Ny Energy Electric Drive Sensors Resolver: självinlärning och analys av felläge

**1. Översikt över Resolver i New Energy Electric Drive Systems 

En resolver är en vanlig sensor i nya energidrivsystem, som i första hand omvandlar den axiella rotationens vinkelläge och vinkelhastighet till elektriska signaler. Dess struktur inkluderar huvudsakligen resolverstatorn och rotorn, där den vanligaste typen är den variabel reluktansresolvern.

**2. Arbetsprincip för resolver**

Kärnstrukturen för en resolver ligger i dess lindningsdesign, som i första hand består av excitationslindningarna R1 och R2 och två uppsättningar ortogonala återkopplingslindningar S1, S3 och S2, S4, alla noggrant anordnade på statorn. Under normala driftsförhållanden appliceras högfrekventa excitationssignaler till R1 och R2, vilket genererar en sinusformad ström. Signalerna som induceras i återkopplingslindningarna har ett tydligt funktionellt samband med motorns rotationshastighet. Genom att noggrant analysera dessa återkopplingssignaler kan vi därför exakt bestämma motorns rotationstillstånd.

**3. Bestämma nollpositionen för den elektriska drivenhetens resolver**

Att bestämma motorns nollposition är avgörande eftersom det påverkar motorstyrningens precision. I de tidiga stadierna av utvecklingen av nya elektriska drivenheter var mjukvarufunktionaliteten begränsad, och nollpositionskalibrering utfördes vanligtvis med ett specifikt nollställningsinstrument, följt av mjukvarujusteringar. Denna metod har dock en betydande nackdel: den kan inte korrigera nollpositionsvinkeln under användning, vilket leder till försämrad kontrollprecision med tiden.

För att komma till rätta med detta problem har självlärande nollpositionsvinkelteknik för upplösare dykt upp. Denna teknologi integrerar en självlärande algoritm i motorstyrenheten, vilket gör att styrenheten automatiskt kan upptäcka och korrigera nollpositionsavvikelsen mellan resolvern och motorn. Under självinlärningsprocessen erhåller styrenheten först det faktiska avvikelsevärdet genom specifika testprocedurer (t.ex. statiska eller dynamiska tester). När väl avvikelsevärdet har erhållits, lagrar styrenheten denna information och kompenserar automatiskt under efterföljande motorstyrningsoperationer. Detta gör det möjligt för styrenheten att mer exakt styra motorns drifttillstånd baserat på de kalibrerade resolversignalerna, vilket förbättrar styrprecisionen och prestanda.

En vanlig självlärande algoritm är baserad på inlärning av bakåt elektromotorisk kraft (EMF), med en nollpositionsvinkel PI-regulator som kärnan. Diagrammet nedan illustrerar självinlärningsprocessen för nollpositionen i ett hybridsystem. Den ställer in strömkontrollen genom att sätta iq till 0 och tilldela ett värde till id, beräknar sedan Vd (d-axelspänning) och använder den som referensingång för nollpositionsvinkeln. Vd-utgången från styrenhetens strömslinga fungerar som återkoppling, och nollpositionsvinkelregulatorn matar ut den konvergerade nollpositionsvinkeln.

**4. Vanliga fellägen för lösare**

- **Elektromagnetisk störning (EMI)**

I nya energidrivsystem kan motorn, styrenheten och andra elektriska komponenter generera elektromagnetiska störningar. Om resolverns antistörningsförmåga är svag kan dessa störningssignaler påverka dess normala funktion, vilket leder till signalförvrängning eller förlust. Tidigare användes skärmning runt resolvers för att förhindra EMI. Denna praxis har dock till stor del avbrutits eftersom resolvern arbetar med en högre frekvens än motorns elektromagnetiska frekvens, och så länge den inte är för nära högspänningsledningar är EMI i allmänhet inget problem.

- **Asymmetri i sinus- och cosinuslindningar**

Felinriktning i monteringen av resolverstatorn och rotorn kan orsaka en ojämn fördelning av magnetfältsgapet. Denna ojämna fördelning kan leda till asymmetri i sinus- och cosinuslindningarna, vilket resulterar i ojämna amplituder för sinus- och cosinussignalerna.

- **Impedansfelmatchning som leder till systeminstabilitet**

Impedans är en kritisk faktor som påverkar signalöverföringen. Om upplösarens impedans inte stämmer överens med andra delar av styrsystemet kan det orsaka signalreflektion, dämpning eller distorsion, vilket påverkar hela systemets stabilitet och prestanda.

**Slutsats**

Som en avgörande sensor i nya energidrivsystem är resolvern avgörande för exakt motorstyrning. Vi måste också uppmärksamma potentiella fellägen i praktiska tillämpningar och vidta lämpliga åtgärder för förebyggande och hantering. Först då kan vi säkerställa stabil drift och hög effektivitet hos nya energidrivsystem.