Jak działa zmienna niechęć?

W świecie kontroli ruchu i wykrywania pozycji rozwiązywanie niechęci zmiennej odgrywają kluczową rolę. Czujniki te są szeroko stosowane w automatyzacji przemysłowej, lotniczej, robotyce i aplikacjach motoryzacyjnych ze względu na ich niezawodność, precyzję i zdolność do funkcjonowania w trudnych środowiskach. . VR Resolver jest znany ze swojej zdolności do zapewnienia dokładnego sprzężenia zwrotnego położenia w układach elektromechanicznych.

W tym artykule zapewni dogłębne zbadanie zmiennej niechęci, jego zasad pracy, zastosowań i korzyści. Porównujemy go również z innymi rodzajami rozdzielczości i koderów, aby zrozumieć jego zalety w różnych branżach.

Jaka jest zmienna niechęć?

Przed zanurzeniem się w specyfice zmiennej niechęci, konieczne jest zrozumienie koncepcji samej niechęci zmiennej.

Definicja niechęci

Niechęć w inżynierii elektrycznej jest sprzeciwem wobec przepływu strumienia magnetycznego w obwodzie magnetycznym. Jest analogiczny do rezystancji elektrycznej w obwodzie elektrycznym. Wzór niechęci (R) to:

R = L/μA

Gdzie:

• L to długość ścieżki magnetycznej,

• μ to przepuszczalność materiału,

• A jest obszarem przekroju ścieżki.

Koncepcja niechęci zmiennej

W systemie niechęci zmiennej niechęć obwodu magnetycznego zmienia się dynamicznie w zależności od pozycji ruchomego komponentu (zwykle wirnika). Ta zmiana niechęci służy do generowania sygnałów, które dostarczają informacji o pozycji lub prędkości.

Co to jest zmienna niechęć?

Zmienna rozdzielczość niechęci (VR Resolver) to czujnik elektromechaniczny, który przekształca pozycję kątową na sygnały elektryczne. Działa na podstawie zasady zmiennej niechęci magnetycznej, w której wyrównanie wirnika i stojana moduluje strumień magnetyczny, indukując sygnały napięcia, które można przetworzyć w celu ustalenia pozycji kątowej.

Kluczowe elementy rozwiązania VR

VR Resolver składa się z następujących głównych elementów:

• STATOR: Zawiera wiele uzwojeń ułożonych w określonym wzorze.

• Rotor: struktura zębata, która zmienia niechęć magnetyczną podczas obracania się.

• Cewka wzbudzenia: zapewnia sygnał wzbudzenia prądu naprzemiennego (AC).

• Uzwojenia wyjściowe: przechwytuj indukowane sygnały napięcia, które różnią się w zależności od położenia wirnika.

Porównanie z innymi rozdzielczymi

Jak działa zmienna niechęć?

Zmienna rozdzielczość niechęci działa poprzez wykrywanie zmian niechęci magnetycznej w miarę poruszania się wirnika. Oto krok po kroku podział jego zasady pracy:

1. Generowanie sygnału wzbudzenia

Sygnał wzbudzenia prądu naprzemiennego (AC) jest stosowany do uzwojenia pierwotnego stojana. Ten sygnał AC generuje zmienne pole magnetyczne w układzie.

2. Zmiana strumienia magnetycznego

Gdy wirnik się obraca, jego ząbkowana struktura zmienia ścieżkę strumienia magnetycznego. Gdy zęby wirnika wyrównują się z słupami stojan, niechęć jest zminimalizowana, co prowadzi do silniejszego sprzężenia magnetycznego. I odwrotnie, gdy jest źle wyrównana, niechęć wzrasta, osłabiając sprzężenie.

3. Indukowane napięcie w uzwojeniach wtórnych

Zmienny strumień magnetyczny indukuje napięcie w wtórnych uzwojeniach wyjściowych. Amplituda tych sygnałów zależy od pozycji wirnika. Analizując te sygnały, pozycję kątową wirnika można określić z wysoką dokładnością.

4. Przetwarzanie sygnału

Indukowane przebiegi napięcia są przetwarzane przy użyciu obwodów demodulacyjnych lub cyfrowych procesorów sygnałowych w celu wyodrębnienia informacji o pozycji. Wyjście jest zwykle w postaci sygnałów sinusoidalnych i cosinus, umożliwiając precyzyjne obliczenia kątowe.

Reprezentacja matematyczna

Napięcia wyjściowe V _s i V _C można wyrazić jako:

V _s= v _m sin (θ)

V _c = v _m cos (θ)

Gdzie:

• V _M  to maksymalne napięcie,

• θ jest kątem wirnika.

Obliczając stosunek tych sygnałów, dokładną pozycję kątową można określić za pomocą odwrotnej funkcji stycznej:

θ = tan ^-1 (v _s/v _c )

Zastosowania rozdzielczości niechęci zmiennej

VR Resolver jest szeroko stosowany w różnych aplikacjach o bardzo precyzyjnym ze względu na jego niezawodność i niezawodność. Niektóre z głównych aplikacji obejmują:

1. Lotnik i obrona

• Stosowane w systemach sterowania samolotem do precyzyjnego pozycjonowania powierzchni kontrolnych.

• Zintegrowany z systemami wskazówek pocisków w celu dokładnej kontroli trajektorii.

• Zatrudnione w systemach nawigacyjnych klasy wojskowej.

2. Automatyzacja przemysłowa

• Stosowane w ramionach robotycznych do precyzyjnej kontroli ruchu.

• Zintegrowany z maszynami CNC w celu dokładnego pozycjonowania narzędzi.

• Zastosowane w systemach przenośników pasów do prędkości i sprzężenia zwrotnego położenia.

3. Przemysł motoryzacyjny

• Niezbędne do systemów wspomagania elektrycznego (EPS).

• Stosowane w pojazdach hybrydowych i elektrycznych do wykrywania pozycji silnika.

• Zintegrowane z systemami hamowania przeciw blokowaniu (ABS) do wykrywania prędkości kół.

4. Energia odnawialna

• Stosowane w turbinach wiatrowych do wykrywania pozycji wirnika.

• Zastosowane w systemach śledzenia słonecznego do kontroli orientacji panelu.

5. Sprzęt medyczny

• Stosowane w maszynach MRI do precyzyjnej kontroli ruchu.

• Zintegrowany z robotycznymi systemami chirurgicznymi w celu zwiększenia dokładności.

Zalety VR Resolver w stosunku do innych czujników

Wniosek

. Zmienna rozdzielczość niechęci jest kluczowym elementem w nowoczesnych zastosowaniach kontroli ruchu i wykrywania pozycji. Jego zdolność do działania w ekstremalnych środowiskach, odporności na zakłócenia elektromagnetyczne i zapewnianie dokładnego sprzężenia zwrotnego położenia sprawia, że ​​jest to idealny wybór dla branż takich jak automatyzacja lotnicza, motoryzacyjna i przemysłowa.

W porównaniu z enkoderami optycznymi i innymi czujnikami pozycji, rozdzielcze VR oferują doskonałą trwałość i niezawodność, co czyni je niezbędnymi w krytycznych zastosowaniach. W miarę postępu technologii możemy oczekiwać dalszej poprawy projektowania rozdzielczości, zwiększania ich wydajności i rozszerzania ich wykorzystania w rozwijających się branżach, takich jak pojazdy elektryczne i systemy energii odnawialnej.

FAQ

1. Jaka jest główna zaleta zmiennej niechęci?

Główną zaletą zmiennej niechęci jest jego trwałość i niezawodność w trudnych środowiskach. W przeciwieństwie do enkoderów optycznych, jest odporny na kurz, zmiany temperatury i zakłócenia elektromagnetyczne.

2. W jaki sposób VR Resistver porównuje się do enkodera optycznego?

Rozdzielcz VR jest bardziej solidny i może działać w ekstremalnych warunkach, podczas gdy enkoder optyczny zapewnia wyższą rozdzielczość i dokładność, ale jest bardziej wrażliwy na czynniki środowiskowe.

3. Czy rozdzielcze VR można stosować w pojazdach elektrycznych?

Tak, rozdzielcze VR są powszechnie stosowane w pojazdach elektrycznych do wykrywania pozycji silnika, zapewniając wydajną i precyzyjną kontrolę elektrycznych układów napędowych.

4. Jakie są ograniczenia rozdzielczego VR?

Chociaż rozdzielcze VR oferują doskonałą trwałość, mogą mieć niższą rozdzielczość w porównaniu z wysokiej klasy enkoderami optycznymi i wymagają dodatkowego przetwarzania sygnału w celu dokładnego wykrywania pozycji.

5. W czym rozdzielcz VR różni się od indukcyjnego rozdzielczości?

VR Resistver działa w oparciu o zmiany niechęci magnetycznej, podczas gdy indukcyjny rozdzielczy opiera się na sprzężeniu transformatora między uzwojeniami. Rozdzielcze indukcyjne na ogół oferują wyższą dokładność, ale przy wyższych kosztach.