New Energy Electric Drive Sensors Resolver: samoučenje in analiza načina napake

**1. Pregled Resolver v električnih pogonskih sistemih New Energy 

Rezolutor je običajni senzor v novih energetskih električnih pogonskih sistemih, ki predvsem pretvarja kotni položaj in kotno hitrost aksialne rotacije v električne signale. Njegova struktura v glavnem vključuje stator in rotor razreševalca, pri čemer je najpogosteje uporabljena vrsta razločevalnika s spremenljivo odpornostjo.

**2. Načelo delovanja Resolverja**

Struktura jedra razreševalnika je v njegovi zasnovi navitij, ki je sestavljena predvsem iz vzbujevalnih navitij R1 in R2 ter dveh nizov pravokotnih povratnih navitij S1, S3 in S2, S4, ki so natančno razporejeni na statorju. V normalnih delovnih pogojih se visokofrekvenčni vzbujevalni signali uporabijo za R1 in R2, ki ustvarjajo sinusni tok. Signali, inducirani v povratnih navitjih, imajo jasno funkcionalno povezavo z vrtilno hitrostjo motorja. Zato lahko s temeljito analizo teh povratnih signalov natančno določimo rotacijsko stanje motorja.

**3. Določanje ničelnega položaja rezolverja električnega pogona**

Določitev ničelnega položaja motorja je ključnega pomena, saj vpliva na natančnost krmiljenja motorja. V zgodnjih fazah razvoja novih energetskih električnih pogonov je bila funkcionalnost programske opreme omejena in kalibracija ničelnega položaja je bila običajno izvedena s posebnim instrumentom za nastavitev ničle, ki so mu sledile prilagoditve programske opreme. Vendar ima ta metoda pomembno pomanjkljivost: med uporabo ne more popraviti kota ničelne lege, kar sčasoma vodi do slabše natančnosti krmiljenja.

Da bi rešili to težavo, se je pojavila tehnologija samoučečega ničelnega kota za razreševalce. Ta tehnologija integrira samoučeči se algoritem v krmilnik motorja, ki krmilniku omogoča samodejno zaznavanje in popravljanje odstopanja ničelnega položaja med razreševalnikom in motorjem. Med procesom samoučenja krmilnik najprej pridobi dejansko vrednost odstopanja s posebnimi testnimi postopki (npr. statični ali dinamični testi). Ko je vrednost odstopanja pridobljena, krmilnik shrani to informacijo in samodejno kompenzira med naslednjimi operacijami krmiljenja motorja. To krmilniku omogoča natančnejši nadzor nad stanjem delovanja motorja na podlagi umerjenih signalov razreševalnika, s čimer se izboljša natančnost krmiljenja in zmogljivost.

Običajni algoritem za samoučenje temelji na učenju povratne elektromotorne sile (EMF), z regulatorjem PI kota ničelne lege kot jedrom. Spodnji diagram ponazarja proces samoučenja ničelne pozicije v hibridnem sistemu. Nastavi trenutni nadzor tako, da iq nastavi na 0 in dodeli vrednost id, nato izračuna Vd (napetost osi d) in ga uporabi kot referenčni vhod za kot ničelne lege. Izhod Vd iz tokovne zanke krmilnika služi kot povratna informacija, regulator kota ničelnega položaja pa oddaja konvergirani kot ničelnega položaja.

**4. Pogosti načini odpovedi razreševalnikov**

- **Elektromagnetne motnje (EMI)**

V novih energetskih električnih pogonskih sistemih lahko motor, krmilnik in druge električne komponente ustvarjajo elektromagnetne motnje. Če je zmožnost razreševanja proti motnjam šibka, lahko ti signali motenj vplivajo na njegovo normalno delovanje, kar povzroči popačenje ali izgubo signala. Prej so za preprečevanje EMI uporabljali zaščito okoli razreševalnikov. Vendar je bila ta praksa večinoma opuščena, ker razreševalec deluje na višji frekvenci od elektromagnetne frekvence motorja, in dokler ni preblizu visokonapetostnih vodov, EMI na splošno ni problem.

- **Asimetrija v sinusnem in kosinusnem navitju**

Neusklajenost v sklopu statorja in rotorja razreševalnika lahko povzroči neenakomerno porazdelitev vrzeli magnetnega polja. Ta neenakomerna porazdelitev lahko privede do asimetrije v sinusnem in kosinusnem navitju, kar ima za posledico neenake amplitude sinusnega in kosinusnega signala.

- **Neusklajenost impedance, ki vodi do nestabilnosti sistema**

Impedanca je kritičen dejavnik, ki vpliva na prenos signala. Če se impedanca razreševalnika ne ujema z impedanco drugih delov krmilnega sistema, lahko povzroči odboj signala, oslabitev ali popačenje, kar vpliva na stabilnost in delovanje celotnega sistema.

**Sklep**

Kot ključni senzor v novih energetskih električnih pogonskih sistemih je razreševalnik bistvenega pomena za natančno krmiljenje motorja. Prav tako moramo biti pozorni na morebitne načine okvar v praktičnih aplikacijah in sprejeti ustrezne ukrepe za preprečevanje in ravnanje. Le tako lahko zagotovimo stabilno delovanje in visoko učinkovitost novih energetskih elektropogonskih sistemov.