Өндөр хурдны моторыг удирдах найдвартай санал хүсэлтийн төхөөрөмжийг сонгох нь инженерийн томоохон сорилт болдог. Уламжлалт оптик кодлогч нь хатуу ширүүн орчинд бүтэлгүйтдэг. Соронзон мэдрэгч нь хэт өндөр температур эсвэл хүчтэй бохирдолд ихээхэн доройтдог. Нарийвчлалыг алдагдуулахгүйгээр эдгээр нөхцөл байдлыг бүрэн даван туулахын тулд танд шийдэл хэрэгтэй. Өнөөдөр хувьсах дурамжхан (VR) шийдүүлэгч нь хүчтэй зүтгүүр, серво моторын хэрэглээний үндсэн стандарт болж байна. Энэ нь бусад технологи бүрэн эвдэрсэн тохиолдолд найдвартай байрлалын санал хүсэлтийг өгдөг. Энэхүү гарын авлага нь зөв бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг тодорхойлоход туслах техникийн нарийвчилсан үнэлгээний тогтолцоог өгдөг. Бид таны тодорхой нарийвчлалын шаардлагад үндэслэн олон туйлт тохиргоог хэрхэн сонгох талаар судлах болно. Та мотор топологи болон цогц интеграцийн хязгаарлалтуудыг үр дүнтэй удирдаж сурах болно. Эдгээр тодорхой параметрүүдийг ойлгосноор та үйлдвэрлэлийн болон автомашины хэрэглээнд зориулж өндөр үр ашигтай удирдлагын системийг зохион бүтээх боломжтой.
Гол арга хэмжээ
Шийдвэрлэгчийн туйлын хосын тоог моторын туйлын хостой тааруулах нь Шийдвэрлэгчээс дижитал хөрвүүлэгчийг (RDC) хянах гогцоог оновчтой болгож, шилжүүлгийг хялбарчлахад чухал ач холбогдолтой.
Олон туйлт VR шийдүүлэгч нь цахилгаан хурдны хайрцгийн үүргийг гүйцэтгэж, нягтралыг нэмэгдүүлж, механик тохируулгын алдааны нөлөөллийг бууруулдаг боловч энэ нь роторын төвлөрсөн байдалд илүү хатуу хүлцлийг бий болгодог.
Өндөр нягтралтай VR шийдэгчийг тодорхойлохын тулд дулааны тэлэлтийн үед статор-роторын агаарын ялгааны физик бодит байдалтай цахилгааны алдааны дээд хязгаарыг тэнцвэржүүлэх шаардлагатай.
Эцсийн сонголт нь хувиргах харьцаа, оролтын өдөөх давтамж, хүрээлэн буй орчны нийцлийн баталгаажсан матрицаас шалтгаална (жишээ нь, ажлын температур 150°C+ хүртэл).
Яагаад олон туйлт VR шийдэгч рүү шилжих ёстой вэ?
Орчин үеийн хяналтын системийг зохион бүтээхдээ инженерүүд бизнесийн болон техникийн нийтлэг асуудалтай тулгардаг. Стандарт нэг туйл шийдүүлэгчид дэвшилтэт хэрэглээнд шаардлагатай нарийвчлал дутагдалтай байдаг. Өндөр туйлтай цахилгаан тээврийн хэрэгслийн зүтгүүрийн мотор нь роторын байрлалыг нарийн тогтоохыг шаарддаг. Шууд хөтлөгчтэй үйлдвэрлэлийн серво нь тогтвортой байдлыг хадгалахын тулд ижил түвшний мөхлөгт санал хүсэлтийг шаарддаг. Нэг туйлтай төхөөрөмж нь механик эргэлт тутамд нэг цахилгааны эргэлтийг хангадаг. Энэхүү 1:1 физик харьцаа нь мотор хянагч руу илгээсэн байрлалын ерөнхий нарийн ширийн байдлыг эрс хязгаарладаг.
Олон туйлт давуу тал нь энэхүү мэдээллийн түгжрэлийг шууд бөгөөд гоёмсог байдлаар шийддэг. Инженерүүд ротор болон статорын аль алинд нь харагдахуйц туйлуудын тоог нэмэгдүүлдэг. Энэхүү тусгай загварын сонголт нь механик эргэлтийн цахилгааны эргэлтийг нэмэгдүүлдэг. Механик эргэлт бүр олон синус болон косинусын долгион үүсгэдэг. Та нэгжийн физик хэмжээг нэмэгдүүлэхгүйгээр цахилгааны байршлын өгөгдлийг үр дүнтэйгээр үржүүлдэг. А Multipole VR Resolver нь стандарт физик эргэлтийг баялаг, өндөр давтамжийн санал болгон хувиргадаг.
Гэсэн хэдий ч эдгээр дизайны ололт нь инженерийн хатуу солилцоог бий болгодог. Нарийвчлал, дохио ба дуу чимээний харьцаа (SNR) -ийг сайжруулах нь механик хяналтыг чангатгахыг шаарддаг. Систем нь механик эксцентрицид улам бүр мэдрэмтгий болдог. Орон сууцны доторх соронзон урсгалын нарийн төвөгтэй замыг тохируулахын тулд үйлдвэрлэлийн хүлцэл багасах ёстой. Та ажлын хурдны хүрээнд асар их цахилгааны нарийвчлалыг олж авдаг. Үүний оронд та эцсийн угсралтын явцад бараг төгс механик зохицуулалтыг баталгаажуулах ёстой.
Тодорхойлолтын үндсэн үнэлгээний хэмжигдэхүүн
Тодорхойлолтын хуудсыг дуусгахын өмнө та хэд хэдэн үндсэн хэмжигдэхүүнийг үнэлэх ёстой. Өөрчлөлтийн харьцаа (TR) нь таны анхны үндсэн хэмжигдэхүүн юм. TR нь санал хүсэлтийн гогцоонд шаардлагатай анхдагч ба хоёрдогч хүчдэлийн харьцааг тодорхойлдог. Стандарт RDC чипүүдийн нийцтэй байдлыг хангахын тулд та энэ харьцаатай таарах ёстой. Буруу TR нь хянагчийн түвшинд дохионы огтлолт эсвэл хангалтгүй далайц руу шууд хүргэдэг.
Цахилгааны алдаа нь бодит нөхцөл байдалд таны системийн бодит нарийвчлалыг тодорхойлдог. Бид ихэвчлэн хүлээн зөвшөөрөгдөх оргилоос оргил хүртэлх алдааг нуман минутаар хэмждэг. Та механик алдаа болон дотоод цахилгааны алдааг сайтар ялгах хэрэгтэй. Механик алдаа нь бэхэлгээ муу, холхивчийн элэгдэл, босоо амны урсацаас үүдэлтэй. Дотоод цахилгааны алдаа нь дотоод зэс ороомгийн загвараас үүдэлтэй.
Өдөөлтийн давтамж ба хүчдэл таны сонгосон тоног төхөөрөмжтэй төгс нийцэж байх ёстой. Та зохицуулагчийн эсэргүүцэл ба оролтын шаардлагыг хянагчтайгаа тааруулах хэрэгтэй. Нийтлэг үзүүлэлт нь 7Vrms-д 10kHz шаардлагатай байж болно. Таны хөтөч хянагчийн техник хангамж нь эдгээр нарийн тоог дэмжих ёстой. Үгүй бол та соронзон чанар муу, буцах дохио сул байх эрсдэлтэй.
Эцэст нь цахилгаан соронзон хэлхээний фазын шилжилтийн хүчин зүйл. Өдөөлтийн дохио болон гаралтын синус/косинусын дохионы хооронд фазын саатал үүсдэг. Энэ саатал нь ажлын температурын хязгаарт ихээхэн хэлбэлздэг. Таны хяналтын алгоритм үр ашгийг хадгалахын тулд эдгээр дулааны шилжилтийг динамикаар нөхөх ёстой.
Анхан шатны шийдэгчийн үнэлгээний хэмжүүр
| Үнэлгээний хэмжээс |
Техникийн тодорхойлолт |
Инженерийн гол анхаарах зүйлс |
| Өөрчлөлтийн харьцаа (TR) |
Анхдагч өдөөх ороомог ба хоёрдогч гаралтын ороомогуудын хоорондох хүчдэлийн масштабын харьцаа. |
Сонгосон Resolver-to-Digital Converter (RDC)-ийн оролтын хязгаартай яг таарч байх ёстой. |
| Цахилгааны алдаа |
Хамгийн тохиромжтой синус/косинусын гаралтаас оргил ба оргил хүртэлх хазайлтыг нуман минутаар хэмждэг. |
Бодит механик бэхэлгээний хүлцлийн эсрэг ороомгийн дотоод нарийвчлалыг тэнцвэржүүлэх шаардлагатай. |
| Өдөөлтийн давтамж |
Анхдагч ороомгийг жолоодоход шаардлагатай хувьсах гүйдлийн давтамж (ихэвчлэн 5 кГц-ээс 20 кГц). |
Өндөр хурд нь хурдан эргүүлэх үед дохиог ялгахаас сэргийлэхийн тулд илүү өндөр давтамж шаарддаг. |
| Фазын шилжилт |
Оролтын өдөөх долгион ба гаралтын санал хүсэлтийн долгионы хоорондох хугацааны саатал. |
Температурын хэлбэлзэл; моторын хөтөч дэх динамик алгоритмын нөхөн төлбөрийг шаарддаг. |
Туйлын тоог тааруулах: Зургаан туйл VR шийдэгчийн хэрэг
Моторын топологийн тохируулга нь төслийн эхний шатанд таны хамгийн чухал дизайны сонголтыг шаарддаг. Үндсэн логик нь шийдэгчийн туйлуудыг моторын туйлуудтай шууд тааруулахыг шаарддаг. 3 туйлтай хос байнгын соронзон синхрон мотор (PMSM) нь өөр өөр соронзон туйлуудыг агуулдаг. Тиймээс инженерүүд ихэвчлэн a зургаан туйл VR шийдэгч . Эдгээр нарийн зүтгүүр болон серво хэрэглээнд зориулагдсан
Энэхүү 1:1 тохирох стратеги нь хяналтын хүрдний үр ашгийг эрс сайжруулдаг. Хөдөлгүүрийн цахилгаан өнцөг нь санал хүсэлтийн цахилгаан өнцөгт төгс нийцдэг. Та микроконтроллер дахь нарийн төвөгтэй бутархай математикийн нөхөн олговрын хэрэгцээг арилгана. Энэхүү шууд хамаарал нь Field Oriented Control (FOC) алгоритм дахь боловсруулалтын хоцролтыг бууруулдаг. Илүү хурдан FOC гогцоонууд нь роторын гөлгөр хурдатгал, өндөр үр ашигтай ажиллах боломжийг олгодог.
Тулгуурын тоо таарахгүй байх нь жолоодлогын системд ноцтой эвдрэлийн горимыг нэвтрүүлдэг. Тохиромжгүй байдал нь байрлалын санал хүсэлтийн гогцоонд нарийн төвөгтэй гармоник гажуудлыг үүсгэдэг. Хянагч нь хурдыг хурдан өөрчлөх үед буруу тохируулсан цахилгаан өнцгийг задлан шинжлэх гэж тэмцдэг. Энэ тэмцэл нь мэдэгдэхүйц эргэлтийн моментоор илэрдэг, ялангуяа ажлын бага хурдтай үед. Таны мотор анх удаа эхлүүлэх үед чичирч, чичирч магадгүй юм. Физик орон зайн хязгаарлалт зөвшөөрөгдөх бүрт яг туйлын паритетыг үргэлж эрэлхийл.
Өндөр нарийвчлалтай VR Resolver системийг зохион бүтээх
Олон инженерүүд онолын системийн нарийвчлал ба үнэмлэхүй физик нарийвчлалыг андуурдаг. Энэ ялгааг тодруулах нь дизайны үе шатанд хэт их зардал гаргахаас сэргийлнэ. А Өндөр нарийвчлалтай VR шийдүүлэгч нь RDC-ээр дамжуулан байршлын өндөр нарийвчлалтай мэдээллийг өгдөг. Та 12 бит эсвэл бүр 16 бит дижитал гаралтын дохиог боловсруулж болно. Гэсэн хэдий ч үнэмлэхүй нарийвчлал нь үйлдвэрийн шалан дээрх физик боловсруулалтын нарийвчлалаас хамааралтай хэвээр байна. Өндөр нарийвчлал нь буруу байж болох механик байрлалыг илүү нарийн тоон алхам болгон хэрчдэг.
Олон туйлт тохируулга нь ерөнхий тогтвортой байдлыг сайжруулахын тулд дотоод цахилгаан арааны харьцааг ашигладаг. Энэ үзэл баримтлал нь физик механик хөдөлгөөнийг олон тооны дотоод цахилгааны эргэлтэд оруулдаг. Шийдвэрлэгч нь угаасаа механик байрлалын алдааг туйлын хосын тоогоор хуваадаг. Хэрэв таны ротор тэнхлэгээс бага зэрэг солигдвол олон туйлтай дундаж нөлөө нь цахилгаан гүйдлийг бууруулдаг. Энэ дундаж нь чичиргээ ихтэй орчинд олон туйлтай загварыг нэг туйлтай загвараас илүү тогтвортой болгодог.
RDC-ийн харилцан ажиллах чадвар нь таны динамик хурдны дээд хязгаарыг аюулгүйгээр тогтоодог. Та аналог-тоон техник хангамж дээр зөв хянах хурдыг сонгох ёстой. Хурдан зүтгүүрийн моторууд бүрэн ачаалалтай үед гайхалтай өндөр эргэлтээр эргэлддэг. Хэрэв таны RDC хянах түвшин хоцрох юм бол та дохионы ноцтой доройтолд орно. Хөрвүүлэгч нь цахилгааны өнцгийг алдаж, нэн даруй фазын гүйдлийн доголдол, системийн уналтад хүргэдэг.
Хэрэгжүүлэх бодит байдал: Холбох, хамгаалах, эрсдэл
Онолын үзүүлэлтүүд нь угсралтын шугам дээр хэрэгжүүлэх хатуу ширүүн бодит байдалтай байнга зөрчилддөг. Агаарын зайны радиаль хазайлт нь таны хамгийн том физик хязгаарлалтыг илэрхийлдэг. Статор-роторын хазайлт нь мөчлөгийн байрлалын алдааг хянагч руу шууд оруулдаг. Хэрэв ротор нь төвөөс бага зэрэг холбосон бол соронзон урсгал жигд бус өөрчлөгддөг. Энэхүү физик өөрчлөлт нь эргэлт бүрт урьдчилан таамаглах боломжтой, давтагдах алдааны муруйг үүсгэдэг.
Дулааны динамик нь үйлдвэрлэлийн хатуу ширүүн нөхцөлд урт хугацааны тогтвортой байдалд заналхийлдэг. Та хэт өндөр температурт гүйцэтгэлийн доройтлыг үнэлэх ёстой. Зүтгүүрийн мотор нь ихэвчлэн 150 ° C-аас 200 ° C хүртэл үргэлжилсэн орчны температурт ажилладаг. Та сонгосон материалын дулааны тэлэлтийн коэффициентийг сайтар үнэлэх хэрэгтэй. Шийдвэрлэгчийн гол хэсэг нь моторын голоос өөр хурдаар өргөжиж байна. Энэхүү тохиромжгүй байдал нь хүнд ачааллын үед нарийн агаарын цоорхойг эвдэж болно.
Цахилгаан соронзон хөндлөнгийн оролцоо (EMI) нь инженерийн багаас кабелийн хатуу сахилга батыг шаарддаг. Өндөр хүчдэлийн сэлгэн залгах орчин нь асар их хэмжээний цахилгаан дуу чимээ үүсгэдэг. Цахиурын карбид (SiC) инвертерүүд хурдан шилжиж, бүх явах эд ангид EMI цацдаг. Та өдөөх болон дохионы кабелийг эрчим хүчний шугамаас болгоомжтой холдуулах ёстой. Зөв эрчилсэн хос хамгаалалт нь мэдрэмтгий синус болон косинусын зам дээр үүссэн дуу чимээ гарахаас сэргийлнэ.
Худалдан авалтын болон инженерийн багуудын хувьд алхам алхмаар товч жагсаалт гаргах логикийг дагана уу:
Суурь тохирох харьцааг тогтоохын тулд моторын туйлын яг тоог шалгана уу.
Хөдөлгүүрийн хамгийн их эргэлтийг тодорхойлж, өдөөх давтамжийг тооцоолно.
Хатуу ул мөр, дотоод диаметр (ID), гадна диаметр (OD) орон зайн хязгаарыг тогтооно.
RDC чипийг сонгоод түүний эсэргүүцэл ба хувиргах харьцааны нийцтэй байдлыг шалгана уу.
Температурын бүх спектрийн гүйцэтгэлийг баталгаажуулсан байгаль орчны туршилтын өгөгдлийг хүсэх.
Дүгнэлт
Олон туйлтай санал хүсэлтийн нэгжийг зааж өгөх нь системийн инженерүүдийн хувьд тэнцвэржүүлэх нарийн үйлдэл хэвээр байна. Та хатуу механик суурилуулалтын бодит байдлын эсрэг онолын цахилгааны нарийвчлалыг байнга жинлэх ёстой. Маш сайн дижитал хөрвүүлэлт нь муу боловсруулсан роторын босоо ам эсвэл сул холхивчийг засах боломжгүй юм. Жинхэнэ өндөр хурдны нарийвчлалд хүрэхийн тулд цахилгаан дизайн болон механик угсралтын хооронд хамтын ажиллагаа шаардлагатай.
Бид хөгжүүлэлтийн эхэн үед физик дээж болон CAD загваруудыг хүсэхийг зөвлөж байна. Эцсийн ул мөрийг гаргахын өмнө нийлүүлэгчдээс гармоник гажуудлын нарийвчилсан туршилтын тайланг асуу. Бодит вандан сандлын туршилт нь дулааны болон хазгай байдлын далд дутагдлыг хурдан илрүүлэх болно. Эдгээр асуудлыг эрт илрүүлэх нь эцсийн үйлдвэрлэлийн баталгаажуулалтын явцад сүйрлийн алдаа гарахаас сэргийлнэ.
Таны дараагийн алхам бол сонгосон бүрэлдэхүүн нийлүүлэгчидтэй нягт холбоотой байхыг шаарддаг. Хэрэв стандарт хувиргах харьцаа таны туршилтанд амжилтгүй болбол ороомгийн тохируулгын талаар ярилц. Санал хүсэлтийн нэгжийг хуучин хянагчийн техник хангамжид тохируулах нь ихэвчлэн урагшлах хамгийн найдвартай замыг баталгаажуулдаг. Агаарын цоорхойг хүлцэхтэй холбоотой тодорхой мэдээлэл нь эцэстээ моторын удирдлагын урт хугацааны амжилтыг баталгаажуулна.
Түгээмэл асуултууд
Асуулт: Олон туйлт VR шийдүүлэгчийн механик зэрэг ба цахилгаан зэрэг хоёрын хооронд ямар ялгаа байдаг вэ?
Х: Механик зэрэг нь роторын босоо амны физик эргэлтийг хэмждэг. Нэг бүтэн эргэлт нь 360 механик градустай тэнцэнэ. Цахилгаан градус нь эргэлтийн үед үүссэн синус долгионы мөчлөгийг илэрхийлдэг. Олон туйл шийдүүлэгч нь физик эргэлт бүрт олон цахилгааны цикл үүсгэдэг. Жишээлбэл, зургаан туйл шийдэгч нь нэг механик эргэлтэнд гурван бүрэн цахилгааны циклийг (1080 цахилгаан градус) үүсгэдэг.
Асуулт: Би шийдэгчийн туйлын тоог моторын туйлын тоотой яг тааруулах ёстой юу?
Хариулт: Бид туйлыг яг тааруулахыг зөвлөж байна. Тохиромжтой туйлууд нь моторын цахилгаан өнцөг болон шийдлийн цахилгаан өнцгийн хооронд 1: 1 харьцаа үүсгэдэг. Энэ тохируулга нь Field Oriented Control (FOC) алгоритмыг ихээхэн хялбаршуулдаг. Энэ нь нарийн төвөгтэй бутархай математикийг арилгаж, програм хангамжийн хоцролтыг бууруулдаг. Програм хангамж нь таарахгүй туйлуудыг нөхөж чаддаг ч энэ нь ихэвчлэн хүсээгүй бага хурдтай эргүүлэх моментийг үүсгэдэг.
Асуулт: Оптик кодлогчтой харьцуулахад өндөр нягтралтай VR резолюторыг холбох хачирхалтай байдал нь хэрхэн нөлөөлдөг вэ?
Х: Оптик кодлогч нь нэг унших цэгийг ашигладаг. Хэрэв шилэн диск нь төвөөс гадуур бэхлэгдсэн бол нарийвчлал эрс мууддаг. VR шийдэл нь бүхэл бүтэн тойргийн соронзон урсгалыг нэгэн зэрэг уншдаг. Энэхүү олон туйлтай загвар нь хазгай байдлын бага зэргийн алдааг дунджаас гаргадаг. Гэсэн хэдий ч хэт их урсах нь бие махбодийн агаарын цоорхойг эвдэж, цахилгааны мөчлөгийн алдааг давтахад хүргэдэг.
Асуулт: Зургаан туйл VR шийдүүлэгчийн стандарт агаарын цоорхойг тэсвэрлэх чадвар нь юу вэ?
Х: Хамгийн оновчтой радиаль агаарын завсар нь ихэвчлэн 0.3 мм-ээс 0.5 мм-ийн хооронд хэлбэлздэг. Та энэ цоорхойг ажлын температурын бүх хязгаарт нягт байлгах ёстой. 0.05 мм-ийн хазайлт ч гэсэн соронзон урсгалын замыг хэмжиж болохуйц өөрчилж болно. Хөдөлгүүрийн босоо ам болон резолюторын статорын дулааны тэлэлтийн коэффициентийг үргэлж анхаарч үзээрэй.
Асуулт: Олон туйлт VR шийдүүлэгч нь асаалттай үед үнэмлэхүй байрлалыг хангаж чадах уу?
Хариулт: Олон туйлт VR шийдүүлэгч нь зөвхөн нэг цахилгаан цикл дотор үнэмлэхүй байрлалыг өгдөг. Физик эргэлт бүрт олон мөчлөг давтагддаг тул жинхэнэ механик эхлэлийн өнцгийг дангаараа тодорхойлж чадахгүй. Анхдагч асаалттай үед үнэмлэхүй механик байрлал тогтоохын тулд танд ихэвчлэн богино сэрээх горим эсвэл туслах мэдрэгч хэрэгтэй.
