Yeni Enerji Elektrikli Tahrik Sensörleri Çözümleyicisi: Kendi Kendine Öğrenme ve Arıza Modu Analizi

**1. Genel bakış ÇözümleyiciYeni Enerji Elektrikli Tahrik Sistemlerinde  

Çözücü, yeni enerji elektrikli tahrik sistemlerinde yaygın olarak kullanılan bir sensördür ve öncelikle eksenel dönüşün açısal konumunu ve açısal hızını elektrik sinyallerine dönüştürür. Yapısı temel olarak çözücü statoru ve rotoru içerir; en yaygın kullanılan tip değişken isteksizlik çözümleyicidir.

**2. Resolver’ın Çalışma Prensibi**

Bir çözümleyicinin çekirdek yapısı, öncelikle R1 ve R2 uyarma sargılarından ve tümü stator üzerinde titizlikle düzenlenmiş iki takım dik geri besleme sargılarından (S1, S3 ve S2, S4) oluşan sargı tasarımında yatmaktadır. Normal çalışma koşullarında, R1 ve R2'ye yüksek frekanslı uyarı sinyalleri uygulanarak sinüzoidal bir akım oluşturulur. Geri besleme sargılarında indüklenen sinyaller, motorun dönme hızıyla açık bir işlevsel ilişkiye sahiptir. Bu nedenle, bu geri bildirim sinyallerini kapsamlı bir şekilde analiz ederek motorun dönme durumunu doğru bir şekilde belirleyebiliriz.

**3. Elektrikli Tahrik Çözümleyicinin Sıfır Konumunu Belirleme**

Motorun sıfır konumunun belirlenmesi, motor kontrol hassasiyetini etkilediği için çok önemlidir. Yeni enerjili elektrikli sürücü geliştirmenin ilk aşamalarında, yazılım işlevselliği sınırlıydı ve sıfır konum kalibrasyonu tipik olarak belirli bir sıfır ayar cihazı kullanılarak yapılıyordu ve ardından yazılım ayarlamaları yapılıyordu. Ancak bu yöntemin önemli bir dezavantajı vardır: kullanım sırasında sıfır konum açısını düzeltemez, bu da zamanla kontrol hassasiyetinin bozulmasına yol açar.

Bu sorunu çözmek amacıyla çözümleyiciler için kendi kendine öğrenen sıfır konum açısı teknolojisi ortaya çıktı. Bu teknoloji, kendi kendine öğrenen bir algoritmayı motor kontrolörüne entegre ederek kontrolörün, çözücü ile motor arasındaki sıfır konum sapmasını otomatik olarak tespit etmesine ve düzeltmesine olanak tanır. Kendi kendine öğrenme süreci sırasında, kontrolör öncelikle gerçek sapma değerini belirli test prosedürleri (örn. statik veya dinamik testler) yoluyla elde eder. Sapma değeri elde edildiğinde kontrol cihazı bu bilgiyi saklar ve sonraki motor kontrol işlemleri sırasında bunu otomatik olarak telafi eder. Bu, kontrolörün, kalibre edilmiş çözümleyici sinyallerine dayalı olarak motorun çalışma durumunu daha doğru bir şekilde kontrol etmesini sağlar ve böylece kontrol hassasiyetini ve performansını artırır.

Yaygın bir kendi kendine öğrenme algoritması, çekirdek olarak sıfır konum açısı PI regülatörü ile arka elektromotor kuvveti (EMF) öğrenmeye dayanmaktadır. Aşağıdaki diyagram, hibrit bir sistemdeki sıfır konumunun kendi kendine öğrenme sürecini göstermektedir. iq'yi 0'a ayarlayıp id'ye bir değer atayarak akım kontrolünü ayarlar, ardından Vd'yi (d ekseni voltajı) hesaplar ve bunu sıfır konum açısı için referans girişi olarak kullanır. Kontrolörün akım döngüsünden gelen Vd çıkışı geri besleme görevi görür ve sıfır konum açısı regülatörü, yakınsak sıfır konum açısını verir.

**4. Çözümleyicilerin Yaygın Arıza Modları**

- **Elektromanyetik Girişim (EMI)**

Yeni enerjili elektrikli tahrik sistemlerinde motor, kontrolör ve diğer elektrikli bileşenler elektromanyetik girişim oluşturabilir. Çözücünün parazit önleme kapasitesi zayıfsa, bu parazit sinyalleri normal çalışmasını etkileyerek sinyal bozulmasına veya kaybına neden olabilir. Daha önce EMI'yi önlemek için çözümleyicilerin çevresinde ekranlama kullanılıyordu. Ancak çözümleyicinin motorun elektromanyetik frekansından daha yüksek bir frekansta çalışması ve yüksek gerilim hatlarına çok yakın olmadığı sürece EMI genellikle bir sorun oluşturmaması nedeniyle bu uygulama büyük ölçüde durdurulmuştur.

- **Sinüs ve Kosinüs Sargılarında Asimetri**

Çözücü statör ve rotorun montajındaki yanlış hizalama, manyetik alan boşluğunun eşit olmayan bir şekilde dağılmasına neden olabilir. Bu eşit olmayan dağılım sinüs ve kosinüs sargılarında asimetriye yol açarak sinüs ve kosinüs sinyallerinin genliklerinin eşit olmamasına neden olabilir.

- **Sistem Kararsızlığına Yol Açan Empedans Uyuşmazlığı**

Empedans sinyal iletimini etkileyen kritik bir faktördür. Çözücünün empedansı kontrol sisteminin diğer parçalarının empedansıyla eşleşmiyorsa, sinyalin yansımasına, zayıflamasına veya bozulmasına neden olabilir, dolayısıyla tüm sistemin kararlılığını ve performansını etkileyebilir.

**Çözüm**

Yeni enerjili elektrikli tahrik sistemlerinde çok önemli bir sensör olan çözücü, hassas motor kontrolü için gereklidir. Ayrıca pratik uygulamalardaki potansiyel arıza türlerine de dikkat etmeli ve önleme ve müdahale için uygun önlemleri almalıyız. Ancak o zaman yeni enerjili elektrikli tahrik sistemlerinin istikrarlı çalışmasını ve yüksek verimliliğini sağlayabiliriz.