You dont have javascript enabled! Please enable it!

Rotor helyzetérzékelő

Tárgyak:

  • bevezetés
  • Jelek a megoldótól
  • A feloldó összetevői

Bevezetés:
A működéséhez a szinkron villanymotor elengedhetetlen, hogy a megfelelő átöblítés a inverterek ellenőrzik. Annak meghatározásához, hogy melyik tekercset (U, V vagy W) kell feszültség alá helyezni, az inverter ECU leolvassa a forgórész helyzetét, amelyet a rotor helyzetérzékelője, más néven „rezolver” mér.

A rezolver egy külső gyűrűből áll, számos tekercssel egy forgó excenterlemez belső oldalán. Az excenterlemez és a tekercsek közötti távolság folyamatosan változik, ahogy forog.

Jelek a feloldótól:
Az ECU referenciajelet ad a feloldónak. A tekercs és az excenter közötti légrés magas vagy alacsony szinuszos váltakozó feszültséget hoz létre. A piros vagy zöld szinuszos jel nagy amplitúdójával (lásd az alábbi ábrát) kicsi a légrés az excenter és a tekercs között.

A rezolver mind álló helyzetben, mind az elektromos motor működése közben működik: az ECU-nak mindkét esetben tudnia kell, hogy a rotor melyik pozícióban van.
Az alábbi képen az elméleti jelek láthatók. A valóságban a frekvencia jóval magasabb, így jól látható a szinusz és koszinusz jelek amplitúdójának változása.

Az alábbi két kép egy rezolveren végzett tényleges mérést mutat. Itt is felül látjuk a referenciajelet, alatta pedig a szinusz és koszinusz jeleket. Az első kép leállt: nem jár a villanymotor. A szinuszjel és a koszinuszjel magassága állandó marad. Ennek a váltakozó feszültségnek a szintje alapján az ECU tudja, hol van a forgórész álló helyzetben.

A feloldó jelek álló helyzetben

A következő két képen az osztásonkénti idő lecsökkent. A referenciajel frekvenciája a rezolveren változatlan, de a mérés során hosszabb ideig mérjük. Ennek eredményeként a szinusz és a koszinusz jelek amplitúdója egyértelműen változik. Az első képet alacsony rotorfordulatszámon, a másodikat pedig megnövelt fordulatszámon mértük. A sebesség növekedésével a szinusz és koszinusz jelek frekvenciája nő (időegységenként több jel), de az amplitúdó (a váltakozó feszültség szintje) állandó marad.

Rezolver jelek: sebesség alacsony
Rezolver jelek: sebesség megnövelt

A feloldó összetevői:
A VW E-Golf feloldója 30 sorba kapcsolt tekercset tartalmaz. A rezolverben minden tekercs egy lágyvas magból áll, három különböző tekercseléssel: primer, szekunder 1 és szekunder 2.

A primer tekercs (kék) nagyfrekvenciás váltakozó feszültséggel van ellátva. 

A másodlagos menetek száma (1 piros, 2 zöld) minden tekercsen eltérő.

Amikor az excenterlemez bütyökje a tekercs mentén mozog, a szekunder tekercsek induktivitása felerősödik. Az egyes tekercsekben lévő 1. és 2. szekunder tekercsek menetszáma miatt ez a szekunder tekercsek eltérő feszültségét is eredményezi. Az inverterben lévő ECU az 1. és 2. szekunder tekercs feszültségei alapján tudja kiszámítani a forgórész helyzetét.

A rezolvernek a rotorhoz való beállítása nagyon precíz: sok gyártó előírja, hogy a teljes villanymotort ki kell cserélni, ha a rezolverrel problémák lépnek fel. A rezolver (véletlen) szétszerelése, vagy a villanymotor házának külső oldalán lévő csavarok meglazítása után a rezolver már nem szerelhető vissza megfelelően. Ebben az esetben is sok gyártó írja elő az elektromos motor cseréjét.

A rotor pontos helyzete a szinkron motor álló helyzetben és vezetés közben tudnia kell. Ha az érzékelő hibás, a jármű nem tud tovább haladni.

A aszinkron motor másrészt a rotor helyzetének ellenőrzése nem szükséges. A forgórész helyzetérzékelője négy impulzust bocsát ki rotorfordulatonként. Ez a mérés figyeli az állórész és a forgórész közötti forgó mágneses tér közötti maximális csúszást. A Hall-érzékelőt gyakran használják érzékelőként. A Hall-érzékelő impulzusokat továbbít az ECU-nak, amikor a forgórész forog, de álló helyzetben nem tud mérést végezni, ellentétben a szinkronmotor feloldójával. A gyártók néha úgy döntenek, hogy a szinkronmotor feloldóját használják rotorhelyzet-érzékelőként.