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維修技術(shù)
車輛電機控制系統(tǒng)的典型應用方案
內(nèi)容簡介:當您踩下踏板時,電機將通過轉(zhuǎn)軸向車子提供必要的扭矩,隨后牽引電機驅(qū)動車輛前進。牽引電機(通常為三相同步電機)由復雜的電路控制,包括多個晶體管、電機驅(qū)動器,以及保護和反饋控制。
      想象一下您今早開車上班的路上:交通燈變綠,您立刻踩下油門,車在幾秒鐘內(nèi)快速響應,繼續(xù)駛向公司。這個過程看似簡單,但實際上,車內(nèi)卻發(fā)生了一系列的復雜操作。讓我們一起來看看吧。

      當您踩下踏板時,電機將通過轉(zhuǎn)軸向車子提供必要的扭矩,隨后牽引電機驅(qū)動車輛前進。牽引電機(通常為三相同步電機)由復雜的電路控制,包括多個晶體管、電機驅(qū)動器,以及保護和反饋控制。反饋控制信號由電機位置傳感器(見圖1)以模擬角度輸出信號的形式發(fā)出(注意,所有現(xiàn)實世界的信號都是模擬的)。借助于模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC),連續(xù)的模擬信號被轉(zhuǎn)換成數(shù)字域。理想的情況下,您可以將連續(xù)的模擬信號分解成無限數(shù)量的數(shù)位步進,但在現(xiàn)實世界中,ADC的模擬信號量化是有限的數(shù)量步進,而由此導致的誤差稱為量化誤差。這里便涉及到“精度”和“分辨率”這兩個術(shù)語。

車輛電機控制系統(tǒng)的典型應用方案——西安西瑪電機

圖1:車輛電機控制系統(tǒng)的典型系統(tǒng)框圖


精度

      以12位軸角數(shù)字轉(zhuǎn)換器(RDC)為例。轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動一圈,轉(zhuǎn)換器輸出212 = 4096個數(shù)字碼。在電機控制中,步長通常以弧分或弧秒來定義。一度60分鐘,一轉(zhuǎn)360度。因此,一圈上有360×60 = 21600個弧分。由于存在4096個數(shù)字碼,所以每個分區(qū)以= 21600/4096,即5.27弧分為間隔。5.27弧分對應于一個最低有效位或1LSB。因此,即使輸入角度(連續(xù)信號)是100%準確的,輸出數(shù)字碼在下一個代碼前的移動也不能超過1LSB(或5.27弧分)。RDC在指定該精度值時會考慮偏移、增益和線性誤差因素。作為參考,無刷旋轉(zhuǎn)變壓器的典型精度規(guī)格為10弧分。整個解析裝置系統(tǒng)的典型誤差,加上傳感器和轉(zhuǎn)換誤差,大約為±15.273弧分(解析傳感器為10弧分,而我的示例中為+5.273弧分)。這些數(shù)字將有助于我們?yōu)橄到y(tǒng)選擇合適的傳感器解決方案。

分辨率

      那么,分辨率是什么?“12位”分辨率是指360度角旋中212個不同的輸出碼。 實際分辨率只是RDC輸出端的可用位數(shù);請注意,并不是所有位都是無噪聲的。有效分辨率是指在考慮到信號噪聲的情況下模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換中的真正“有用”位。這些是有效位數(shù)(ENOB)。 ENOB經(jīng)常與產(chǎn)品數(shù)據(jù)表中所述的分辨率混淆。

1 LSB是什么意思?

      到目前為止,我們已經(jīng)討論了精度和分辨率的定義。 現(xiàn)在,讓我們將這些知識應用到一個系統(tǒng)中,在該系統(tǒng)中精度和分辨率通常以LSB為單位。您想知道系統(tǒng)環(huán)境中LSB的含義嗎?首先,我們來看一下電機控制領(lǐng)域中1 LSB相對弧分和度數(shù)的轉(zhuǎn)換值。 以下以12位和10位為例:

在12位中,1 LSB等于:

      1LSB = 360 ÷ 212 = 0.087度= 5.27弧分= ±2.64弧分= ±0.04395度

      同理,在10位中,1 LSB等于:

      1LSB = 360 ÷ 210 = 0.351度= 21.09弧分= ±10.54弧分= ±0.1757度

結(jié)論

      了解汽車操作背后的深層次原理是不是一件很有趣的事?精度和分辨率是為您的規(guī)格選擇合適的傳感解決方案的基礎。 當精度優(yōu)于分辨率時,轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)移函數(shù)可以通過分辨率位數(shù)實現(xiàn)精確控制。
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西瑪電機絕緣測試測量哪些部位的絕緣?
  在按照安全法規(guī)和西瑪電機操作規(guī)程正常操作裝置期間,使用電壓適當?shù)恼讱W表對電機進行各種絕緣測量。通常,電機和電纜連接在一起測試絕緣。只有在檢測到故障時,才需要在絕緣試驗拆除之前對電機或電纜進行區(qū)分。
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  根據(jù)西瑪電機其過載能力,允許短期運行。但是,如果故障不能及時排除,電機繞組會過熱,絕緣會降低,電機會燒毀。因此,堵轉(zhuǎn)保護是避免這類錯誤的有效武器。
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西瑪高壓電機應用快速怠速加熱方法分析
  西瑪高壓電機溫度高,盲目拆卸節(jié)溫器。冷卻液只能運行一個大循環(huán),冷卻強度無法調(diào)節(jié)。很難確保高壓電機在更合適的溫度下運轉(zhuǎn)。高壓電機經(jīng)常在低溫下工作,這會導致高壓電機性能和磨損的降低,加速和增加油耗。
電機額定功率、額定電壓、額定電流的關(guān)系。
  電機額定功率、額定電壓、額定電流的關(guān)系:額定功率=額定電流IN*額定電壓UN*根3*功率因數(shù)。實際功率=實際電流IN*實際電壓UN*根3*功率因數(shù)。電網(wǎng)中的電力負荷如電動機、變壓器、日光燈及電弧爐等,大多屬于電感性負荷,這些電感性的設備在運行過程中不僅需要向電力系統(tǒng)吸收有功功率,還同時吸收無功功率。
電機的變極調(diào)速原來可以這么簡單?
  按傅里葉數(shù)學變換理論,任一線圈通過電流時產(chǎn)生的矩形磁勢波可分解為一系列不同極數(shù)的磁勢波。不同線圈連接方式可使某一極數(shù)的合成磁勢波最大,而其它極數(shù)的合成磁勢波削弱或消除。
盤點電機故障五大元兇及其故障處理。
  盤點電機故障五大元兇:1.過熱2.灰塵和污染3.供電問題4.潮濕5.潤滑不當。以上這些問題都是相互關(guān)聯(lián)的,單獨處理其中一個很難完全解決。同時,這些問題也具備一個共同點:如果正確使用和維護電機,環(huán)境管理得當,可以預防這些問題。
為什么電機不遵循歐姆定律?
  歐姆定律是用來概括兩個基本變量的定律。在電機的電路中,有四個基本變量,電壓、電流、磁通、電荷。電壓和磁通有一個定義關(guān)系式,電流和電荷有一個定義關(guān)系式,這兩個關(guān)系式是定義式,任何時候都成立。
變頻器對電機影響及解決辦法。
  目前中小型變頻器,不少是采用PWM的控制方式。他的載波頻率約為幾千到十幾千赫,這就使得電動機定子繞組要承受很高的電壓上升率,相當于對電動機施加陡度很大的沖擊電壓,使電動機的匝間絕緣承受較為嚴酷的考驗。
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