Cyflwyniad i gydrannau allweddol rheolwyr modur
Fel elfen graidd o'r trên pŵer cerbydau trydan, mae dyluniad a swyddogaeth y rheolwr modur yn dibynnu ar waith cydgysylltiedig cyfres o gydrannau allweddol.
Y canlynol yw'r prif gydrannau yn y rheolydd modur a'u swyddogaethau:
1. DC busbar: Mae'r busbar DC yn ddargludydd gyda dargludedd uchel, ymwrthedd isel a nodweddion afradu gwres da sy'n cysylltu'r pecyn batri a'r rheolwr modur. Mae'n sicrhau bod pŵer DC yn cael ei drosglwyddo o'r pecyn batri i'r rheolwr modur heb golled neu gyda cholled isel.
2. Strwythur gwrthdröydd: Mae craidd y rheolydd modur yn gwrthdröydd pont lawn tri cham, sy'n gyfrifol am drosi pŵer DC yn bŵer AC tri cham i yrru'r modur AC. Mae'r gwrthdröydd yn cynnwys switshis lled-ddargludyddion pŵer lluosog, a all gyflawni rheolaeth fanwl gywir ar y modur trwy reoli agor a chau'r switshis hyn yn union.
3. Atal ymyrraeth electromagnetig (EMI): Mae'r ymyrraeth electromagnetig a gynhyrchir gan yr gwrthdröydd yn ystod y llawdriniaeth yn cael ei leihau trwy hidlo cydrannau megis cynwysorau X a chynwysorau Y. Defnyddir cynwysorau X a chynwysorau Y ar gyfer hidlo rhwng llinellau pŵer a rhwng llinellau pŵer a daear, yn y drefn honno. Defnyddir cynwysorau ffilm neu gynwysorau ceramig fel arfer a rhaid iddynt fodloni safonau diogelwch penodol.
4. Cylchdaith rheoli: Y cylched rheoli yw ymennydd y rheolwr modur, sy'n gyfrifol am gaffael signal a gweithredu algorithm rheoli. Mae fel arfer yn cynnwys microreolydd neu brosesydd signal digidol (DSP) a chylchedau cymorth cysylltiedig, a'r craidd yw'r modiwl pŵer, sy'n gyfrifol am drosi pŵer.
5. Cylched gyrru: Mae'r cylched gyrru yn darparu signalau gyrru i'r dyfeisiau newid yn y modiwl pŵer i sicrhau eu bod yn gallu newid yn gywir ac yn gyflym.
6. Sinc gwres: Defnyddir y sinc gwres i wasgaru'r gwres a gynhyrchir gan y modiwl pŵer a chadw cydrannau allweddol i redeg ar dymheredd gweithredu addas.
7. Caffael signal: Mae angen i'r rheolwr modur gasglu signalau cerrynt tri cham a gosod signalau ar ben y modur i gyflawni monitro amser real o statws y modur. Mae hyn fel arfer yn cynnwys defnyddio caledwedd fel synwyryddion cerrynt.
8. Bws copr allbwn AC: Gall y cysylltiad rhwng y rheolwr modur a'r modur ddefnyddio bws copr allbwn AC i drosglwyddo pŵer AC tri cham. Mae angen i ddyluniad y bws copr ystyried ymwrthedd isel a chynhwysedd cario cerrynt uchel.
9. Rhyngwyneb synhwyrydd Resolver: Mae signal sefyllfa'r modur fel arfer yn cael ei ddarparu gan y synhwyrydd datryswr, y mae angen ei gysylltu â rhyngwyneb cyfatebol y rheolwr modur.
10. Integreiddio synhwyrydd cyfredol: Mae'r synhwyrydd cyfredol wedi'i integreiddio'n gyffredinol y tu mewn i'r rheolwr modur i fesur cerrynt y modur. Gellir defnyddio synwyryddion effaith neuadd neu synwyryddion trydyllog gwag.
Mae gwaith cydweithredol y cydrannau hyn yn sicrhau y gall y rheolwr modur gyflawni rheolaeth fanwl gywir ar y modur cerbyd trydan tra'n sicrhau diogelwch a dibynadwyedd y system.
Mae MCU yn cynnwys y modiwlau canlynol yn bennaf:
1. Microreolydd: Swyddogaeth graidd y microreolydd yw rheoli'r gwrthdröydd ffynhonnell foltedd (VSI) i drosi'r pŵer a dderbynnir o'r batri i'r math pŵer gofynnol. Mae'n derbyn signal sbardun y gyrrwr fel y prif fewnbwn rheoli ac yn rheoli'r cyflymder a'r trorym trwy addasu cylch dyletswydd pwls modiwleiddio lled pwls (PWM). Mae'r rheolaeth fector maes (FOC) a weithredir yn y microreolydd yn sicrhau rheolaeth echddygol effeithlon a chyflym.
2. Gwrthdröydd Ffynhonnell Foltedd (VSI): Mae VSI yn gyfrifol am drosi pŵer DC i bŵer AC i yrru'r modur. Defnyddir chwe MOSFET fel arfer i weithredu VSI, ac weithiau defnyddir cyfuniadau cyfochrog o MOSFETs i gynyddu capasiti presennol.
3. Synhwyro Cyfredol Cyfnod: Defnyddir synwyryddion cerrynt sy'n seiliedig ar effaith Neuadd i synhwyro cerrynt cam y modur i sicrhau rheolaeth fanwl gywir. Defnyddir dau synhwyrydd cerrynt fel arfer i synhwyro cerrynt dau gam, ac mae'r cerrynt trydydd cam yn deillio o'r ddau hyn.
4. Cyflenwad Pŵer: Mae angen cyflenwad pŵer priodol ar synwyryddion adeiledig yr MCU. Yn ogystal, mae angen gwahanol lefelau o gyflenwad pŵer ar y microreolydd, y synhwyrydd tymheredd modur, a'r synhwyrydd adborth safle. Mae'r adran cyflenwad pŵer yn trosi'r foltedd DC sefydlog i'r gwahanol lefelau foltedd gofynnol.
5. Gyrrwr Giât: Defnyddir cylched gyrrwr y giât i chwyddo lefel foltedd y corbys PWM a gynhyrchir gan y microreolydd i sicrhau trosglwyddiad signal effeithiol.
6. CAN Transceiver: Defnyddir y transceiver CAN i yrru a chanfod data a drosglwyddir dros y bws CAN. Mae'n trosi'r rhesymeg un pen a ddefnyddir gan y rheolydd yn signal gwahaniaethol a drosglwyddir ar y bws CAN.
7. Synhwyrydd Adborth Safle: Mae'r synwyryddion hyn yn darparu gwybodaeth sefyllfa'r rotor modur ac maent yn hanfodol ar gyfer cyflawni rheolaeth fector gywir. Fel arfer defnyddir amgodyddion neu synwyryddion datrys i ddarparu'r signalau adborth hyn.
8. Synhwyrydd Tymheredd: Defnyddir y synhwyrydd tymheredd i fonitro tymheredd y modur a'r rheolydd i sicrhau gweithrediad diogel y system ac atal gorboethi.
Mae gwaith cydweithredol y modiwlau hyn yn sicrhau y gall y rheolwr modur reoli'r modur yn effeithlon ac yn gywir wrth sicrhau sefydlogrwydd a diogelwch y system.
