'Sytë e zjarrtë' të EV Main Drive Motors – Personalizimi i zgjidhësve të ngurrimit të ndryshueshëm

Hyrje: Një 'Syri' i domosdoshëm për kontrollin e motorit

Në motorin e lëvizjes së automjeteve me energji të re, ekziston një komponent që nuk bie në sy, por shumë i rëndësishëm - ai zgjidhës i ngurrimit të ndryshueshëm  (shpesh i shkurtuar në 'zgjidhës'). Ai vepron si 'syri' i motorit, duke i thënë vazhdimisht kontrolluesit të motorit: 'Ku është pozicionuar rotori tani? Cila është shpejtësia e rrotullimit?'

Pa këtë 'sy' motorët sinkron me magnet të përhershëm nuk mund të arrijnë kontroll të saktë të komutimit, duke rezultuar në dalje të përafërt dhe të vrullshme të fuqisë - ose edhe dështim të plotë në funksionim. Të dhënat tregojnë se shkalla e depërtimit të zgjidhësve në motorët kryesorë të automjeteve të pasagjerëve me energji të re është deri në  78.6% -  që do të thotë se pothuajse çdo motor kryesor i lëvizjes së automjeteve me energji të re është i pajisur me një të tillë.

Pra, si funksionon në të vërtetë ky sensor i vogël? Pse duhet të 'përshtatet'? Dhe cilat parametra kyç duhet t'i kushtoni vëmendje gjatë personalizimit?

1. Çfarë është një zgjidhës i ngurrimit të ndryshueshëm?

1.1 Nga transformatori në zgjidhës

Të gjithë janë të njohur me 'transformatorin' - ai e rrit tensionin lart ose poshtë. Një zgjidhës mund të konsiderohet si një version i avancuar i një transformatori: ndërsa një transformator konvencional nxjerr një tension fiks, një zgjidhës nxjerr një tension që ndryshon me këndin e rrotullimit të rotorit.

Zgjidhësi i ngurrimit të ndryshueshëm është lloji më i përdorur. Struktura e saj thelbësore është jashtëzakonisht e thjeshtë:

·  Statori : I fiksuar në vend, i mbështjellë me një mbështjellje ngacmimi (hyrje) dhe mbështjellje sinus/kosinusi në dalje.

·  Rotori : Bërë nga petëzime çeliku silikoni të grumbulluara me dhëmbë,  që nuk përmbajnë fare dredha-dredha dhe rrotullohet me boshtin e motorit.

1.2 Parimi i punës: Ndryshimet e hendekut të ajrit përcaktojnë ndryshimet e sinjalit

Kur një tension ngacmues AC aplikohet në mbështjelljen e ngacmimit të statorit, një fushë magnetike alternative gjenerohet në hendekun e ajrit midis statorit dhe rotorit. Me rrotullimin e rotorit, ngurrimi magnetik i hendekut të ajrit ndryshon periodikisht sepse dhëmbët e rotorit (zvarritjet dhe prerjet) kalojnë në mënyrë alternative dhëmbët e statorit.

Ky ndryshim bën që tensionet e induktuara në dy mbështjelljet e daljes (sinusi dhe kosinusi) të ndryshojnë në amplitudë - njëra sipas modelit të sinusit, tjetra sipas modelit të kosinusit..

Duke interpretuar këto dy sinjale, kontrolluesi i motorit mund të llogarisë me saktësi pozicionin këndor absolut të rotorit në çdo moment.

1.3 Pse është bërë zgjedhja kryesore për motorët kryesorë të EV?

Zgjidhësi i ngurrimit të ndryshueshëm ka ardhur për të 'dominuar' sektorin e automjeteve të reja energjetike falë pikave të forta të mëposhtme:

·  Konstruksion jashtëzakonisht i thjeshtë dhe i besueshëm : Pa mbështjellje të rotorit, pa furça - pa probleme konsumimi dhe jeta e tij teorike e shërbimit mund të përputhet me atë të vetë pajisjes.

·  Rezistencë e jashtëzakonshme mjedisore : Gama e temperaturës së funksionimit nga -50°C deri në +155°C, rezistente ndaj temperaturave të larta, dridhjeve dhe ndotjes së vajit.

·  Imuniteti i fortë i ndërhyrjes elektromagnetike : Bazuar në parimet e induksionit elektromagnetik, ai është natyrshëm imun ndaj mjedisit të ashpër elektromagnetik brenda motorit.

·  Dalja e pozicionit absolut : Ofron këndin aktual menjëherë pas ndezjes, pa pasur nevojë për një procedurë 'homing'.

2. Pse motori kryesor i diskut kërkon një zgjidhës 'të personalizuar'?

Disa mund të pyesin: a nuk janë zgjidhësit komponentë standardë jashtë raftit? Pse të mos blini thjesht një të gatshme?

Realiteti është larg nga kaq i thjeshtë.  Çdo motor i ri i drejtimit kryesor të automjetit me energji është projektuar me fuqi, shpejtësi, hapësirë ​​montimi dhe kushte të ndryshme funksionimi - dhe këto dallime përcaktojnë drejtpërdrejt se zgjidhësi duhet të jetë 'i bërë me porosi'.

2.1 Dimensionet e montimit ndryshojnë shumë

Motorë të ndryshëm vijnë në madhësi të ndryshme të kornizave, nga 25 në 300, secili kërkon një zgjidhës me dimensione që përputhen. Metodat e montimit gjithashtu ndryshojnë - montimi përmes vrimës, montimi në sipërfaqe, montimi me fllanxha - secila korrespondon me një dizajn të ndryshëm të ndërfaqes mekanike.

2.2 Parametrat elektrikë ndryshojnë

Tensioni i ngacmimit, frekuenca e ngacmimit, numri i çifteve të poleve, raporti i transformimit - të gjithë këta parametra elektrikë duhet të përputhen në mënyrë të përkryer me sistemin e kontrollit të motorit. Përdorimi i një zgjidhësi me parametra të papërputhshëm, në rastin më të mirë, mund të zvogëlojë saktësinë e matjes dhe në rastin më të keq, të bëjë të gjithë sistemin e kontrollit të motorit jo funksional.

2.3 Kërkesat e saktësisë ndryshojnë në mënyrë të konsiderueshme

Saktësia e pozicionit që kërkohet për motorin e drejtimit të një automjeti të zakonshëm të pasagjerëve është krejtësisht e ndryshme nga ajo e një automjeti me performancë të lartë. Sa më shumë çifte shtyllash, aq më e lartë është saktësia - duke filluar nga 2, 4, në 6 ose më shumë çifte shtyllash, me saktësi që përmirësohet nga 25 minuta harkore në 10 minuta harkore ose edhe më e lartë.

2.4 Kushtet e funksionimit nuk janë uniforme

Disa motorë funksionojnë në mjedise të ftohta me vaj, duke kërkuar që zgjidhësi të jetë i pajtueshëm me vajin; të tjerët ndjekin shpejtësi ekstreme të larta, duke kërkuar mbështetje për 20,000 rpm ose edhe më të larta; disa të tjera kërkojnë certifikim AEC-Q të kategorisë së automobilave - çdo kusht imponon kërkesa të veçanta të projektimit për zgjidhjen.

3. Përshtatja e zgjidhësit: Çfarë saktësisht mund të personalizohet?

3.1 Përshtatje mekanike

·  Dimensionet e jashtme : diametri i jashtëm, gjatësia, pozicionet e vrimës së montimit, etj.

·  Metoda e montimit : lloji me vrima, montimi në sipërfaqe ose fllanxha.

·  Hapja e boshtit të rotorit : duhet të përputhet saktësisht me diametrin e boshtit të motorit.

·  Specifikimet e telit të plumbit : gjatësia e telit, matësi dhe lloji i lidhësit.

3.2 Përshtatje elektrike

·  Numri i çifteve të poleve : një parametër kyç që përcakton rezolucionin e matjes; mund të përshtaten sipas kërkesave.

·  Tensioni i ngacmimit : zakonisht AC 7 Vrms, por i rregullueshëm sipas nevojave të sistemit.

·  Frekuenca e ngacmimit : zakonisht 10 kHz, por mund të specifikohen frekuenca të tjera.

·  Raporti i transformimit : përcakton amplituda e sinjalit të daljes, duke ndikuar në përpunimin e sinjalit të çipit të dekodimit në rrjedhën e poshtme.

·  Impedanca hyrëse/dalëse : duhet të përputhet me qarkun e ngasjes.

3.3 Përshtatja e performancës

·  Nota e saktësisë : nga saktësia standarde në saktësi të lartë (p.sh., ±4 minuta hark) në dispozicion.

·  Shpejtësia maksimale e rrotullimit : standarde 20,000 rpm; shpejtësitë më të larta mund të personalizohen.

·  Gama e temperaturës së funksionimit : përshtatur për kushtet aktuale të punës.

·  Klasa e mbrojtjes : p.sh., IP69 ose më e lartë.

3.4 Përshtatje të veçanta

·  Përputhshmëria e vajit : materiale të veçanta dhe modele vulosëse për motorët e ftohur me vaj.

·  Toleranca e ekscentricitetit : skema të patentuara të mbështjelljes për të kompensuar gabimet e ekscentricitetit në rritje.

·  Sensimi i integruar i temperaturës : termistor opsional NTC për zbulimin e kombinuar të pozicionit dhe temperaturës.

4. Procesi i personalizimit: Nga kërkesat në dorëzim

Një proces tipik i personalizimit të zgjidhësit në përgjithësi përfshin fazat e mëposhtme:

Hapi 1: Komunikimi i Kërkesave  - Klienti ofron parametrat e motorit, hapësirën e disponueshme, objektivat e performancës, etj.

Hapi 2: Projektimi i zgjidhjes  -Furnizuesi zhvillon dizajnet elektromagnetike dhe mekanike bazuar në kërkesat.

Hapi 3: Verifikimi i simulimit  - Analiza e elementeve të fundme (FEA) përdoret për të optimizuar performancën elektromagnetike.

Hapi 4: Prodhimi i prototipeve  - Mostrat e prototipit prodhohen dhe testohen në bankat e testimit.

Hapi 5: Prodhimi masiv  - Pas vërtetimit, produkti kalon në prodhim vëllimor.

Aktualisht, furnizuesit kryesorë vendas të zgjidhësve kanë shkurtuar ciklin e dorëzimit të personalizimit deri në 4-6 javë. Disa kanë ndërtuar tashmë linja prodhimi plotësisht të automatizuara me kapacitete vjetore që tejkalojnë 1 milion njësi.

5. Trendi i industrisë: Zëvendësimi i brendshëm po fiton vrull

Për një kohë të gjatë, tregu i zgjidhjeve të nivelit të lartë dominohej nga markat e huaja si Tamagawa e Japonisë dhe MinebeaMitsumi. Megjithatë, vitet e fundit, teknologjia kineze e zgjidhësve ka bërë përparime të rëndësishme; Në të njëjtën kohë, çipat vendas të zgjidhësit në konvertues dixhital (RDC) po përparojnë gjithashtu me shpejtësi. SC2121 i Xinchi Semiconductor dhe produktet e tjera kanë arritur barazi funksionale me modelet e njohura ndërkombëtarisht, dhe Fengchao Technology ka lëshuar gjithashtu çipa RDC me performancë të lartë.  Zëvendësimi i brendshëm me zinxhir të plotë - nga sensori në çipin e dekodimit - po përshpejtohet.

konkluzioni

Megjithëse i vogël në përmasa, zgjidhësi i ngurtësimit të ndryshueshëm është një sensor thelbësor i domosdoshëm në sistemin e kontrollit të motorëve kryesorë të automjeteve me energji të re. Përshtatja e tij ndikon drejtpërdrejt në saktësinë e kontrollit të motorit, efikasitetin e funksionimit dhe besueshmërinë.

Me rritjen e vazhdueshme të industrisë së automjeteve me energji të re dhe thellimin e zëvendësimit të brendshëm, shërbimet e personalizimit të zgjidhësve do të bëhen edhe më të pjekura dhe efikase. Për inxhinierët e motorëve, të kuptuarit e parimeve të punës dhe bazave të personalizimit të zgjidhësve është bërë tashmë një kurs i detyrueshëm.

Në fund të fundit,  vetëm kur motori është i pajisur me 'sytë' e duhur, ai mund të shohë qartë dhe të funksionojë në mënyrë të qëndrueshme.