Rezolvarea senzorilor de acționare electrică nouă energie: auto-învățare și analiza modului de eșec

**1. Privire de ansamblu asupra Resolvent în sistemele de acționare electrică New Energy 

Un resolver este un senzor comun în sistemele de acționare electrică a energiei noi, transformând în primul rând poziția unghiulară a rotației axiale și viteza unghiulară în semnale electrice. Structura sa include în principal statorul și rotorul rezolutorului, cel mai frecvent utilizat tip fiind resolverul cu reluctanță variabilă.

**2. Principiul de lucru al rezolutorului**

Structura de bază a unui resolver constă în designul său înfășurării, constând în principal din înfășurări de excitație R1 și R2 și două seturi de înfășurări de feedback ortogonale S1, S3 și S2, S4, toate aranjate meticulos pe stator. În condiții normale de funcționare, semnalele de excitație de înaltă frecvență sunt aplicate la R1 și R2, generând un curent sinusoidal. Semnalele induse în înfășurările de feedback au o relație funcțională clară cu viteza de rotație a motorului. Prin urmare, analizând minuțios aceste semnale de feedback, putem determina cu precizie starea de rotație a motorului.

**3. Determinarea poziției zero a resolvetorului de acţionare electrică**

Determinarea poziției zero a motorului este crucială, deoarece afectează precizia controlului motorului. În etapele incipiente ale dezvoltării unui nou motor electric, funcționalitatea software-ului a fost limitată, iar calibrarea poziției zero a fost de obicei efectuată folosind un instrument specific de setare la zero, urmată de ajustări software. Cu toate acestea, această metodă are un dezavantaj semnificativ: nu poate corecta unghiul de poziție zero în timpul utilizării, ceea ce duce la deteriorarea preciziei controlului în timp.

Pentru a rezolva această problemă, a apărut tehnologia de auto-învățare cu unghi de poziție zero pentru rezolutori. Această tehnologie integrează un algoritm de auto-învățare în controlerul motorului, permițând controlerului să detecteze și să corecteze automat abaterea poziției zero între resolver și motor. În timpul procesului de auto-învățare, controlerul obține mai întâi valoarea reală a abaterii prin proceduri de testare specifice (de exemplu, teste statice sau dinamice). Odată dobândită valoarea abaterii, controlerul stochează aceste informații și compensează automat în timpul operațiunilor ulterioare de control al motorului. Acest lucru permite controlerului să controleze mai precis starea de funcționare a motorului pe baza semnalelor calibrate de rezoluție, îmbunătățind astfel precizia și performanța controlului.

Un algoritm comun de auto-învățare se bazează pe învățarea forței electromotoare din spate (EMF), cu un regulator PI cu unghi de poziție zero ca nucleu. Diagrama de mai jos ilustrează procesul de auto-învățare a poziției zero într-un sistem hibrid. Setează controlul curentului setând iq la 0 și atribuind o valoare lui id, apoi calculează Vd (tensiune pe axa d) și îl folosește ca intrare de referință pentru unghiul de poziție zero. Ieșirea Vd din bucla de curent a controlerului servește ca feedback, iar regulatorul de unghi de poziție zero emite unghiul de poziție zero convergent.

**4. Moduri de eșec obișnuite ale rezolutorilor**

- **Interferența electromagnetică (EMI)**

În sistemele de acționare electrică cu energie noi, motorul, controlerul și alte componente electrice pot genera interferențe electromagnetice. Dacă capacitatea anti-interferență a rezolutorului este slabă, aceste semnale de interferență pot afecta funcționarea normală a acestuia, ducând la distorsiunea sau pierderea semnalului. Anterior, ecranarea a fost folosită în jurul solutoarelor pentru a preveni EMI. Cu toate acestea, această practică a fost în mare parte întreruptă deoarece resolverul funcționează la o frecvență mai mare decât frecvența electromagnetică a motorului și, atâta timp cât nu este prea aproape de liniile de înaltă tensiune, EMI nu este în general o problemă.

- **Asimetrie în înfășurările sinus și cosinus**

Nealinierea în ansamblul statorului și rotorului resolverului poate provoca o distribuție neuniformă a spațiului câmpului magnetic. Această distribuție neuniformă poate duce la asimetrie în înfășurările sinus și cosinus, rezultând amplitudini inegale ale semnalelor sinus și cosinus.

- **Nepotrivirea impedanței care duce la instabilitatea sistemului**

Impedanța este un factor critic care afectează transmisia semnalului. Dacă impedanța rezolutorului nu se potrivește cu cea a altor părți ale sistemului de control, aceasta poate provoca reflexie, atenuare sau distorsiune a semnalului, afectând astfel stabilitatea și performanța întregului sistem.

**Concluzie**

Ca senzor esențial în noile sisteme de acționare electrică a energiei, resolverul este esențial pentru controlul precis al motorului. De asemenea, trebuie să acordăm atenție modurilor potențiale de defecțiune în aplicațiile practice și să luăm măsuri adecvate de prevenire și manipulare. Numai atunci putem asigura funcționarea stabilă și eficiența ridicată a sistemelor de acționare electrică a energiei noi.