Sensori i pozicionit të motorit është një pajisje që zbulon pozicionin e rotorit (pjesë rrotulluese) në motor në lidhje me statorin (pjesën fikse). Ai shndërron pozicionin mekanik në një sinjal elektrik për t'u përdorur nga kontrolluesi i motorit për të vendosur kur të ndërrojë drejtimin dhe forcën aktuale të motorit, duke kontrolluar kështu shpejtësinë dhe çift rrotullues të motorit.
Në automjetet e reja të energjisë, kontrolli i saktë i motorit lidhet drejtpërdrejt me sigurinë e drejtimit dhe stabilitetin e automjetit, dhe punën e saktë të pozicionit Zgjidhja e sensorit mund të sigurojë përgjigjen e saktë të motorit në momente kritike siç janë frenimi urgjent, nxitimi ose drejtimi. Kjo është veçanërisht e rëndësishme për motorët sinkron të përhershëm të magnetit (PMSM), të cilët nuk kanë komutues të kontaktit fizik dhe për këtë arsye mbështeten në informacionin e pozicionit të siguruar nga sensori për të vendosur se kur do të ndërrojë drejtimin e rrymës dhe të sigurojë funksionimin e qetë të motorit.
Aktualisht, ekzistojnë dy lloje të sensorëve të pozicionit motorik që përdoren zakonisht në automjete të reja energjetike, sensorë të rrymës së eddy dhe transformatorë rrotullues (sensorë rrotullues).
01.
Dallimi midis rrymave të vorbullave dhe eddy buron nga parimi i tyre themelor
Megjithëse sensorët e rrymës Eddy dhe transformatorët rrotullues mund të plotësojnë kërkesat e zbulimit të pozicionit motorik, për shkak të makinave të tyre të ndryshme të gjenerimit të sinjalit dhe metodave të përpunimit të sinjalit, do të ketë ndryshime në aplikimet specifike të produkteve sipas kërkesave të ndryshme.
Zgjedhja e llojit të sensorit të pozicionit motorik gjithashtu duhet të marrë parasysh faktorë të tjerë, të tilla si kostoja, kërkesat e saktësisë, përshtatshmëria mjedisore, besueshmëria dhe kompleksiteti i integrimit të sistemit, të cilat janë të lidhura ngushtë me gjenerimin themelor të sinjalit dhe mekanizmin e përpunimit.
Merrni si shembull sensorin rrotullues më të përdorur, parimi i tij i punës bazohet në parimin e induksionit elektromagnetik. Parimi i gjenerimit të sinjalit është se kontrolluesi i motorit siguron një sinjal të ngacmimit të frekuencës konstante në spiralen e ngacmimit (spiralja A), dhe ky sinjal ngacmues gjeneron një fushë magnetike alternative brenda sensorit rrotullues. Ndërsa rotori rrotullohet, fusha magnetike e gjeneruar nga spiralja e ngacmimit është prerë, duke rezultuar në induksionin e tensionit AC në spiralen sinusoidale B dhe spiralen kosinore C. duke matur ndryshimin e fazës dhe amplituda e këtyre dy sinjaleve, pozicioni absolut dhe drejtimi i rrotullimit të rotorit të motorit mund të llogariten me saktësi.
◎ Në përpunimin e sinjalit, kontrolluesi i motorit merr dhe analizon sinjalet sinus dhe kosinike të sensorit rrotullues, dhe llogarit informacionin e saktë të këndit përmes një algoritmi softuer (zakonisht algoritmi i analizës së kodifikuesit rrotullues). Për të arritur një përpunim më të mirë të sinjalit, zakonisht është e nevojshme të aplikoni një çip të veçantë deshifrimi, i cili është i instaluar në kontrolluesin e motorit, dhe natyrisht, ai gjithashtu mund të arrihet me deshifrim të softuerit.
Prandaj, në formën specifike të sensorit të rrotullimit, zakonisht është i përbërë nga një spirale emocionuese (spirale parësore, spirale A), dy mbështjellje daljeje (spirale sinus B dhe spirale kosine c) dhe një rotor metalik në formë të çrregullt. Rotori është koaksial me rotorin e motorit dhe rrotullohet me rrotullimin e motorit.
Sensori i rrymës së eddy përdor parimin e induksionit elektromagnetik për të transmetuar dhe marrë sinjalin e induktuar AC me spiralen përkatëse në fundin e transmetimit dhe fundin e marrjes, në mënyrë që të llogaritni pozicionin e rrotës së synuar. Rrota e synuar është e fiksuar në boshtin rrotullues dhe rrotullohet së bashku me rotorin. Pozicioni relativ i rotorit dhe statorit të motorit mund të matet duke zbuluar pozicionin e rrotës së synuar.
◎ Për sa i përket përpunimit të sinjalit, kur sensori i rrymës së eddy është e ndezur, spiralja transmetuese e sensorit gjeneron një fushë magnetike emocionuese, dhe pllaka e synuar ndjek motorin për të rrotulluar dhe prerë fushën emocionuese magnetike, në mënyrë që spiralja pritëse të gjenerojë tension të spirales, dhe modulin e sensorit të demoduluar dhe të përpunuar voltazhin e spiraleve për të marrë sinjalin e tensionit të pozicionit korresponden. E ndryshme nga sensori rrotullues, çipi i përpunimit të sinjalit të sensorit të rrymës eddy është i integruar me sensorin, dhe sinjali dixhital mund të dalë direkt.
Prandaj, sensori i rrymës Eddy zakonisht përbëhet nga një numër i lobeve të synuara që përputhen me numrin e çifteve pole të motorit. Grupi i spirales përbëhet nga një spirale transmetimi dhe një spirale pranuese, të cilat janë të fiksuara në statorin motorik, dhe sensori i rrymës së eddy zakonisht rregullohet direkt në PCB, dhe çipi i përpunimit të sinjalit është i integruar.
02.
Parime të ndryshme çojnë në fokus të ndryshëm teknik
Mund të shihet se ndryshimet kryesore midis sensorit të rrotullimit dhe sensorit të rrymës së eddy në parim qëndrojnë në mënyrën e ngacmimit, mekanizmin e gjenerimit të sinjalit dhe kompleksitetin e përpunimit të sinjalit. Përparësitë e sensorit rrotullues janë kryesisht në stabilitetin e sinjalit të ngacmimit dhe tolerancës së mjedisit të punës, por disavantazhet janë se ndikimi i ndryshimit të skemës motorike është më i madh, dhe pajtueshmëria e platformës është e dobët. Avantazhi i sensorit aktual të eddy është shkalla e lartë e elektronizimit, e lehtë për të përmbushur nevojat e platformës dhe aftësi të fortë anti-EMC. Disavantazhi është se është pak më i dobët se sensori rrotullues për sa i përket tolerancës mjedisore, dhe kostoja është më e lartë se sensori rrotullues në disa skena.
Përputhshmëria e platformës reflektohet së pari në nivelin e shpejtësisë, 'kursimi i energjisë dhe teknologjia e automjeteve të reja të automjetit Rruga 2.0 ' e përgatitur nga Shoqëria e Kinës e Inxhinierisë së Automjeteve theksoi se deri në vitin 2025, shpejtësia maksimale e punës e sensorit të pozicionit është 20,000r/min, dhe brezi i brezit të dekoderit është> 2.5kHz. Deri në vitin 2030, shpejtësia maksimale e punës e sensorit të pozicionit është 25,000r/min, dhe gjerësia e brezit të deshifruesit është> 3.0kHz. Mund të shihet se ka disa sfida në sensorin rrotullues me shpejtësi të lartë.
Kjo për shkak se frekuenca e ngacmimit të sensorit rrotullues është i lidhur ngushtë me gjendjen e shpejtësisë të konsideruar kur është projektuar, dhe zakonisht përputhet me gjendjen aktuale të shpejtësisë. Ndërsa shpejtësia rritet, kërkohet një frekuencë më e lartë e ngacmimit për matjen e saktë, e cila kërkon një ndryshim në hartimin e sensorit rrotullues.
Sensorët aktualë të Eddy nuk e kanë këtë problem. Effie Automotive i tha NE Time se hartimi i sensorit aktual të eddy mund të përshtatet më mirë me trendin e zhvillimit të kësaj shpejtësie të lartë. Gama e tij e gjerë e mbështetjes, reagimit të shpejtë dhe performancës më të mirë në përpunimin e sinjalit me frekuencë të lartë do të thotë që sensorët e rrymës Eddy mund të jenë '' të pajtueshme lart 'për aplikimet e ardhshme me shpejtësi më të larta. Prandaj, zgjidhja e platformës mund të realizohet më mirë në produktet motorike me shpejtësi të ndryshme. Në fakt, ky është një nga faktorët që klientët aktualë të motorëve zgjedhin zgjidhjet aktuale të eddy,
Përveç kësaj, për shkak të shumëllojshmërisë së sensorëve të rrymës së eddy, siç është lloji i boshtit, fundi i boshtit është i ngjashëm, dhe boshti mund të ndahet në llojin O dhe c-tip (disa quhen edhe rrethi i plotë dhe gjysmë rrethi). Prandaj, është relativisht më fleksibël në përshtatjen e skemave të projektimit të motorëve të klientit.
03.
Parime të ndryshme çojnë në sfida të ndryshme për uljen e kostos
Kostoja e sensorëve rrotullues kryesisht vjen nga materialet dhe pajisjet, duke përfshirë materialet magnetike (siç janë fletët e çelikut të silikonit), mbështjelljet, etj. Prandaj, kostoja e përgjithshme përcaktohet sipas madhësisë së saj, zakonisht sa më e madhe të jetë madhësia, aq më e lartë është kostoja.
Kostoja thelbësore e sensorit aktual të eddy kryesisht qëndron në përbërësit e tij elektronikë, patate të skuqura përpunimi, etj., Kostoja e pjesëve elektronike është relativisht e fiksuar, kështu që kostoja thelbësore e sensorit aktual të eddy nuk rritet në mënyrë lineare me madhësinë.
Prandaj, kostoja e sensorëve të rrymës së eddy është më e ulët se ajo e sensorëve rrotullues për aplikime në shkallë të gjerë. Sidoqoftë, në skemat motorike me madhësi të vogël, sensorët rrotullues kanë avantazhe të caktuara të kostos. Sigurisht, kur bëhet fjalë për skemën specifike të aplikimit, sepse çipi i përpunimit të sinjalit të sensorit rrotullues shpesh nuk përfshihet në llogaritjen e kostos, krahasimi specifik i kostos gjithashtu ka disa ndryshime.
Përveç krahasimit aktual të kostos, është gjithashtu e nevojshme t'i kushtoni vëmendje hapësirës së ardhshme të uljes së kostos. Aktualisht, për shkak se shumica e çipave të sensorit aktual Eddy vijnë nga ndërmarrjet e huaja, kostoja mund të zvogëlohet më tej me zgjerimin e shkallës dhe pjekurinë e ndërmarrjeve të çipave vendas në fazën e mëvonshme. Sidoqoftë, hapësira zbritëse e sensorit rrotullues është relativisht e kufizuar.
Prandaj, kur përballeni me kërkesat e ardhshme të kostos, sensorët aktualë të eddy janë padyshim më të dobishëm. Vitet e fundit, pjesa e tregut të sensorëve aktualë të eddy është rritur ndjeshëm, dhe në tregun e brendshëm, kompanitë e automjeteve, përfshirë Geely dhe një numër të forcave të reja, kanë zgjedhur skemën e sensorit aktual të eddy.
04.
Industria e sensorit aktual të eddy ende duhet të rritet
Megjithëse popullariteti i aplikacioneve të sensorit aktual të eddy po rritet, sensorët më të zakonshëm janë akoma sensorë rrotullues, përfshirë drejtuesit e shitjeve BYD dhe Tesla. Arsyeja për këtë është se, nga njëra anë, sensorët aktualë të Eddy aplikohen vonë në fushën e automobilave, dhe nga ana tjetër, nuk ka shumë furnizues që mund të sigurojnë sensorë aktualë të Eddy, dhe disa kompani të tilla si Effie dhe Sensata mund t'i furnizojnë ato në industri.
Për sensorët aktualë të eddy, ekzistojnë tre sfida kryesore:
Në fakt, sensorët aktualë të eddy janë aplikuar në fushën industriale, por në fushën e automobilave, gjëja e parë që duhet të përmbushet është kërkesa e nivelit të matësit të automjeteve, veçanërisht kërkesat e sigurisë funksionale. Merrni Effie Automobile si një shembull, në mënyrë që të siguroni aplikimin e qëndrueshëm të sensorit të rrymës Eddy, procesi i zhvillimit është rreptësisht në përputhje me procesin ISO26262 për të siguruar kërkesat e nivelit funksional të sigurisë.
◎ Sfida e çipit, çipi jo vetëm që duhet të përmbushë kërkesat funksionale, por gjithashtu të përmbushë nivelin e matësit të makinave. Si një ndërmarrje e sensorit të rrymës së eddy, është e nevojshme të krijoni një standard të verifikimit të çipit për të vlerësuar disponueshmërinë e çipit, i cili është gjithashtu thelbësor për aplikimin pasues të patate të skuqura shtëpiake. Përmes viteve të bashkëpunimit me prodhuesit globalë të çipave për të krijuar një proces të plotë verifikimi, Effie Automotive zbuloi se prezantimi i patate të skuqura shtëpiake është planifikuar, natyrisht, premisa është të përmbushë standardet.
Sfidat e besueshmërisë, sensori aktual i rrymës për shkak të pozicionit të instalimit, procesi i punës është i prirur për tronditje termike në motor, sputtering vaji ftohës dhe sfida të tjera, gjë që është veçanërisht më e madhe për çipin. Zgjidhja e Effie Automotive është të aplikoni trajtim ngjitës në vendndodhjen e çipit, duke rritur kërkesat e temperaturës së vetë çipit. Për të përmirësuar përshtatshmërinë në mjedis dhe për të përmirësuar besueshmërinë.
Në të ardhmen, nëse rryma eddy mund të zëvendësojë plotësisht sensorin rrotullues është akoma i panjohur. Sensorët rrotullues gjithashtu kanë rrugën e tyre të azhurnimit të produktit për të përballuar nevojat e reja të motorit. Sidoqoftë, vrulli i rritjes së sensorëve aktualë të eddy është më i shpejtë se ai i sensorëve rrotullues, dhe natyrisht, baza e sensorëve të rrymës së eddy është e ulët.
