Kuidas töötab muutuv vastumeelsus lahendaja?

Liikumise juhtimise ja positsioonide tuvastamise maailmas mängivad kriitilist rolli muutuva vastumeelsuse resolud. Neid andureid kasutatakse laialdaselt tööstusautomaatika, lennunduse, robootika ja autotööstuse rakendustes tänu nende töökindlusele, täpsusele ja võimele toimida karmis keskkonnas. Selle VR Resolver on tuntud oma võime poolest täpset positsiooni tagasisidet elektromehaanilistes süsteemides.

See artikkel annab põhjaliku uurimise muutuva vastumeelsuse otsuse, selle tööpõhimõtete, rakenduste ja eeliste kohta. Võrdleme seda ka muud tüüpi resolvrite ja kooderitega, et mõista selle eeliseid erinevates tööstusharudes.

Mis on muutuv vastumeelsus?

Enne sukeldumist muutuva vastumeelsuse lahendaja spetsiifikasse on oluline mõista muutuva vastumeelsuse enda mõistet.

Vastumeelsuse määratlus

Elektrotehnika vastumeelsus on vastuseis magnetvoogude voolule magnetilises vooluringis. See on analoogne elektrilise takistusega elektriskeemis. Vastupidavuse valem (R) on:

R = l/μA

Kus:

• l on magnetilise tee pikkus,

• μ on materjali läbilaskvus,

• A on tee ristlõikepindala.

Muutuv vastumeelsus

Muutuva vastumeelsusega süsteemis muutub magnetilise vooluahela vastumeelsus dünaamiliselt liikuva komponendi (tavaliselt rootori) positsiooni põhjal. Seda vastumeelsuse muutust kasutatakse signaalide genereerimiseks, mis annavad teavet positsiooni või kiiruse kohta.

Mis on muutuv vastumeelsuse lahendaja?

Muutuva vastumeelsuse resolver (VR -resolver) on elektromehaaniline andur, mis teisendab nurgaasendi elektrilisteks signaalideks. See töötab muutuva magnetilise vastumeelsuse põhimõttel, kus rootori ja staatori joondamine moduleerib magnetvoogu, indutseerides pingesignaale, mida saab nurgapositsiooni määramiseks töödelda.

VR -resolveri põhikomponendid

VR -resolver koosneb järgmistest põhikomponentidest:

• Staktor: sisaldab mitut mähist, mis on paigutatud konkreetse mustriga.

• Rootor: hambaga struktuur, mis muudab pöörlemisel magnetilist vastumeelsust.

• Ergastusmähis: annab vahelduva voolu (AC) ergastussignaali.

• Väljundmähised: jäädvustage indutseeritud pingesignaalid, mis varieeruvad sõltuvalt rootori asendist.

Võrdlus teiste resolveridega

Kuidas töötab muutuv vastumeelsus lahendaja?

Muutuva vastumeelsuse lahendaja töötab, tuvastades rootori liikudes magnetilise vastumeelsuse muutused. Siin on selle tööpõhimõtte samm-sammuline jaotus:

1. Ergastussignaali genereerimine

Staatori primaarse mähise jaoks rakendatakse vahelduvvoolu (AC) ergastussignaali. See vahelduvvoolu signaal genereerib süsteemis kõikuva magnetvälja.

2. magnetvoo variatsioon

Rootori pöörlemisel muudab selle hambaga struktuur magnetvoogu. Kui rootori hambad joonduvad staatoripostidega, minimeeritakse vastumeelsus, mis viib tugevama magnetilise sidumiseni. Vastupidiselt, kui valesti joodetakse, suureneb vastumeelsus, nõrgendades sidumist.

3. indutseeritud pinge sekundaarmähistes

Erinev magnetvoog indutseerib sekundaarsete väljundmähiste pinget. Nende signaalide amplituud sõltub rootori asendist. Neid signaale analüüsides saab rootori nurgapositsiooni määrata suure täpsusega.

4. signaalitöötlus

Indutseeritud pinge lainekujusid töödeldakse demodulatsiooni vooluahelate või digitaalsete signaaliprotsessorite abil positsioonide teabe eraldamiseks. Väljund on tavaliselt siinus- ja koosinussignaalide kujul, võimaldades täpset nurga arvutusi.

Matemaatiline esitus

Väljundpingeid V _s ja V _C saab väljendada järgmiselt:

V _s= v _m sin (θ)

V _C = V _M cos (θ)

Kus:

• V _m  on maksimaalne pinge,

• θ on rootori nurk.

Nende signaalide suhte arvutamisel saab täpse nurgapositsiooni kindlaks määrata, kasutades pöördvõrdelist funktsiooni:

θ = tan ⁻¹ (V _s/V _C )

Muutuva vastumeelsuse lahendaja rakendused

VR-resolvrit kasutatakse laialdaselt erinevates rakendustes selle vastupidavuse ja usaldusväärsuse tõttu. Mõned peamised rakendused hõlmavad järgmist:

1. lennundus ja kaitse

• Kasutatakse lennuki juhtimissüsteemides juhtpindade täpseks positsioneerimiseks.

• Integreeritud raketijuhtimissüsteemidesse täpseks trajektoori juhtimiseks.

• Töötab sõjaväe klassi navigatsioonisüsteemides.

2. tööstusautomaatika

• Kasutatakse robotvardades täpse liikumise juhtimiseks.

• Integreeritud CNC -masinatesse tööriista täpseks positsioneerimiseks.

• Rakendatakse konveierilindisüsteemides kiiruse ja positsiooni tagasiside saamiseks.

3. autotööstus

• Elektrilise roolivõimendi (EPS) süsteemide jaoks hädavajalik.

• Kasutatakse hübriid- ja elektrisõidukites mootori asendi tuvastamiseks.

• Integreeritud rattakiiruse tuvastamiseks lukustusvastastesse pidurisüsteemidesse (ABS).

4. taastuvenergia

• Kasutatakse tuuleturbiinides rootori asendi tuvastamiseks.

• Rakendatakse päikeseenergia jälgimissüsteemides paneelide orientatsiooni juhtimiseks.

5. meditsiiniseadmed

• Kasutatakse MRI -masinates täpse liikumise juhtimiseks.

• Integreeritud robotkirurgilistesse süsteemidesse suurenenud täpsuse tagamiseks.

VR -resolveri eelised teiste andurite ees

Järeldus

Selle Muutuv vastumeelsuse resolver on tänapäevastes liikumisjuhtimise ja positsioonide sensorirakendustes ülioluline komponent. Selle võime töötada ekstreemses keskkonnas, seista vastu elektromagnetilistele häiretele ja anda täpset positsiooni tagasisidet, muudab selle ideaalseks valikuks selliste tööstusharude jaoks nagu lennundus-, autotööstus ja tööstusautomaatika.

Võrreldes optiliste kooderite ja muude positsioonianduritega pakuvad VR -resolverid suurepärast vastupidavust ja töökindlust, muutes need kriitilistes rakendustes hädavajalikuks. Tehnoloogia edenedes võime oodata täiendavaid parandusi lahendamisel, suurendades nende jõudlust ja laiendades nende kasutamist arenevates tööstusharudes nagu elektrisõidukid ja taastuvenergia süsteemid.

KKK -d

1. Milline on muutuva vastumeelsuse resolveri peamine eelis?

Muutuva vastumeelsuse lahendaja peamine eelis on selle vastupidavus ja usaldusväärsus karmides keskkondades. Erinevalt optilistest kooderitest on see vastupidav tolmu, temperatuuri variatsioonide ja elektromagnetiliste häirete suhtes.

2. Kuidas võrrelda VR -resolver optilise kooderiga?

VR -resolver on vastupidavam ja suudab töötada äärmuslikes tingimustes, samas kui optiline kooder pakub suuremat eraldusvõimet ja täpsust, kuid on tundlikum keskkonnategurite suhtes.

3. Kas VR -resolvreid saab kasutada elektrisõidukites?

Jah, VR -resolvreid kasutatakse tavaliselt elektrisõidukites mootori asendi tuvastamiseks, tagades elektriliste jõuülekannete tõhusa ja täpse juhtimise.

4. Millised on VR -resolveri piirangud?

Kuigi VR-resolverid pakuvad suurepärast vastupidavust, võib neil olla madalam eraldusvõime võrreldes tipptasemel optiliste kooderitega ja vajavad täpse positsiooni tuvastamiseks täiendavat signaalitöötlust.

5. Kuidas erineb VR -resolver induktiivsest resolverist?

VR -resolver töötab magnetilise vastumeelsuse muutuste põhjal, samas kui induktiivne resolver tugineb mähiste vahelise trafo sidumisele. Induktiivsed resolverid pakuvad üldiselt suuremat täpsust, kuid kõrgemate kuludega.