Sensor kedudukan motor adalah peranti yang mengesan kedudukan pemutar (bahagian berputar) dalam motor relatif kepada stator (bahagian tetap). Ia menukarkan kedudukan mekanikal ke dalam isyarat elektrik untuk digunakan oleh pengawal motor untuk menentukan masa untuk menukar arah dan kekuatan semasa motor, dengan itu mengawal kelajuan dan tork putaran motor.
Dalam kenderaan tenaga baru, kawalan tepat motor secara langsung berkaitan dengan keselamatan memandu dan kestabilan kenderaan, dan kerja tepat kedudukannya Resolver sensor dapat memastikan tindak balas yang betul dari motor pada saat -saat kritikal seperti brek kecemasan, percepatan atau stereng. Ini amat penting untuk motor segerak magnet kekal (PMSM), yang tidak mempunyai komutator hubungan fizikal dan oleh itu bergantung pada maklumat kedudukan yang disediakan oleh sensor untuk menentukan masa untuk menukar arah arus dan memastikan operasi lancar motor.
Pada masa ini, terdapat dua jenis sensor kedudukan motor yang biasa digunakan dalam kenderaan tenaga baru, sensor semasa eddy dan transformer berputar (sensor berputar).
01.
Perbezaan antara arus berpusing dan eddy berpunca dari prinsip asas mereka
Walaupun sensor semasa eddy dan transformer berputar dapat memenuhi keperluan pengesanan kedudukan motor, disebabkan oleh mesin penjanaan isyarat yang berbeza dan kaedah pemprosesan isyarat, akan ada perbezaan dalam aplikasi produk tertentu mengikut keperluan yang berbeza.
Pilihan jenis sensor kedudukan motor juga perlu mempertimbangkan faktor lain, seperti kos, keperluan ketepatan, kebolehsuaian alam sekitar, kebolehpercayaan, dan kerumitan integrasi sistem, yang berkait rapat dengan mekanisme penjanaan isyarat asas dan pemprosesan.
Ambil sensor berputar yang paling biasa digunakan sebagai contoh, prinsip kerja berdasarkan prinsip induksi elektromagnet. Prinsip penjanaan isyarat adalah bahawa pengawal motor menyediakan isyarat pengujaan AC frekuensi yang berterusan kepada gegelung pengujaan (gegelung A), dan isyarat pengujaan ini menghasilkan medan magnet bergantian di dalam sensor berputar. Apabila pemutar berputar, medan magnet yang dihasilkan oleh gegelung pengujaan dipotong, mengakibatkan induksi voltan AC dalam gegelung sinusoidal B dan gegelung kosinus C. Dengan mengukur perbezaan fasa dan amplitud kedua -dua isyarat ini, kedudukan mutlak dan arah putaran pemutar motor dapat dikira dengan tepat.
◎ Dalam pemprosesan isyarat, pengawal motor menerima dan menganalisis isyarat sinus dan kosinus sensor berputar, dan mengira maklumat sudut tepat melalui algoritma perisian (biasanya algoritma analisis pengekod berputar). Untuk mencapai pemprosesan isyarat yang lebih baik, biasanya perlu memohon cip penyahkodan khas, yang dipasang di dalam pengawal motor, dan tentu saja, ia juga boleh dicapai dengan penyahkodan perisian.
Oleh itu, dalam bentuk tertentu sensor putaran, ia biasanya terdiri daripada gegelung yang menarik (gegelung utama, gegelung a), dua gegelung output (gegelung sine B dan coil cosine C) dan rotor logam berbentuk yang tidak teratur. Rotor adalah sepaksi dengan pemutar motor dan berputar dengan putaran motor.
Sensor semasa eddy menggunakan prinsip induksi elektromagnet untuk menghantar dan menerima isyarat AC yang diinduksi dengan gegelung yang sepadan pada akhir penghantaran dan akhir penerimaan, untuk mengira kedudukan roda sasaran. Roda sasaran ditetapkan pada aci berputar dan berputar bersama dengan pemutar. Kedudukan relatif pemutar motor dan stator dapat diukur dengan mengesan kedudukan roda sasaran.
◎ In terms of signal processing, when the eddy current sensor is powered on, the sensor transmitting coil generates an exciting magnetic field, and the target plate follows the motor to rotate and cut the exciting magnetic field, so that the receiving coil generates coil voltage, and the sensor module demodulated and processed coil voltage to obtain the voltage signal of the corresponding position. Berbeza dengan sensor berputar, cip pemprosesan isyarat sensor semasa eddy disepadukan dengan sensor, dan isyarat digital boleh dikeluarkan secara langsung.
Oleh itu, sensor semasa eddy biasanya terdiri daripada beberapa lobus sasaran yang sepadan dengan bilangan pasang tiang motor. Kumpulan gegelung terdiri daripada gegelung penghantaran dan gegelung penerima, yang ditetapkan pada stator motor, dan sensor semasa eddy biasanya disusun secara langsung di PCB, dan cip pemprosesan isyarat disepadukan.
02.
Prinsip yang berbeza membawa kepada tumpuan teknikal yang berbeza
Ia dapat dilihat bahawa perbezaan utama antara sensor putaran dan sensor semasa eddy pada prinsipnya terletak pada mod pengujaan, mekanisme penjanaan isyarat dan kerumitan pemprosesan isyarat. Kelebihan sensor berputar adalah terutamanya dalam kestabilan isyarat pengujaan dan toleransi persekitaran kerja, tetapi kelemahannya adalah pengaruh perubahan skema motor lebih besar, dan keserasian platform kurang baik. Kelebihan sensor semasa eddy adalah tahap elektronisasi yang tinggi, mudah untuk memenuhi keperluan platform, dan keupayaan anti-EMC yang kuat. Kelemahannya adalah bahawa ia sedikit lebih lemah daripada sensor berputar dari segi toleransi alam sekitar, dan kosnya lebih tinggi daripada sensor berputar dalam beberapa adegan.
Keserasian platform pertama kali dicerminkan dalam tahap kelajuan, 'penjimatan tenaga dan teknologi tenaga tenaga baru Roadmap 2.0 ' yang disediakan oleh China Society of Automotive Engineering menegaskan bahawa menjelang 2025, kelajuan kerja maksimum sensor kedudukan adalah 20,000/min, dan jandwidth decoder adalah> 2.5khz. Menjelang 2030, kelajuan kerja maksimum sensor kedudukan ialah 25,000R/min, dan jalur lebar penyahkod adalah> 3.0kHz. Ia dapat dilihat bahawa terdapat cabaran tertentu dalam sensor berputar pada kelajuan tinggi.
Ini kerana kekerapan pengujaan sensor berputar berkait rapat dengan keadaan kelajuan yang dipertimbangkan apabila ia direka, dan biasanya sepadan dengan keadaan kelajuan semasa. Apabila kelajuan meningkat, kekerapan pengujaan yang lebih tinggi diperlukan untuk pengukuran yang tepat, yang memerlukan perubahan dalam reka bentuk sensor berputar.
Sensor semasa Eddy tidak mempunyai masalah ini. Effie Automotive memberitahu NE Time bahawa reka bentuk sensor semasa eddy dapat menyesuaikan diri dengan trend pembangunan kelajuan tinggi ini. Pelbagai sokongannya, tindak balas pantas, dan prestasi yang lebih baik dalam pemprosesan isyarat frekuensi tinggi bermakna sensor semasa eddy boleh menjadi 'bersesuaian ke atas' untuk aplikasi masa depan pada kelajuan yang lebih tinggi. Oleh itu, penyelesaian platform dapat direalisasikan dengan lebih baik dalam produk motor dengan kelajuan yang berbeza. Malah, ini adalah salah satu faktor bahawa pelanggan motor semasa memilih penyelesaian semasa eddy,
Di samping itu, disebabkan oleh pelbagai sensor semasa eddy, seperti jenis aci, aci aci adalah sama, dan aci boleh dibahagikan kepada jenis O dan C-jenis (sesetengahnya juga dipanggil bulatan penuh dan separa bulatan). Oleh itu, ia agak fleksibel dalam menyesuaikan skim reka bentuk motor pelanggan.
03.
Prinsip yang berbeza membawa kepada cabaran pengurangan kos yang berbeza
Kos sensor berputar terutamanya berasal dari bahan dan perkakasan, termasuk bahan magnet (seperti lembaran keluli silikon), gegelung, dan sebagainya. Oleh itu, kos keseluruhan ditentukan mengikut saiznya, biasanya lebih besar saiz, semakin tinggi kosnya.
Kos teras sensor semasa eddy terutamanya terletak pada komponen elektroniknya, cip pemprosesan, dan lain -lain, kos bahagian elektronik agak tetap, jadi kos teras sensor semasa eddy tidak meningkat secara linear dengan saiznya.
Oleh itu, kos sensor semasa eddy lebih rendah daripada sensor berputar untuk aplikasi berskala besar. Walau bagaimanapun, dalam skim motor bersaiz kecil, sensor berputar mempunyai kelebihan kos tertentu. Sudah tentu, apabila ia datang kepada skim aplikasi tertentu, kerana cip pemprosesan isyarat sensor berputar sering tidak termasuk dalam pengiraan kos, perbandingan kos tertentu juga mempunyai beberapa perbezaan.
Sebagai tambahan kepada perbandingan kos semasa, ia juga perlu memberi perhatian kepada ruang pengurangan kos masa depan. Pada masa ini, kerana kebanyakan cip sensor semasa eddy berasal dari perusahaan asing, kos dapat dikurangkan lagi dengan pengembangan skala dan kematangan perusahaan cip domestik di peringkat kemudian. Walau bagaimanapun, ruang menurun sensor berputar agak terhad.
Oleh itu, apabila menghadapi keperluan kos masa depan, sensor semasa eddy jelas lebih berfaedah. Dalam tahun -tahun kebelakangan ini, bahagian pasaran Sensor semasa Eddy telah meningkat dengan ketara, dan di pasaran domestik, syarikat kenderaan, termasuk Geely dan beberapa pasukan baru, telah memilih Skim Sensor semasa Eddy.
04.
Industri sensor semasa eddy masih perlu berkembang
Walaupun populariti aplikasi sensor semasa eddy semakin meningkat, sensor yang paling biasa masih sensor berputar, termasuk pemimpin jualan BYD dan Tesla. Alasannya ialah, di satu pihak, sensor semasa eddy digunakan lewat di medan automotif, dan sebaliknya, tidak banyak pembekal yang dapat memberikan sensor semasa eddy, dan beberapa syarikat seperti Effie dan Sensata dapat membekalkannya dalam industri.
Untuk sensor semasa eddy, terdapat tiga cabaran utama:
Malah, sensor semasa eddy telah digunakan dalam bidang perindustrian, tetapi dalam bidang automotif, perkara pertama yang perlu dipenuhi adalah keperluan tahap tolok kenderaan, terutamanya keperluan keselamatan fungsional. Ambil Effie Automobil sebagai contoh, untuk memastikan aplikasi stabil sensor semasa eddy, proses pembangunan adalah ketat mengikut proses ISO26262 untuk memastikan keperluan tahap keselamatan fungsional.
◎ Cabaran cip, cip itu bukan sahaja memenuhi keperluan fungsional, tetapi juga memenuhi tahap tolok kereta. Sebagai perusahaan sensor eddy-arrent, adalah perlu untuk menubuhkan piawaian pengesahan cip untuk menilai ketersediaan cip, yang juga penting untuk permohonan cip domestik berikutnya. Melalui tahun -tahun kerjasama dengan pengeluar cip global untuk menubuhkan proses pengesahan yang lengkap, Effie Automotive mendedahkan bahawa pengenalan cip domestik telah dirancang, tentu saja, premis itu adalah untuk memenuhi piawaian.
Cabaran kebolehpercayaan, sensor semasa eddy disebabkan oleh kedudukan pemasangan, proses kerja terdedah kepada kejutan terma di motor, penyejukan minyak dan cabaran lain, yang sangat besar untuk cip. Penyelesaian Effie Automotive adalah untuk menggunakan rawatan pelekat ke lokasi cip, sambil meningkatkan keperluan suhu cip itu sendiri. Untuk meningkatkan kesesuaian kepada alam sekitar dan meningkatkan kebolehpercayaan.
Pada masa akan datang, sama ada arus eddy sepenuhnya boleh menggantikan sensor berputar masih belum diketahui. Sensor Rotary juga mempunyai jalan naik taraf produk sendiri untuk mengatasi keperluan baru motor. Walau bagaimanapun, momentum pertumbuhan sensor semasa eddy lebih cepat daripada sensor berputar, dan tentu saja, asas sensor semasa eddy adalah rendah.
