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旋轉變壓器在混合動力汽車中的應用

2016-08-13
關鍵詞: ADI TI FPGA DSP

隨著世界各國環境保護措施越來越嚴格,用環保型汽車替代普通燃油發動機汽車將成為今后汽車發展的主流,目前已經出現的環保汽車有:太陽能汽車、氫能源汽車、燃料電池汽車、混合動力汽車等等。但是在這些車型中, 目前只有混合動力汽車真正具有實用推廣價值。

混合動力汽車的動力系統以動力傳輸路線分類,可分為串聯式、并聯式和混聯式等三種。
不管采用何種方式,在電動機參與傳動時都需要速度反饋,控制器接收到速度反饋信號后控制電動機驅動機構將車速穩定在目標速度, 也可以根據速度選擇傳動方式。
常用的速度反饋元件有旋轉編碼器,霍爾速度傳感器、旋轉變壓器(簡稱旋變)。
從功能上來講,三者都能完成速度反饋的功能,但是編碼器由于碼盤防護等級不高,容易震壞,雖然有較高的分辨率,但是維修頻率高,從而影響整臺車質量可靠性;霍爾速度傳感器價格便宜、 但是分辨率低,使得控制精度受到限制, 而且霍爾元件長時間受熱后磁性會減弱,所以使用壽命不長;旋轉變壓器由于轉子和定子分離,無接觸,而且采用無刷設計,所以有很高的防護等級,能耐高強度的震動,不怕水和油污,使用壽命可以長達數十年,另外采用專用的轉換芯片解碼,可以將旋變輸出的模擬信號轉換為數字信號,有和旋轉編碼器相當的解碼精度。因此,做為混合動力汽車的速度反饋元件,旋變可以說一種比較理想的選擇。

混合動力汽車由電動機驅動時必須檢測電動機的轉速,應用旋變時需要將其轉子安裝在馬達軸上檢測其速度,當然也可以通過其他耦合方式檢測。

安裝在電機內部時,由于馬達內部的磁場會影響旋變本身的磁通量變化率,從而影響其解碼精度,因此必須加裝屏蔽罩。并且在旋變的輸出線上套上屏蔽線,降低空間電磁干擾。采用這種安裝方法將使旋變得到很好的保護,不會受到灰塵、油污等的影響, 因此旋變使用壽命長,故障率低, 是一種理想的使用方法。

旋變的輸出信號是連續變化的模擬信號,用戶一般不能直接使用,需轉換為方波信號方可。
針對自己生產的旋變,我司已經推出了完整的解碼板,可以支持多款旋變。解析度為1024C/T。
旋變特征
1、 超薄尺寸  作為內置型結構,實現了超薄設計和裝配。
2、 允許工作溫度范圍  -55℃~+155℃
3、 防護等級高  耐震動和沖擊
4、 高旋轉速度  最高可以達到60000 RPM
5、 高可靠性 由于采用了和馬達相似的結構,但是由于轉子無繞線, 因此具有很高的可靠性。
6、 低成本  通過減少元件數目大幅度的降低了旋變的成本


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