영구 자석 동기 모터(2015 년)는 고효율,전력 밀도,소형 크기 및 신뢰성으로 인해 현대 산업에서 널리 채택되고 있습니다. 그러나 최적의 제어 전략을 선택하면 센서 기반(위치 피드백 포함)또는 센서리스(위치 추정)가 모터 성능,비용,신뢰성 및 적용 범위에 중요한 영향을 미칩니다.
핵심 목표는 정확한 회전자 위치 탐지를 요구하는 정확한 속도/토크 통제입니다:
센서 기반 제어:
직접 로터 위치 측정을 위해 물리적 위치 센서(예:인코더,리졸버,홀 센서)를 사용하여 폐쇄 루프 제어를 가능하게합니다.
센서리스 제어:
로터 위치/속도를 알고리즘적으로 추정합니다.
장점:
높은 정밀도:직접 측정은 특히 저속에서 우수한 정확도를 보장합니다.
빠른 동적 응답:실시간 피드백은 신속한 부하 적응을 가능하게합니다.
구현의 용이성:더 간단한 알고리즘,더 짧은 시운전.
✅견고성:에 덜 민감하고 외부 장애.
단점:
더 높은 비용:센서는 하드웨어 및 설치 비용을 추가합니다.
신뢰성 감소:기계식 센서는 진동,온도 또는 오염 상태에서 고장이 발생하기 쉽습니다.
더 큰 설치 공간:센서 통합으로 모터 크기가 증가합니다.
센서 교체는 노동 집약적 일 수 있습니다.
환경 감도:극한 조건(먼지,습기,기름)에서 성능 저하.
장점:
센서 하드웨어를 제거합니다.
높은 신뢰성:기계적 고장 지점이 적습니다.
소형 디자인:센서 공간 요구 사항이 없습니다.
낮은 유지 보수:기계적 마모 감소.
환경 탄력성:가혹한 조건(고온,먼지)에 적합합니다.
단점:
낮은 정확도:예상 위치는 낮은 속도/높은 하중에서 지연됩니다.
느린 역학:추정 지연 시간은 응답성에 영향을 미칩니다.
❌알고리즘의 복잡성:필요한 고급 적응 제어기(예를 들어,EKF,SMO).
매개 변수 감도:성능은 정확한 모터 매개 변수(인덕턴스,플럭스)에 따라 다릅니다.
저속 도전 과제:약한 역전력에는 시동을 위한 저전력 주입과 같은 기술이 필요합니다.
둘 중 하나를 선택하는 것은:
신청 필요:
&황소;센서 기반:고정밀 작업(예를 들어., 서보 드라이브 로봇 공학)
&황소;센서리스:비용에 민감하거나 열악한 환경(예를 들어,펌프,공조).
전력 등급:
&황소; 소형 모터 대형 모터는 정밀도를 위해 센서를 정당화 할 수 있습니다.
운영 환경:
&황소;극한 조건(먼지,습기)센서를 선호.
성능 요구 사항:
&황소;꽉 속도/토크 제어 요구 센서.
예산 및 수명주기 비용:
&황소;센서리스 선행 및 유지 보수 비용을 절감.
개발 시간표:
&황소;센서 기반의 빠른 배포를 제공합니다.
산업 사례:
정밀 기계/로봇:센서 기반(고정밀).
풍력 터빈/압축기:센서리스(신뢰성/비용).
전기차:하이브리드 접근 방식(프리미엄 모델 용 센서).
가정용품:센서리스(비용 최적화).
센서리스 제어의 최근 발전:
또한,적응형 관찰자는 추정 견고성을 향상시킵니다.
&직경;온라인 매개 변수 식별:다양한 작동 조건에 대한 자동 튜닝.
&직경;센서 융합:보조 피드백과 센서리스 알고리즘을 결합.
디지털 플랫폼:고성능 디씨피/프리피가스는 복잡한 알고리즘을 가능하게 합니다.
이러한 혁신은 센서리스 적용 가능성을 확대하면서 성능 격차를 해소합니다.
선택은 정밀도,비용 및 환경 요구에 대한 트레이드 오프 분석에 달려 있습니다. 센서 기반 제어는 고성능 애플리케이션에서 대체 할 수 없지만 센서리스 기술은 향상된 알고리즘 및 비용 이점으로 지대를 확보하고 있습니다. 엔지니어는 최적의 균형을 맞추기 위해 특정 사용 사례를 평가해야 합니다.
센서리스 기술이 성숙함에 따라 산업 4.0 에 의해 주도되고 더 똑똑하고 탄력적 인 모터 시스템에 대한 수요가 증가 할 것입니다.
