А-д тулгуурласан моторын удирдлагын системийн хувьд Brushless Resolver нь өдөөлтийн хүчдэл ба давтамжийг зөв зааж өгөх нь зөвхөн мэдээллийн хуудасны албан ёсны байдал биш бөгөөд энэ нь фазын шилжилт, дохионы доройтол, Шийдвэрлэгчээс дижитал хөрвүүлэгчийн (RDC) код тайлах алдаанаас урьдчилан сэргийлэх үндэс суурь юм. Анхдагч өдөөх оролтыг таны драйвын RDC хязгаартай таарахгүй байх нь байршлын алдаа гарахад хүргэдэг. Энэ асуудал нь өндөр EMI үйлдвэрлэлийн орчинд эсвэл дохионы бүрэн бүтэн байдал огцом буурсан өндөр RPM програмуудад хурдан хурцаддаг. Тогтворгүй дохио нь хөтөчийн гэмтэл, эргэлтийн моментийн огцом уналт, системийн саажилт үүсгэдэг. Энэхүү гарын авлага нь өдөөх параметрүүдийг хэрхэн үнэлэх, давтамжийн хязгаарлалтыг харьцуулах, програмын архитектурт тохирох шийдвэрлэгчийн тодорхойлолтыг хэрхэн богино жагсаалтад оруулах талаар тайлбарласан болно. Та ороомгийн анхдагч хэрэгцээг хөрвүүлэгчийн оролттой уялдуулах нарийн аргуудыг сурах болно. Бид давтамж сонгох хүрээ, хувиргах харьцааны тооцоо, техник хангамжийн алдааг олж засварлах замыг тоймлодог. Бидний зорилго бол таны эцсийн техникийн үзүүлэлтүүд тасралтгүй синхрончлолыг баталгаажуулах явдал юм.
Гол арга хэмжээ
Өдөөлтийн хүчдэл нь роторын анхдагч ороомгийн хувьсах гүйдлийн лавлах дохио болж хувирах харьцаагаар дамжуулан хоёрдогч гаралтын дохиог (Синус/Косинус) шууд зааж өгдөг.
хоёрын хооронд сонголт хийх нь 5KHz Resolver болон 10KHz Resolver урт кабелийн дамжуулалтын багтаамжийн алдагдалтай мотор RPM-ийн шаардлагыг тэнцвэржүүлэх шаардлагатай.
Тохиромжтой байдал нь шийдвэрлэгчийн хувиргах харьцаа (TR) болон өдөөх хэрэгцээг тодорхой RDC чиптэй (жишээ нь, стандарт TI эсвэл ADI декодер) тааруулахаас ихээхэн хамаардаг.
үнэлэх нь Нэг хурдны резолюторыг эхлүүлэх үед жинхэнэ үнэмлэхүй байрлалыг баталгаажуулахын тулд өдөөх мөчлөг ба механик эргэлтийн хооронд хатуу синхрончлолыг шаарддаг.
Системийн нарийвчлалд өдөөх хүчдэлийн үүрэг
Суурь шугамыг тодорхойлох
Та энэ бүрэлдэхүүн хэсгийг тусгай эргэлтэт трансформатор гэж бодож болно. Өдөөлтийн хүчдэл нь эрчим хүчний үндсэн эх үүсвэр болдог. Хөтчийн хэлхээ нь үндсэн ороомогыг тэжээхийн тулд ихэвчлэн 2-7 Vrms-ээр хангадаг. Энэ гүйдэл нь хоёрдогч синус ба косинусын хүчдэлийг өдөөхөд шаардлагатай соронзон орныг үүсгэдэг. Анхдагч дохио нь тасралтгүй дамжуулагч долгионы үүрэг гүйцэтгэдэг. Ротор эргэх үед соронзон холболт өөрчлөгддөг. Энэ өөрчлөлт нь дамжуулагч долгионы дугтуйг зохицуулдаг. Үүний үр дүнд далайцын зөрүү нь системд яг механик өнцгийг тооцоолох боломжийг олгодог.
RDC-ийн нийцтэй байдлын хязгаарлалт
Таны өдөөх дохио нь Resolver-to-Digital Converter-ийн лавлагааны оролттой төгс нийцэх ёстой. RDC нь код тайлах үйл ажиллагааны тархины үүрэг гүйцэтгэдэг. Энэ нь анхдагч дамжуулагч долгионыг хоёрдогч буцах дохиотой харьцуулдаг. Анхдагч ороомогыг хэт их жолоодох нь RDC аналогийн урд хэсэгт хүчдэл тасалдахад хүргэдэг. Таслах нь таны синус долгионы оргилуудыг устгаж, өнцгийг тооцоолох боломжгүй болгодог. Харин эсрэгээр, дутуу жолоодох нь дохионы дуу чимээний харьцааг (SNR) бууруулдаг. Дохио дуу чимээний давхаргад хэт ойртох үед RDC бодит хөдөлгөөнийг цахилгааны хөндлөнгийн оролцооноос ялгаж чадахгүй.
Бүтэлгүйтлийн зардал
Муу өдөөх техникийн үзүүлэлтүүд нь үйл ажиллагааны өндөр эрсдэлтэй байдаг. Техник хангамжийн инженерүүд хүчдэлийн түвшин муутай шууд холбоотой өнцгийн кодыг тайлах алдааг ихэвчлэн засдаг. Зүтгүүрийн моторуудад эдгээр өнцгийн алдаанууд нь Field Oriented Control (FOC) алгоритмуудыг төөрөлдүүлдэг. Үүний үр дүнд фазын буруу тохируулга нь хүчтэй эргүүлэх моментийг үүсгэдэг. Моментийн долгион нь механик холхивчийг хугацаанаас нь өмнө элэгддэг. Эцсийн эцэст дохионы кодыг тайлах алдаа нь төлөвлөгдөөгүй жолоодлогыг зогсооход хүргэдэг. Зөв тохирсон өдөөх хүчдэл нь эдгээр гамшгийн талбайн эвдрэлээс хамгаалах хамгийн хямд даатгал хэвээр байна.
Давтамжийн ангиллыг үнэлэх: 5КГц ба 10КГц резолютор
Бага ба дунд давтамжийн програмууд
Аж үйлдвэрийн хэрэглээ нь ихэвчлэн бага дамжуулагч давтамжаас ашиг тус хүртдэг. А 5KHz Resolver нь үйлдвэрлэлийн стандарт автоматжуулалт болон серво моторуудад төгс тохирно. Үйлдвэрийн шалнууд нь мотор болон удирдлагын кабинетийн хооронд урт кабель тавихыг байнга шаарддаг. Урт кабель нь зэрэгцээ багтаамжийг нэвтрүүлдэг. Энэ багтаамж нь өндөр давтамжийн дохиог сулруулж, бага нэвтрүүлэх шүүлтүүр шиг ажилладаг. Бага давтамжийг ашиглах нь багтаамжийн гажуудал үүсэхээс сэргийлдэг. Энэ нь дохионы дугтуйг хөтлүүрт бүрэн бүтэн ирэхийг баталгаажуулдаг.
Өндөр давтамжийн өндөр RPM програмууд
Сансрын хөдөлгүүр болон цахилгаан тээврийн хэрэгслийн зүтгүүрийн мотор нь маш хурдтай ажилладаг. Эдгээр програмууд нь a 10KHz Resolver нь өнцгийн өөрчлөлтийг хангалттай хурдан түүвэрлэдэг. Никвист теорем нь энэ шаардлагыг зохицуулдаг. Таны тээвэрлэгчийн давтамж нь эргэдэг моторын цахилгаан давтамжаас хамаагүй өндөр байх ёстой. Хэрэв өдөөх давтамж нь RPM-тэй харьцуулахад хэт бага байвал RDC нь дохионы өөр нэршилд өртдөг. Илүү өндөр давтамж нь өөр нэр өгөхөөс сэргийлж, тооцооллын хоцролтыг бууруулдаг.
Арилжааны матриц
Инженерүүд хурдны шаардлагыг жолоодлогын хоорондох зайны хязгаарлалтын эсрэг үнэлэх ёстой. Илүү өндөр давтамж нь бага хоцролтыг санал болгодог. Гэсэн хэдий ч тэдгээр нь уртасгасан кабелиар дамжуулалтын алдагдал ихтэй байдаг. Доорх хүснэгтэд эдгээр техникийн солилцоог тоймлон харуулав.
| Үнэлгээний параметр |
Бага давтамж (жишээ нь, 5КГц) |
Өндөр давтамж (жишээ нь, 10КГц) |
| Моторын хамгийн их эргэлт |
Бага ба дунд зэрэг (< 10,000 RPM) |
Маш өндөр (> 15,000 RPM) |
| Кабелийн уртын хүлцэл |
Маш сайн (Урт гүйлтийг барьдаг) |
Муу (Багтаамжийн алдагдалд өртөмтгий) |
| Дохионы хоцролт |
Дунд зэрэг |
Хамгийн бага |
| Үндсэн материалын алдагдал |
Бага эргэлтийн гүйдлийн алдагдал |
Дээд гүйдлийн алдагдал |
Өөрчлөлтийн харьцаа (TR) ба далайцын тааруулах
Өөрчлөлтийн харьцааны тухай ойлголт
Transformation Ratio (TR) нь таны мэдрэгчийн тогтмол үржүүлэгчийн үүрэг гүйцэтгэдэг. Энэ нь анхдагч өдөөх оролт дээр шууд үндэслэн хоёрдогч гаралтын хамгийн их хүчдэлийг тодорхойлдог. Үйлдвэрлэгчид ихэвчлэн TR 0.5 эсвэл 0.286-тай нэгжүүдийг зохион бүтээдэг. Дотоод ороомгийн ороомгийн эргэлт нь энэ харьцааг зааж өгдөг. Та үүнийг програм хангамж дээр өөрчлөх боломжгүй. Хэрэв та үндсэн оролтыг мэддэг бол хоёрдогч оргилын далайцыг яг таг таамаглаж болно. Энэхүү урьдчилан таамаглах чадвар нь аюулгүй техник хангамжийг нэгтгэх үндэс суурийг бүрдүүлдэг.
Гаралтыг тооцоолох
Худалдан авагчид TR-ийн тооцооллыг RDC-ийн хамгийн их оролтын босготой шууд зурах ёстой. Энэ алхмыг үл тоомсорлох нь техник хангамжийн эвдрэл эсвэл хянах алдагдлыг баталгаажуулна. Бид үнэлгээний дарааллыг чанд мөрдөхийг зөвлөж байна:
Таны хөтчийн өдөөх осцилляторын хамгийн их Vrms гаралтын чадварыг тодорхойл.
Мэдрэгчийн мэдээллийн хуудаснаас хувиргах харьцааг олоорой.
Хоёрдогч хамгийн их Vrms-ийг олохын тулд үндсэн Vrms-ийг TR-ээр үржүүлнэ.
Энэ үр дүнг RDC мэдээллийн хуудасны оролтын дээд хязгаартай харьцуул.
Үр дүн нь RDC хязгаараас хэтэрсэн тохиолдолд өдөөх далайцыг багасгахын тулд хөтчийн програм хангамжийг тохируулна уу.
Жишээлбэл, 0.5 TR-тэй нэгжид 7 Vrms-ийг хэрэглэхэд хамгийн ихдээ 3.5 Vrms гаралт гардаг. Та өөрийн хөрвүүлэгч 3.5 Vrms-ийг аюулгүйгээр зохицуулж чадах эсэхийг шалгах ёстой.
Эрчим хүчний хэрэглээ ба дулааны бодит байдал
Өндөр өдөөх хүчдэл нь илүү их гүйдэл шаарддаг. Хөтчийн осцилляторын хэлхээ нь энэ тасралтгүй хүчийг хангах ёстой. Компакт, нэгдсэн мотор хөтчүүд нь хатуу дулааны төсөвтэй байдаг. Анхдагч хүчдэлийг нэмэгдүүлэх үед та хөтчийн орон сууцны дотор үүссэн дулааныг нэмэгдүүлдэг. Цаашилбал, бага эсэргүүцэлтэй ороомгийн загвар нь илүү их гүйдэл татдаг. Тоног төхөөрөмжийн багууд системийн архитектурыг эцэслэхээс өмнө энэ дулааны ачааллыг дуурайлган хийх ёстой.
Өдөөлтийг нэг хурдны резолютортой хослуулах
Үнэмлэхүй байрлал тогтоох суурь
А Single Speed Resolver нь яг нэг туйлын хосыг ашигладаг. Энэхүү загвар нь 360 механик градусыг шууд 360 цахилгааны градусаар буулгадаг. Энэ нь механик эргэлт тутамд нэг бүтэн цахилгааны эргэлтийг өгдөг. Тиймээс энэ нь асаалттай үед жинхэнэ үнэмлэхүй байрлалын хариуг өгдөг. Мотор хянагч нь роторын яг өнцгийг шууд мэддэг. Энэ нь сэрээх, сэгсрэх горимыг гүйцэтгэх шаардлагагүй. Энэхүү үнэмлэхүй найдвартай байдал нь үүнийг чухал робот холболтууд болон зүтгүүрийн моторуудад стандарт болгодог.
Фазын шилжилтийн эмзэг байдал
Үнэмлэхүй байршлыг хэрэгжүүлэх нь үе шат шилжих өвөрмөц эрсдэлийг дагуулдаг. Анхдагч ороомог нь дотоод индукц ба эсэргүүцэлтэй байдаг. Хувьсах гүйдлийн өдөөх дохиог оруулах үед энэ дотоод эсэргүүцэл нь соронзон урсгалыг хойшлуулдаг. Хоёрдогч гаралт нь анхдагч лавлагааны дохионы ард байдаг. Энэ саатал нь фазын шилжилтийг бий болгодог. Өдөөлтийн давтамж нь энэхүү эсэргүүцлийн харилцан үйлчлэлийг шууд өөрчилдөг. Буруу давтамжийг сонгох нь фазын шилжилтийг нэмэгдүүлж, RDC-ийн цагийн бүртгэлийг төөрөгдүүлдэг.
Зөрчлийг бууруулах стратеги
Орчин үеийн декодерууд бага зэргийн фазын шилжилтийг сайн зохицуулдаг. Texas Instruments эсвэл Analog Devices-ийн чипүүд нь ихэвчлэн дотоод фазын нөхөн олговрын бүртгэлийг агуулдаг. Гэсэн хэдий ч техник хангамжийн инженерүүд зөвхөн програм хангамжид найдаж болохгүй. Та заасан өдөөх давтамж нь техник хангамжийн түвшинд түүхий фазын шилжилтийг багасгаж байгааг шалгах ёстой. Аж үйлдвэрийн стандартууд нь ихэвчлэн 10 градусаас доош дагаж мөрдөх хүлцлийг шаарддаг. Та тээвэрлэгчийн давтамжийг үйлдвэрлэгчийн тохируулсан эсэргүүцлийн техникийн үзүүлэлтүүдтэй яг тааруулах замаар эрсдлийг бууруулна.
Нийтлэг бэрхшээлүүд болон техник хангамжийн алдааг олж засварлах
Хачирхалтай байдал ба гаралтын гажуудал
Роторын бэхэлгээний механик хазайлт нь өдөөх төгс долгионыг сүйтгэдэг. Хэрэв ротор нь төвөөс бага зэрэг хазайсан бол эргэлтийн үед агаарын цоорхой динамикаар өөрчлөгддөг. Энэ тэгш бус цоорхой нь соронзон урсгалыг гажуудуулдаг. Гаралтын хүчдэлийн дугтуй нь хазгай савлалтыг харуулах болно. Өдөөлтийн тодорхой давтамж нь ихэвчлэн энэ ганхалтыг ихэсгэдэг. Тоног төхөөрөмжийн туршилтын параметрүүд нь механик урсацыг тооцох ёстой. Нэг төрлийн төвлөрсөн байдлыг баталгаажуулахын тулд та хоёрдогч дугтуйг осциллографаар хэмжих хэрэгтэй.
Кабелийн хамгаалалт ба газардуулга
Өдөөлтийн шугамууд нь хүчтэй цахилгаан соронзон интерференц (EMI) үүсгэдэг. Тэд өндөр давтамжийн хувьсах гүйдлийг дамжуулдаг. Хэрэв та тэдгээрийг мэдрэмтгий буцах шугамын хажуугаар гүйлгэх юм бол өдөөх дохио асгарна. Та энэ харилцан ярианаас урьдчилан сэргийлэх ёстой. Бүх холболтод зориулж эрчилсэн хос, тус тусад нь хамгаалагдсан кабелийг хэрэгжүүл. Газардуулгын гогцоо үүсэхээс сэргийлэхийн тулд хөтчийн тал дээр бамбайг зөвхөн газардуулна. Өндөр хүчдэлийн моторын фазын кабельтай ижил утсанд өдөөх шугамыг хэзээ ч бүү ажиллуул.
Код тайлах алдаа
Прототип хийх эцсийн шатанд интеграцийн асуудал байнга гардаг. SPICE эсвэл стандарт TI дизайны хэрэгслүүд гэх мэт загварчилсан техник хангамжийн орчин нь төгс нөхцлийг бүрдүүлдэг. Тэд цэвэр синус долгионыг шахдаг. Бодит хөтчүүд нь импульсийн өргөн модуляцийг (PWM) ашигладаг. PWM шилжүүлэгч нь хурц дуу чимээг өдөөх шугам руу шууд оруулдаг. Бодит дуу чимээ нь код тайлахад гэнэтийн алдаа үүсгэдэг. Техник хангамжийн багууд үндсэн шугамыг сайтар шүүж, симуляцийн өгөгдөлд сохроор итгэхээс зайлсхийх ёстой.
Тодорхойлолтыг шалгах хуудас: Шийдвэрлэгчээ хэрхэн богино жагсаалтад оруулах вэ
Механик хурдны хязгаарыг тодорхойлох
Таны моторын хамгийн их эргэлт нь давтамжийн сонголтоос хамаарна. Таны мотор хүрэх хамгийн их цахилгаан давтамжийг тооцоолж эхэл. Цахилгаан давтамжаас дор хаяж арав дахин их өдөөх давтамжийг сонго. 10KHz загвар зайлшгүй шаардлагатай эсэхийг сайтар үнэл. Хэрэв програм 5000 RPM-ээс бага байвал давтамжийг бүү зааж өг.
RDC мэдээллийн хүснэгтэд аудит хийх
Шаардлагатай Vrms-ийн өдөөлт болон хувиргах харьцааг өөрийн хөтчийн боловсруулах техник хангамжтай тааруулна уу. Аналогийн урд талын техникийн үзүүлэлтүүдийг анхааралтай уншина уу. Таны сонгосон мэдрэгч чипийн оролтыг хэтрүүлэхгүй эсэхийг шалгаарай. Хөтчийн одоогийн гаралтын хүчин чадлыг ороомгийн үндсэн эсэргүүцэлтэй харьцуулна уу.
Байгаль орчны хязгаарлалтын хүчин зүйл
Машиныхаа физик зохион байгуулалтыг үнэл. Мотороос шүүгээ хүртэлх кабелийн нийт уртыг тооцоол. Урт кабель нь бага давтамж шаарддаг. Ашиглалтын температурын хязгаарлалтын хүчин зүйл. Өндөр дулаан нь ороомгийн эсэргүүцлийг нэмэгдүүлдэг бөгөөд энэ нь фазын шилжилтийг бага зэрэг өөрчилдөг. EMI хамгаалалтыг зөв тусгаарлахад хангалттай физик зай байгаа эсэхийг шалгаарай.
Дараагийн алхамын үйлдлүүд
Эцсийн шийдвэрийг зөвхөн мэдээллийн хуудас дээр үндэслэн гаргаж болохгүй. Механик багаа угсралтын хэмжээсийг шалгахын тулд 3D CAD загваруудыг хүсэхэд урамшуулаарай. Танай цахилгааны инженерүүд RDC чиптэй нийцэж байгаа эсэхийг үйлдвэрлэгчээс баталгаажуулаарай. Прототипийн үнэлгээний нэгжийг үргэлж хүсэх. Үйлдвэрлэлд ашиглахаар төлөвлөж буй кабелийн уртыг ашиглан прототипийг вандан туршина.
Дүгнэлт
Хамгийн оновчтой өдөөх хүчдэл ба давтамж нь гурван үндсэн хүчин зүйлээр тодорхойлогддог. Та моторын хамгийн дээд хурд, кабелийн нийт урт, сонгосон RDC босгыг тэнцвэржүүлэх ёстой. Эдгээр эргэдэг мэдрэгч нь маш бат бөх боловч тэдгээрийн нарийвчлал нь үндсэн дохионы бүрэн бүтэн байдлаас бүрэн хамааралтай хэвээр байна. Хэрэв өдөөлт амжилтгүй болвол байрлал тогтоох систем бүхэлдээ бүтэлгүйтдэг. Хэт жолоодлогын оролтоос зайлсхийж, багтаамжийн шугамын алдагдлыг тооцож, кабелийг сайтар хамгаалаарай. Системийнхээ архитектурыг шалгахын тулд програмын инженертэй зөвлөлдөхийг бид зөвлөж байна. Мэргэжилтнүүдийн үзлэг нь зөв нэгжийг сонгож, өндөр өртөгтэй дахин дизайн хийхээс зайлсхийх болно.
Түгээмэл асуултууд
Асуулт: Би 5КГц Brushless Resolver дээр 10КГц өдөөлт хийвэл юу болох вэ?
Х: Доод давтамжид тохируулсан ороомогт өндөр давтамж хэрэглэх нь дотоод эсэргүүцлийг нэмэгдүүлдэг. Энэ үл нийцэл нь үндсэн болон хоёрдогч дохионы хооронд хүчтэй фазын шилжилтийг үүсгэдэг. Та мөн үндсэн алдагдал ихсэх, илүүдэл дулаан үүсэх, байршлын нарийвчлал муудаж байгааг мэдрэх болно. RDC нь арын дохионы кодыг тайлах гэж тэмцэж, тасалдалтай мөрдөх алдаа гарахад хүргэдэг.
Асуулт: Нэг хурдны тайлагчийн зөв хүчдэлийг хэрхэн сонгох вэ?
Х: Драйв болон RDC техникийн үзүүлэлтүүдийг уншиж эхэл. Таны RDC хүлээн авах хамгийн их аналог оролтын хүчдэлийг тодорхойл. Мэдрэгчийн хувиргах харьцааг (TR) шалгана уу. Өөрийн хамгийн их зөвшөөрөгдөх өдөөх хүчдэлийг олохын тулд RDC-ийн хамгийн их оролтыг TR-д хуваана. Аналог хайчлахаас сэргийлэхийн тулд үргэлж 10% аюулгүй байдлын зөрүүг үлдээгээрэй.
Асуулт: Кабелийн урт гүйдэл нь өдөөх хүчдэлд нөлөөлж чадах уу?
Х: Тийм ээ. Урт кабель нь зэрэгцээ багтаамж ба цуврал эсэргүүцлийг нэвтрүүлдэг. Энэ нь мэдэгдэхүйц хүчдэлийн уналт ба багтаамжийн холболтыг үүсгэдэг. Анхдагч ороомог дээр ирж буй дохио нь бага далайцтай, өөрчлөгдсөн фазтай байна. Үүнийг шийдэхийн тулд бага дамжуулагчийн давтамжийг ашиглах эсвэл хөтчийн гаралт дээр өдөөх өргөлтийн хэлхээг хэрэгжүүлнэ үү.
