Jak funguje variabilní neochota rezolver?

Ve světě kontroly pohybu a snímání polohy hrají rozhodující roli resolvery variabilní neochoty. Tyto senzory se široce používají v průmyslové automatizaci, leteckém, robotice a automobilových aplikacích kvůli jejich spolehlivosti, přesnosti a schopnosti fungovat v drsném prostředí. The Resolver VR je známý svou schopností poskytovat přesnou polohu zpětnou vazbu v elektromechanických systémech.

Tento článek poskytne hloubkové zkoumání resolveru variabilní neochoty, jeho pracovní zásady, aplikace a výhody. Porovnáme to také s jinými typy rezolverů a kodérů, abychom pochopili jeho výhody v různých průmyslových odvětvích.

Co je to variabilní neochota?

Předtím, než se ponoří do specifik resolveru variabilní neochoty, je nezbytné porozumět konceptu samotné variabilní neochoty.

Definice neochoty

Neochota v elektrotechnice je opozicí vůči toku magnetického toku v magnetickém obvodu. Je analogický elektrickému odporu v elektrickém obvodu. Vzorec pro neochotu (R) je:

R = l/μA

Kde:

• l je délka magnetické cesty,

• μ je propustnost materiálu,

• A je průřezová oblast cesty.

Koncepce variabilní neochoty

V systému variabilní neochoty se neochota magnetického obvodu mění dynamicky na základě polohy pohyblivé složky (obvykle rotoru). Tato změna neochoty se používá ke generování signálů, které poskytují informace o poloze nebo rychlosti.

Co je to rezolver variabilní neochoty?

Variabilní reluktance resolver (VR resolver) je elektromechanický senzor, který přeměňuje úhlovou polohu na elektrické signály. Funguje na základě principu variabilní magnetické neochoty, kde zarovnání rotoru a statoru moduluje magnetický tok a indukuje napěťové signály, které mohou být zpracovány za účelem stanovení úhlové polohy.

Klíčové komponenty resolveru VR

Resolver VR sestává z následujících hlavních složek:

• Stator: obsahuje více vinutí uspořádaných v konkrétním vzoru.

• Rotor: Ozubená struktura, která mění magnetickou neochotu při otáčení.

• Excitační cívka: Poskytuje excitační signál střídavého proudu (AC).

• Výstupní vinutí: Zachyťte indukované signály napětí, které se liší v závislosti na poloze rotoru.

Porovnání s jinými rezolversů

Jak funguje variabilní neochota rezolver?

Variabilní neochotní resolver pracuje detekcí změn magnetické neochoty, jak se rotor pohybuje. Zde je postupné rozdělení svého pracovního principu:

1. Generování excitačního signálu

Na primární vinutí statoru je aplikován excitační signál střídavého proudu (AC). Tento střídavý signál generuje kolísající magnetické pole v systému.

2. Variace magnetického toku

Když se rotor otočí, jeho ozubená struktura mění cestu magnetického toku. Když se zuby rotoru vyrovnávají s statorovými póly, neochota je minimalizována, což vede k silnější magnetické vazbě. Naopak, když se nesprávně vyrovnává, neochota se zvyšuje a oslabuje vazbu.

3. indukované napětí na sekundárním vinutí

Měnící se magnetický tok indukuje napětí na sekundárním výstupním vinutí. Amplituda těchto signálů závisí na poloze rotoru. Analýzou těchto signálů může být úhlová poloha rotoru stanovena s vysokou přesností.

4. Zpracování signálu

Indukované průběhy napětí se zpracovávají pomocí demodulačních obvodů nebo digitálních signálních procesorů k extrahování informací o poloze. Výstup je obvykle ve formě sinusových a kosinových signálů, což umožňuje přesné úhlové výpočty.

Matematická reprezentace

Výstupní napětí V _s a V _C lze vyjádřit jako:

V _s= V _M sin (θ)

V _c = v _m cos (θ)

Kde:

• V _m  je maximální napětí,

• θ je úhel rotoru.

Výpočtem poměru těchto signálů může být přesná úhlová poloha stanovena pomocí funkce inverzní tečné:

θ = tan ⁻¹ (v _s/v _c )

Aplikace rezolveru variabilní neochoty

Resolver VR je široce používán v různých vysoce přesných aplikacích kvůli jeho robustnosti a spolehlivosti. Některé z hlavních aplikací zahrnují:

1. Letecký a obhajoba

• Používá se v systémech řízení letadel pro přesné umístění ovládacích povrchů.

• Integrováno do systémů pokynů pro rakety pro přesnou kontrolu trajektorie.

• Zaměstnáno v navigačních systémech vojenského stupně.

2. průmyslová automatizace

• Používá se v robotických zbraních pro přesné řízení pohybu.

• Integrováno do strojů CNC pro přesné umístění nástrojů.

• Aplikuje se v systémech dopravních pásů pro rychlost a zpětnou vazbu na polohu.

3. automobilový průmysl

• Nezbytné pro systémy elektrického elektrického řízení (EPS).

• Používá se v hybridních a elektrických vozidlech pro snímání polohy motoru.

• Integrováno do anti-blokovacích brzdových systémů (ABS) pro detekci rychlosti kol.

4. obnovitelné energie

• Používá se ve větrných turbínách pro snímání polohy rotoru.

• Aplikuje se v systémech sledování solárních sledování pro ovládání orientace panelu.

5. Lékařské vybavení

• Používá se v MRI strojích pro kontrolu přesného pohybu.

• Integrováno do robotických chirurgických systémů pro zvýšenou přesnost.

Výhody resolveru VR oproti jiným senzorům

Závěr

The Resolver variabilní neochoty je klíčovou součástí moderních aplikací pro řízení pohybu a snímání polohy. Díky jeho schopnosti pracovat v extrémním prostředí, odolávat elektromagnetickému rušení a poskytovat přesnou polohu, z ní činí ideální volbu pro průmyslová odvětví, jako je letecký průmysl, automobilový průmysl a průmyslová automatizace.

Ve srovnání s optickými kodéry a dalšími senzory pozic nabízejí resolvery VR vynikající trvanlivost a spolehlivost, což je činí nezbytnými v kritických aplikacích. Jak technologický pokrok může očekávat další zlepšení v designu resolveru, zvyšování jejich výkonu a rozšíření jejich využití v rozvíjejících se průmyslových odvětvích, jako jsou elektrická vozidla a systémy obnovitelné energie.

Časté časté

1. Jaká je hlavní výhoda rezolveru proměnné neochoty?

Hlavní výhodou rezolveru s proměnlivou neochotou je jeho trvanlivost a spolehlivost v drsném prostředí. Na rozdíl od optických kodérů je odolný vůči prachu, teplotním změnám a elektromagnetickému rušení.

2. Jak se porovnává resolver VR s optickým kodérem?

Resolver VR je robustnější a může pracovat v extrémních podmínkách, zatímco optický kodér poskytuje vyšší rozlišení a přesnost, ale je citlivější na faktory prostředí.

3. Lze resolvery VR použít v elektrických vozidlech?

Ano, resolvery VR se běžně používají v elektrických vozidlech pro snímání polohy motoru, což zajišťuje efektivní a přesnou kontrolu elektrických hnací síly.

4. Jaká jsou omezení resolveru VR?

Zatímco resolvery VR nabízejí vynikající trvanlivost, mohou mít nižší rozlišení ve srovnání s špičkovými optickými kodéry a vyžadují další zpracování signálu pro přesnou detekci polohy.

5. Jak se liší resolver VR od induktivního resolveru?

Resolver VR pracuje na základě změn magnetické neochoty, zatímco induktivní resolver spoléhá na spojení transformátoru mezi vinutími. Induktivní rezolvery obecně nabízejí vyšší přesnost, ale za vyšší náklady.