《電子技術(shù)應(yīng)用》
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旋轉(zhuǎn)變壓器在混合動(dòng)力汽車中的應(yīng)用

2016-08-13
關(guān)鍵詞: ADI TI FPGA DSP

隨著世界各國環(huán)境保護(hù)措施越來越嚴(yán)格,用環(huán)保型汽車替代普通燃油發(fā)動(dòng)機(jī)汽車將成為今后汽車發(fā)展的主流,目前已經(jīng)出現(xiàn)的環(huán)保汽車有:太陽能汽車、氫能源汽車、燃料電池汽車、混合動(dòng)力汽車等等。但是在這些車型中, 目前只有混合動(dòng)力汽車真正具有實(shí)用推廣價(jià)值。

混合動(dòng)力汽車的動(dòng)力系統(tǒng)以動(dòng)力傳輸路線分類,可分為串聯(lián)式、并聯(lián)式和混聯(lián)式等三種。
不管采用何種方式,在電動(dòng)機(jī)參與傳動(dòng)時(shí)都需要速度反饋,控制器接收到速度反饋信號(hào)后控制電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)將車速穩(wěn)定在目標(biāo)速度, 也可以根據(jù)速度選擇傳動(dòng)方式。
常用的速度反饋元件有旋轉(zhuǎn)編碼器,霍爾速度傳感器、旋轉(zhuǎn)變壓器(簡(jiǎn)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(hù)等級(jí)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(tái)車質(zhì)量可靠性;霍爾速度傳感器價(jià)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(zhǎng)時(shí)間受熱后磁性會(huì)減弱,所以使用壽命不長(zhǎng);旋轉(zhuǎn)變壓器由于轉(zhuǎn)子和定子分離,無接觸,而且采用無刷設(shè)計(jì),所以有很高的防護(hù)等級(jí),能耐高強(qiáng)度的震動(dòng),不怕水和油污,使用壽命可以長(zhǎng)達(dá)數(shù)十年,另外采用專用的轉(zhuǎn)換芯片解碼,可以將旋變輸出的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào),有和旋轉(zhuǎn)編碼器相當(dāng)?shù)慕獯a精度。因此,做為混合動(dòng)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(dòng)力汽車由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)時(shí)必須檢測(cè)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速,應(yīng)用旋變時(shí)需要將其轉(zhuǎn)子安裝在馬達(dá)軸上檢測(cè)其速度,當(dāng)然也可以通過其他耦合方式檢測(cè)。

安裝在電機(jī)內(nèi)部時(shí),由于馬達(dá)內(nèi)部的磁場(chǎng)會(huì)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(hù),不會(huì)受到灰塵、油污等的影響, 因此旋變使用壽命長(zhǎng),故障率低, 是一種理想的使用方法。

旋變的輸出信號(hào)是連續(xù)變化的模擬信號(hào),用戶一般不能直接使用,需轉(zhuǎn)換為方波信號(hào)方可。
針對(duì)自己生產(chǎn)的旋變,我司已經(jīng)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(nèi)置型結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)了超薄設(shè)計(jì)和裝配。
2、 允許工作溫度范圍  -55℃~+155℃
3、 防護(hù)等級(jí)高  耐震動(dòng)和沖擊
4、 高旋轉(zhuǎn)速度  最高可以達(dá)到60000 RPM
5、 高可靠性 由于采用了和馬達(dá)相似的結(jié)構(gòu),但是由于轉(zhuǎn)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(shù)目大幅度的降低了旋變的成本


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