Како протумачити тачност угла резолвера и електричну грешку?

У контроли мотора, електричним погонима нових енергетских возила, избору серво система или тестирању, инжењери најчешће питају: 'Која је тачност овог резолвера?' Међутим, листови са подацима често наводе параметре као што су 'Електрична грешка ≤ ±10′', 'Прецизност угла ±15′', 'Прецизност угла ±15′', 'Људи лако могу конфигурисати', 'Рез.

Да ли су електрична грешка и тачност угла иста ствар? Колико је тачно 10′? Како треба да прочитате таблицу са подацима, а да вас не заварају бројеви?

И. Прво, разликовати два концепта: тачност угла = Електрична грешка

Сам резолвер емитује аналогне синусне/косинусне сигнале, а не директно дигитални угао. Захтева накнадни РДЦ (ресолвер-то-дигитал цонвертер) или софтверску демодулацију да би се добила вредност угла.

Стога је оно што обично називамо „тачност угла“ заправо  спецификација на нивоу система  која укључује најмање:

• Сопствена електрична грешка резолвера

• Грешка декодера (РДЦ).

• Ексцентрицитет монтаже и толеранције монтаже

• Грешке од каблова, оклопа и кондиционирања сигнала

„Електрична грешка“ је инхерентна угаона девијација тела резолвера под идеалним условима декодирања. Може се схватити као „сирова тачност“ разрешивача.

аналогија:

• Електрична грешка резолвера је као грешка градације самог лењира;

• Тачност угла је као коначна грешка мерења када користите тај лењир за мерење радног комада.

• Да ли је лењир тачан зависи од електричне грешке; да ли је мерење тачно зависи и од тога колико је ваша рука мирна и колико фино читате.

Дакле, електрична грешка је основна интринзична спецификација резолвера, али то није цела прича о тачности система.

ИИ. Шта је електрична грешка и одакле долази?

Под идеалном побудом и идеалним условима декодирања, одступање између угла израчунатог из излазних сигнала резолвера и правог механичког угла је електрична грешка.

Заједничка јединица је лучна минута, означена са ′.

Конверзија:

•  1° = 60′

•  10′ = 10/60° ≈ 0,167°

•  1′ ≈ 0,0167°

На пример, ако у таблици са подацима пише „Електрична грешка ≤ ±10′“, то значи да на било којој позицији одступање између декодираног угла и правог угла не прелази 10 лучних минута, отприлике 0,167°.

Главни извори електричних грешака укључују:

Ови фактори се комбинују да формирају криву електричне грешке резолвера.

ИИИ. Како прочитати 'Електричну грешку' на таблици са подацима?

Када видите „Електрична грешка ≤ ±10′“ на табли са подацима, немојте само да гледате број. Прво поставите три питања:

1. Да ли је јединични угао механички или електрични?

Ово је посебно важно за вишеполне резолвере.

За једнополни резолвер, механички угао је једнак електричном, тако да није потребна разлика. Али за вишеполне разрешиваче:

Електрични угао = Механички угао × Број парова полова

Ако резолвер са 4-полни пар наводи „Електричну грешку ≤ ±10′“ и односи се на електричну грешку угла, онда је еквивалентна механичка грешка угла само:

10′ ÷ 4 = 2,5′

Механичка прецизност је заправо већа.

Али ако специфицира механичку грешку угла од ±10′, онда еквивалентна електрична грешка угла постаје:

10′ × 4 = 40′ ≈ 0,667° електрични

Ово би се могло приближити горњој граници за ФОЦ (контрола оријентисана на поље) апликације.

Стога, када видите електричну грешку, прво потврдите да ли је грешка механичког угла или грешка електричног угла.  Многи произвођачи резолвера подразумевано користе грешку у домену електричног угла, али праксе се разликују. Ако је потребно, питајте оригиналног произвођача за појашњење.

2. Који су услови испитивања?

Електрична грешка није исправљена; на њега утичу температура, брзина, напон побуде и фреквенција.

Уобичајене изјаве у табели са подацима укључују:

·  Електрична грешка собне температуре ≤ ±10′

·  Електрична грешка при пуној температури ≤ ±15′

·  0~10000 о/мин динамичка грешка ≤ ±20′

Гледање само на спецификацију собне температуре је недовољно. За нове енергетске погоне возила, серво апликације на високим температурама итд., морате обратити пажњу на електричну грешку у опсегу пуне температуре и пуне брзине.

3. Да ли је то максимална грешка, пеак-то-пеак, или РМС?

Електрична грешка се може изразити на неколико начина:

•  Максимална апсолутна грешка : максимално апсолутно одступање између свих мерених тачака

•  Грешка од врха до врха : разлика између максималног позитивног одступања и максималног негативног одступања

•  РМС грешка : средња квадратна вредност, која одражава укупан ниво грешке

Подаци обично наводе „максимална електрична грешка“ или „максимална електрична грешка“. Ако једноставно пише „Тачност ±10′“, то се генерално схвата као максимална апсолутна грешка.

ИВ. Како протумачити криву грешке?

Ако можете да добијете извештај о тестирању резолвера, најбољи начин је да директно проверите криву грешке.

Типична крива електричне грешке има механички угао на хоризонталној оси и грешку на вертикалној оси. Облик криве помаже у идентификацији извора грешке.

Уобичајене карактеристике грешке:

Опште правило:

Што је крива грешака глаткија и правилнија, процес производње резолвера је стабилнији, а грешка је предвидљива и надокнадива.
Ако крива има много грешака или великих скокова, прво проверите окружење за тестирање, заштиту и квалитет сигнала побуде, уместо да журите да процените тачност резолвера.

У серво погонима или електричним погонским системима, нека решења имплементирају табеле компензације грешака. Међутим, компензација захтева да грешка буде поновљива. Ако грешка варира у сваком тесту, компензација је бесмислена.

В. Кратка практична метода за мерење електричне грешке

Ако желите сами да измерите електричну грешку резолвера, основни приступ је:

1. Користите енкодер високе прецизности, оптичку решетку или главу за индексирање као референтни угао.

2. Обезбедите стандардне побудне сигнале резолверу.

3. Истовремено набавите синусне/косинусне излазе резолвера.

4. Декодирајте угао преко РДЦ-а или алгоритма.

5. Упоредите са референтним углом и забележите грешку преко 360°.

6. Израчунајте максималну грешку, пеак-то-пеак, РМС и нацртајте криву грешке.

Мере опреза током тестирања:

• Одржавајте малу брзину да бисте избегли мешање динамичких грешака.

• Користите кратке каблове, диференцијалну аквизицију и заштиту.

• Подесите фреквенцију побуде и напон тако да одговарају стварним условима рада.

• За вишеполне резолвере, јасно забележите да ли је резултат електрични или механички угао.

ВИ. Како користити ове спецификације у избору?

Пример:

Претпоставимо да мотор има 4 пара пола, а ФОЦ контрола захтева да се грешка електричног угла контролише унутар 1° електричне.

Ако је електрична грешка резолвера ±10′ електрична, тј. око ±0,167° електрична, грешка тела је мала. Након додавања декодера и грешака при монтажи, укупна грешка електричног угла система се и даље може задржати унутар 1°, тако да је решење изводљиво.

Међутим, ако други резолвер специфицира механичку грешку угла од ±10′, онда ће за мотор са 4-полни пар, електрична грешка угла бити појачана на око ±0,667°. Након додавања толеранција за декодирање и склапање, укупна грешка електричног угла може се приближити или чак премашити 1°, што захтева поновну процену.

Стога, када бирате резолвер, немојте једноставно упоређивати бројеве; конвертујте све у електрични угао равномерно, а затим додајте буџет за системску грешку.

Закључак

Електрична грешка је основни показатељ тачности тела резолвера, али то није цела прича о тачности угла система. Да бисте правилно разумели тачност разрешивача, важне су три кључне тачке:

1. Прављење разлике између електричне грешке и тачности угла на нивоу система;

2. Потврдите да ли је јединица механички или електрични угао;

3. Узмите у обзир услове испитивања, криве грешке и стварне услове рада.

Једна ствар је да ли број изгледа добро на папиру; да ли је стабилан и тачан када је интегрисан у систем је крајњи критеријум.