산업 자동화 및 모션 제어의 끊임없이 진화하는 환경에서 정밀도와 신뢰성이 가장 중요합니다. 정확한 위치 및 속도 감지를 가능하게하는 수많은 센서 및 트랜스 듀서 중에서 브러시리스 리졸버 중요한 구성 요소로 두드러집니다. 이 강력한 장치는 항공 우주에서 로봇 공학에 이르는 응용 분야에서 중요한 역할을하며 정확한 각도 측정이 필수적입니다. 이 기사는 브러시리스 고의자의 기본 사항을 탐구하여 건설, 운영 원칙, 장점 및 현대 엔지니어링 시스템에 대한 중요한 영향을 탐구합니다.
Resolvers 이해
Resolvers는 회전 정도를 측정하는 데 사용되는 회전 전기 변압기입니다. 그들은 기계적 회전을 전기 신호로 변환하는 아날로그 장치로 기능하여 지속적인 위치 피드백을 제공합니다. 역사적으로, 고온, 진동 및 오염 물질과 같은 극한의 환경 조건 하에서 단순성, 내구성 및 작동 능력으로 인해 산업 응용 분야에서 Resolvers가 선호되었습니다.
운영 원리
Resolver의 작동의 핵심은 전자기 유도의 원리입니다. 장치는 로터와 고정자로 구성되며 각 코일이 장착되어 있습니다. 교대 전류 (AC)가 고정자의 1 차 권선을 여기되면 회전 자기장을 생성합니다. 이 자기장은 2 차 권선에서 전압을 유도하며, 이는 특정 각도로 물리적으로 배향됩니다. 로터가 회전함에 따라, 고정자와 로터 권선 사이의 커플 링은 정현파로 변화하여 회 전자 각도의 사인 및 코사인 함수에 해당하는 출력 전압이 생성된다. 수학적으로, 유도 된 전압 (v s) 및 (v c )는 다음과 같이 표현 될 수있다.
v s = v in * sin * (θ)
v c = v in * cos v (θ)
여기서 v in은 입력 전압이고 θ는 로터의 각도 위치입니다. 이러한 출력 신호를 처리함으로써 정확한 각도 위치 및 회전 속도를 결정할 수 있습니다.
Resolvers의 유형
Resolvers는 구성 및 기능에 따라 분류됩니다.
브러시 유형 Resolvers : 브러시와 슬립 링을 사용하여 회전 부품과 고정 부품 사이의 전기 신호를 전달합니다. 디자인은 단순하지만 마모가 적용되며 유지 보수가 필요합니다.
브러시리스 레볼버 : 신호 커플 링을 위해 로터리 변압기를 사용하여 신뢰성 향상 및 유지 보수를 줄임으로써 브러시가 필요하지 않습니다.
가변 꺼짐 Resolvers : 로터 위치가 변경됨에 따라 자기 꺼짐의 변화를 기반으로 작동합니다. 일반적으로 비용에 민감한 애플리케이션에 사용됩니다.
브러시리스 리졸버 란 무엇입니까?
브러시리스 리졸버는 브러시와 슬립 링을 사용하지 않고 각도 위치와 속도를 측정하도록 설계된 전자 기계 장치입니다. 이 혁신은 전통적인 브러시 유형의 리졸버의 한계를 해결하여 성능과 수명을 향상시킵니다. 브러시리스 레졸버는 변압기 커플 링 기술을 사용하여 회전 인터페이스를 통해 신호를 전송하여 비접촉식 전송 시스템을 초래합니다.
건축 및 디자인
브러시리스 레졸버의 구성에는 고정자와 로터가 포함되어 있으며 각각의 와인딩 세트가 포함되어 있습니다.
고정자 권선 : 1 차 여기 와인딩과 서로 90도에 위치한 2 개의 2 차 권선을 구성하여 사인 및 코사인 출력을 생성합니다.
로터 권선 : 종종 로터리 변압기라고 불리우며 물리적 접촉없이 여기 신호를 전달할 수 있습니다.
기계적 접촉을 제거하면 마모가 줄어들고 환경 오염 물질로부터 분야를 밀봉 할 수 있습니다. 고급 재료와 정확한 제조 기술은 성능을 향상시켜 장치의 수명에 걸쳐 일관된 작동을 보장합니다.
전통적인 Resolvers에 대한 장점
브러시리스 리졸버는 몇 가지 주요 이점을 제공합니다.
신뢰성 향상 : 브러시가 없으면 기계식 마모가 없어져 유지 보수가 줄어들고 가동 시간이 증가합니다.
고속 기능 : 고속 기계에 적합한 20,000 rpm을 초과하는 속도에서 작동 할 수 있습니다.
환경 저항 : 밀봉 된 설계는 가혹한 산업 환경에 이상적인 먼지, 수분 및 화학 물질을 보호합니다.
개선 된 신호 품질 : 비접촉식 설계는 전기 노이즈 및 간섭을 줄여 측정 정확도를 향상시킵니다.
수명이 길다 : 기계적 응력이 줄어들면 브러시 유형의 고정기에 비해 작동 수명이 길어집니다.
브러시리스 리졸버의 응용
브러시리스 레졸버는 정확한 모션 제어 및 피드백이 필요한 시스템에 필수적입니다. 다양한 산업 분야에서 다양한 산업에서 활용할 수 있습니다.
자동차 산업
자동차 부문에서 전기 및 하이브리드 차량으로의 전환은 정확한 모터 제어에 대한 수요를 증가 시켰습니다. 브러시리스 레졸버는 다음과 같이 사용됩니다.
전기 구동 모터 : 효율적인 모터 제어를위한 정확한 로터 위치 피드백을 제공하여 성능 및 에너지 효율을 향상시킵니다.
전송 시스템 : 정확한 위치 데이터를 제공하여 원활한 기어 이동을 지원합니다.
활성 서스펜션 시스템 : 실시간 조정을 가능하게하여 승차 품질 및 취급을 향상시킵니다.
Marketsandmarkets의 보고서에 따르면, 자동차 위치 센서 시장은 2025 년까지 24 억 달러에 달할 것으로 예상되며, 브러시리스 리졸버는이 성장에서 중요한 역할을합니다.
항공 우주 및 방어
항공 우주 응용 분야에서는 극한 조건에서 신뢰성이 중요합니다. 브러시리스 레졸버는 다음에 사용됩니다.
비행 제어 시스템 : Ailerons, Rudders 및 엘리베이터에 대한 피드백을 제공하여 정확한 기동을 보장합니다.
미사일 안내 : 고장이 선택되지 않은 내비게이션 및 타겟팅 시스템을 지원합니다.
위성 포지셔닝 : 공간 진공 청소기에서 작동하여 방사선 및 온도에 저항합니다.
-55 ° C ~ +150 ° C 범위의 온도에서 브러시리스 리졸버의 기능 능력은 항공 우주 공학에 필수 불가결합니다.
산업 자동화
자동화는 정밀성과 내구성을 요구합니다. 브러시리스 레졸버는 다음과 같이 사용됩니다.
서보 모터 : 제조 장비의 속도와 위치를 정확하게 제어 할 수 있습니다.
CNC 기계 : 실시간 위치 피드백을 제공하여 고정밀 가공을 허용합니다.
프로세스 제어 시스템 : 산업 공정에서 매개 변수를 모니터링하고 조정하여 효율성 향상.
국제 로봇 연맹의 연구에 따르면 2020 년 전 세계적으로 270 만 개가 넘는 산업 로봇이 운영되는 자동화 채택이 강조되고 있습니다. 브러시리스 레졸버는이 성장에서 중요한 역할을합니다.
로봇 공학
로봇 응용 프로그램은 고해상도 피드백을 요구합니다. 브러시리스 레졸버는 다음에 기여합니다.
관절 된 팔 : 어셈블리, 용접 및 페인팅과 같은 작업에 대한 정확한 이동 제어를 제공합니다.
자율 주행 차량 : 드론 및 자동화 된 가이드 차량 (AGV)에 항해 데이터를 제공합니다.
의료 로봇 공학 : 정확도가 생명이 많은 수술 로봇에서 섬세한 작업을 가능하게합니다.
로봇 공학 기술이 발전함에 따라 브러시리스 레졸버와 같은 신뢰할 수 있고 정확한 센서의 필요성이 점점 더 중요 해지고 있습니다.
기술 사양 및 성능 메트릭
적절한 브러시리스 레졸버를 선택하려면 주요 사양을 이해해야합니다.
해상도와 정확성
해상도는 종종 극의 수와 와인딩 구성에 의해 결정되는 가장 작은 감지 가능한 위치 변화를 나타냅니다. 고해상도 레olvers는 제어 정밀도를 개선하지만보다 복잡한 신호 처리가 필요할 수 있습니다. 정확도는 온도, 제조 공차 및 전자기 간섭과 같은 요인에 의해 영향을받는 실제 위치와 얼마나 밀접하게 일치하는지를 나타냅니다. 전형적인 정확도는 고정밀 모델의 경우 ± 5 아크 미터에서 ± 30 아크 초의 범위입니다.
작동 속도
브러시리스 레졸버는 터빈 엔진 및 고속 모터와 같은 응용 분야에 필수적인 회전 속도로 작동 할 수 있습니다. 그들의 설계는 원심력으로 인한 기계적 고장의 위험없이 안정적인 성능을 허용합니다. 최대 정격 속도를 이해하면 의도 된 응용 프로그램 내에서 안정적인 작동이 가능합니다.
환경 사양
환경 적 요인은 리졸버 성능에 크게 영향을 미칩니다.
온도 범위 : 장치는 예상 온도 극한에서 효과적으로 작동해야합니다. 특수 모델은 -60 ° C ~ +200 ° C에서 작동 할 수 있습니다.
진동 및 충격 저항 : MIL-STD-810과 같은 표준 준수는 기계적 응력 하에서 내구성을 보장합니다.
Ingress Protection (IP) 등급 : 가혹한 환경의 경우 최대 IP67의 등급으로 먼지 및 물 유입에 대한 저항을 정의합니다.
전기 특성
주요 전기 매개 변수는 다음과 같습니다.
입력 전압 및 주파수 : 시스템 전압 (일반적으로 4V ~ 7V) 및 주파수 (2 kHz ~ 20kHz)와의 호환성.
출력 전압 : 제어 전자 장치에 의한 처리를위한 적절한 신호 레벨.
위상 변화 : 입력과 출력 신호 사이의 최소 위상 이동을 위해 오류를 줄입니다.
결론
이는 브러시리스 리졸버 정밀도와 신뢰성이 필수적 인 시스템에서 초석 역할을하는 기계 공학 및 전자 제품의 중요한 교차점을 구현합니다. 비접촉식 디자인은 전통적인 리졸버의 한계를 해결하여 자동차, 항공 우주, 산업 자동화 및 로봇 산업의 까다로운 응용 분야에서 강화 된 성능을 제공합니다.
기술이 발전함에 따라 브러시리스 레졸버는 디지털 기능을 통합하고 새로운 환경 문제에 적응하여 발전 할 준비가되어 있습니다. Yingshuang과 같은 회사는 이러한 진화의 최전선에 서서 R & D에 대한 상당한 투자와 우수성에 대한 헌신을 통해 혁신을 주도합니다.
