Датчик положения вращения вместо резольвера для BEV...

Jun 28, 2023

Существующие решения для измерения вращения часто основаны на принципе резольвера, типа вращающегося электрического трансформатора. Эта система сложна и должна быть специально адаптирована для каждой конструкции синхронного двигателя. С другой стороны, новый высокоскоростной индуктивный датчик положения вращения электронного двигателя Continental (eRPS) представляет собой стандартизированный компонент, который подходит для любого двигателя, независимо от количества пар полюсов. Датчики этой технологии можно легко переносить с одного двигателя на другой, обещают Continental. По данным Continental, по сравнению с резольверными датчиками eRPS более компактен, на 40 процентов легче и надежнее.

«Растущая электрификация транспортных средств ведет к увеличению количества синхронных двигателей. Это варьируется от больших и мощных двигателей, таких как тяговые двигатели, до меньших, таких как электрические насосы. Наша стандартизированная технология eRPS предлагает широкий спектр применений в электромобилях», — сказал Лоран Фабр, глава компании. сегмента пассивной безопасности и сенсорики компании Continental. «Точность измерений, компактные размеры и концепция датчика «все в одном», сочетающая в себе множество функций, способствуют высокому уровню интеграции в автомобиле. Continental в настоящее время является одним из ведущих поставщиков датчиков положения двигателя. С внедрением eRPS мы также имеем хорошие возможности стать одним из ведущих поставщиков датчиков положения электродвигателей».

eRPS специально разработан для управления синхронными двигателями, ротор которых вращается с той же скоростью, что и вращающееся поле в машине. Для достижения максимальной эффективности двигателя контроллеру двигателя необходимо знать точное положение ротора, что делает конструкцию этого датчика важной частью приложений с синхронными двигателями. Хотя резольвер представляет собой сравнительно массивный датчик, eRPS очень плоский и поддерживает компактные конструкции двигателей с небольшой общей длиной. Конструкция датчика основана на принципе вихревых токов и оптимизирована для повышения устойчивости к механическим допускам. Для обработки сигналов используются современные интегральные схемы. Они были разработаны в соответствии со стандартом функциональной безопасности ISO 26262 в автомобильном секторе для достижения уровня ASIL C. Опционально в eRPS могут быть встроены две интегральные схемы для обеспечения резервирования, которое является важной частью функциональной безопасности общая система.

Специально для синхронных двигателей: eRPS от Continental.

Хотя тяговый двигатель является наиболее распространенным вариантом использования, в электрифицированных транспортных средствах есть и другие синхронные двигатели. Например, сухие тормозные системы также имеют электрическое управление и требуют датчиков положения. При разработке eRPS компания Continental использовала имеющиеся знания в области индуктивных методов измерения. Например, в системе электронного торможения MK C2 используется индуктивный датчик положения двигателя, и она послужила основой для разработки концепций датчиков с повышенной скоростью и точностью, как в случае с eRPS.

Будучи индуктивным датчиком положения вращения, eRPS поддерживает несколько конфигураций интеграции. Датчик может быть установлен через вал ротора или на конце вала. Модуль содержит катушки возбуждения и приема, встроенные в одну или две интегральные схемы, которые непосредственно определяют электрическое угловое положение металлического энкодера на валу ротора. Это решение обеспечивает сигнал, требующий минимальной постобработки. Данные об электрическом угловом положении необходимы для эффективного управления крутящим моментом электронной машины и достижения максимально длительного срока службы двигателя.

«С диаграммой сигнала eRPS легче обращаться, чем у резольвера. Принцип измерения быстрый, надежный и подходит для высоких оборотов двигателя и ускорений. Он очень компактен и требует минимального количества деталей», — говорит Ронан Лерой, Руководитель центра продуктов «Датчики и подсистемы» в сегменте пассивной безопасности и сенсорики компании Continental.

При максимальном потреблении тока 15 мА eRPS обеспечивает электрическую точность ±0,5° для двигателя с четырьмя парами полюсов. Он предназначен для покрытия скоростей, необходимых для будущих платформ электромобилей (~ 24 000 об/мин). Начало производства eRPS запланировано на конец 2025 года.