Ako funguje variabilný neochotný Resolver?

Vo svete riadenia pohybu a snímania polohy zohrávajú rozhodujúcu úlohu variabilnými neochotnými rozlíšiteľmi. Tieto senzory sa široko používajú v priemyselnej automatizácii, leteckom, robotike a automobilových aplikáciách kvôli ich spoľahlivosti, presnosti a schopnosti fungovať v tvrdých prostrediach. Ten VR Resolver je známy svojou schopnosťou poskytovať presnú spätnú väzbu polohy v elektromechanických systémoch.

Tento článok poskytne hĺbkové skúmanie riešenia premennej neochoty, jeho pracovné princípy, aplikácie a výhody. Budeme ho tiež porovnávať s inými typmi rozlíšiteľov a kódovačov, aby sme pochopili jeho výhody v rôznych odvetviach.

Čo je variabilná neochota?

Predtým, ako sa ponoríte do špecifík rozlíšiteľa premennej neochoty, je nevyhnutné porozumieť koncepcii samotnej premennej neochoty.

Definícia neochoty

Neochota v elektrotechnike je opozíciou voči toku magnetického toku v magnetickom obvode. Je to analogické elektrickému odporu v elektrickom obvode. Vzorec pre neochotu (R) je:

R = l/μa

Kde:

• l je dĺžka magnetickej cesty,

• μ je priepustnosť materiálu,

• A je prierezová plocha cesty.

Koncept premenlivej neochoty

V variabilnom systéme neochoty sa neochota magnetického obvodu dynamicky mení na základe polohy pohyblivej komponentu (zvyčajne rotor). Táto zmena neochoty sa používa na generovanie signálov, ktoré poskytujú informácie o polohe alebo rýchlosti.

Čo je rozlíšiteľ premenlivej neochoty?

Variabilný rozlíšenie neochoty (VR Resolver) je elektromechanický senzor, ktorý premieňa uhlovú polohu na elektrické signály. Pôsobí na základe princípu variabilnej magnetickej neochoty, kde zarovnanie rotora a statora moduluje magnetický tok, vyvoláva signály napätia, ktoré je možné spracovať na stanovenie uhlovej polohy.

Kľúčové komponenty rozlíšiteľa VR

Rozlíši VR pozostáva z nasledujúcich hlavných komponentov:

• Stator: Obsahuje viac vinutí usporiadaných v konkrétnom vzorke.

• Rotor: Zužitá štruktúra, ktorá mení magnetickú neochotu, keď sa otáča.

• Excitačná cievka: Poskytuje signál excitačného striedavého prúdu (AC).

• Výstupné vinutia: Zachyťte indukované signály napätia, ktoré sa líšia v závislosti od polohy rotora.

s ostatnými resolvermi

Ako funguje variabilný neochotný Resolver?

Rozlíšiteľ premenlivej neochoty pracuje detekciou zmien v magnetickej neochote, keď sa rotor pohybuje. Tu je podrobné rozdelenie jeho pracovného princípu:

1. Generovanie excitačného signálu

Na primárne vinutie statora sa aplikuje excitačný signál striedavého prúdu (AC). Tento striedavý signál generuje kolísavé magnetické pole v systéme.

2. Variácia magnetického toku

Keď sa rotor otočí, jeho zubná štruktúra mení dráhu magnetického toku. Keď sa zuby rotora zarovnajú so stĺpmi statora, neochota sa minimalizuje, čo vedie k silnejšej magnetickej väzbe. Naopak, keď sa nesprávne zarovnáva, sa neochota zvyšuje, čo oslabuje spojenie.

3. Indukované napätie pri sekundárnych vinutiach

Meniaci sa magnetický tok indukuje napätie v sekundárnych výstupných vinutiach. Amplitúda týchto signálov závisí od polohy rotora. Analýzou týchto signálov je možné uhlovú polohu rotora určiť s vysokou presnosťou.

4. Spracovanie signálu

Indukované priebeh napätia sa spracúvajú pomocou demodulačných obvodov alebo procesorov digitálneho signálu na extrahovanie informácií o polohe. Výstup je zvyčajne vo forme sínusových a kosínových signálov, čo umožňuje presné uhlové výpočty.

Matematická reprezentácia

Výstupné napätie V _s a V _C možno vyjadriť ako:

V _s= v _m sin (9)

Vc ₎= v _m cos (9

Kde:

• V _m  je maximálne napätie,

• 9 je uhol rotora.

Výpočtom pomeru týchto signálov je možné presnú uhlovú polohu určiť pomocou inverznej dotykovej funkcie:

9 = tan ⁻¹ (v _s/ _vc )

Aplikácie variabilného neochoty Resolver

Rozlíšiteľ VR sa široko používa v rôznych vysoko presných aplikáciách kvôli jeho robustnosti a spoľahlivosti. Niektoré z hlavných aplikácií zahŕňajú:

1. Letecký priestor a obrana

• Používa sa v systémoch riadenia lietadiel na presné umiestnenie riadiacich povrchov.

• Integrované do raketových usmerňovacích systémov pre presnú kontrolu trajektórie.

• Zamestnané v navigačných systémoch vo vojenskej úrovni.

2. Priemyselná automatizácia

• Používa sa v robotických ramenách na presné riadenie pohybu.

• Integrované do CNC strojov pre presné umiestnenie nástroja.

• Aplikované v systémoch dopravného pásu na rýchlosť a spätnú väzbu polohy.

3. Automobilový priemysel

• Nevyhnutné pre systémy elektrického posilňovača riadenia (EPS).

• Používa sa v hybridných a elektrických vozidlách na snímanie polohy motora.

• Integrované do protiblokovacích brzdových systémov (ABS) na detekciu rýchlosti kolies.

4. Obnoviteľná energia

• Používa sa vo veterných turbínach na snímanie polohy rotora.

• Aplikované v systémoch sledovania solárnych sledovaní na riadenie orientácie panela.

5. Lekárske vybavenie

• Používa sa v strojoch MRI na kontrolu presného pohybu.

• Integrované do robotických chirurgických systémov pre zvýšenú presnosť.

Výhody Resolver VR oproti iným senzorom

Záver

Ten Rozlíšiteľ premenlivej neochoty je rozhodujúcou súčasťou aplikácií moderného riadenia pohybu a pozície. Jeho schopnosť pracovať v extrémnych prostrediach, odolávať elektromagnetickému rušeniu a poskytovať presnú spätnú väzbu polohy z neho robí ideálnu voľbu pre priemyselné odvetvia, ako je letectvo, automobilový priemysel a priemyselná automatizácia.

V porovnaní s optickými kódovačmi a inými senzormi polohy ponúkajú Resolvers VR vynikajúcu trvanlivosť a spoľahlivosť, vďaka čomu sú nevyhnutné v kritických aplikáciách. Ako technologický pokrok, môžeme očakávať ďalšie zlepšenia v oblasti dizajnu Resolver, zvýšením ich výkonu a rozširovaním ich využívania v rozvíjajúcich sa odvetviach, ako sú elektrické vozidlá a systémy obnoviteľnej energie.

Časté otázky

1. Aká je hlavná výhoda riešenia premennej neochoty?

Hlavnou výhodou riešenia premenlivej neochoty je jeho trvanlivosť a spoľahlivosť v tvrdých prostrediach. Na rozdiel od optických kódovačov je odolný voči prachu, variáciám teploty a elektromagnetickým rušením.

2. Ako porovnáva riešenie VR s optickým kódovačom?

Rozlíšiteľ VR je robustnejší a môže fungovať v extrémnych podmienkach, zatiaľ čo optický kódovač poskytuje vyššie rozlíšenie a presnosť, ale je citlivejší na environmentálne faktory.

3. Môžu sa riešníci VR použiť v elektrických vozidlách?

Áno, rozlíšitelia VR sa bežne používajú v elektrických vozidlách na snímanie polohy motora, čím sa zabezpečuje efektívne a presné riadenie elektrických hnacích spoločností.

4. Aké sú obmedzenia rozlíšiteľa VR?

Zatiaľ čo rozlíšitelia VR ponúkajú vynikajúcu trvanlivosť, môžu mať nižšie rozlíšenie v porovnaní s špičkovými optickými kódovačmi a na presnú detekciu polohy vyžadujú ďalšie spracovanie signálu.

5. V čom sa líši riešenie VR od induktívneho riešenia?

Rozlíši VR pracuje na základe zmien v magnetickej neochote, zatiaľ čo indukčný rozlíšiteľ sa spolieha na spojenie transformátora medzi vinutiami. Indukční rozlíšitelia vo všeobecnosti ponúkajú vyššiu presnosť, ale za vyššiu cenu.