新能源電控技術(shù)課件 學(xué)習(xí)情景四 控制單元信號輸入

學(xué)習(xí)情境四控制單元信號輸入學(xué)習(xí)任務(wù)1溫度傳感器認(rèn)知純電動汽車上采用的暖風(fēng)熱源基本上都是電加熱形式的PTC元件(以下簡稱PTC)。PTC被作為熱源C通電之后發(fā)熱C鼓風(fēng)機使空氣經(jīng)過該元件C達到加熱空氣的效果。學(xué)習(xí)任務(wù)1溫度傳感器認(rèn)知

冷卻液溫度傳感器為NTC類型傳感器,即溫度升高時電阻值變小。它利用NTC熱敏電阻片作為感知元件,測量冷卻液在不同溫度下的電阻值,再轉(zhuǎn)換成0~5V電壓信號送給ECU(電控單元),作為ECU向有關(guān)執(zhí)行器發(fā)出工作指令的依據(jù)。純電動汽車?yán)鋮s系統(tǒng)如圖4-2所示。學(xué)習(xí)任務(wù)1溫度傳感器認(rèn)知

冷卻液溫度傳感器為NTC類型傳感器,即溫度升高時電阻值變小。它利用NTC熱敏電阻片作為感知元件,測量冷卻液在不同溫度下的電阻值,再轉(zhuǎn)換成0~5V電壓信號送給ECU(電控單元),作為ECU向有關(guān)執(zhí)行器發(fā)出工作指令的依據(jù)。純電動汽車?yán)鋮s系統(tǒng)如圖4-2所示。學(xué)習(xí)任務(wù)2旋轉(zhuǎn)變壓器認(rèn)知有刷式旋轉(zhuǎn)變壓器。它的轉(zhuǎn)子繞組通過換向器和電刷直接引出,其特點是結(jié)構(gòu)簡單、體積小,但因電刷與換向器是機械滑動接觸的,所以旋轉(zhuǎn)變壓器的可靠性差,使用壽命較短。學(xué)習(xí)任務(wù)2旋轉(zhuǎn)變壓器認(rèn)知無刷式旋轉(zhuǎn)變壓器。它分為兩大部分,即旋轉(zhuǎn)變壓器本體和附加變壓器。附加變壓器的鐵心及其線圈均成環(huán)形,分別固定于轉(zhuǎn)子軸和殼體上,徑向留有一定的間隙。旋轉(zhuǎn)變壓器本體的轉(zhuǎn)子繞組與附加變壓器一次繞組連在一起,在附加變壓器一次繞組中的電信號(即轉(zhuǎn)子繞組中的電信號),通過電磁耦合,經(jīng)附加變壓器附加線圈間接地送出去。這種結(jié)構(gòu)避免了電刷與集電環(huán)之間的不良接觸造成的影響,提高了旋轉(zhuǎn)變壓器的可靠性及使用壽命,但其體積、質(zhì)量、成本均有所增加。學(xué)習(xí)任務(wù)2旋轉(zhuǎn)變壓器認(rèn)知圖4-5所示為環(huán)形變壓器式無刷旋轉(zhuǎn)變壓器的結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)很好地實現(xiàn)了無刷、無接觸。圖中右側(cè)部分是典型的旋轉(zhuǎn)變壓器的定、轉(zhuǎn)子,在結(jié)構(gòu)上有和有刷旋轉(zhuǎn)變壓器一樣的定、轉(zhuǎn)子繞組,做信號變換。左側(cè)是環(huán)形變壓器。它的一個繞組在定子上,一個繞組在轉(zhuǎn)子上,同心放置。轉(zhuǎn)子上的環(huán)形變壓器繞組和做信號變換的轉(zhuǎn)子繞組相連,它的電信號的輸入、輸出由環(huán)形變壓器完成。學(xué)習(xí)任務(wù)2旋轉(zhuǎn)變壓器認(rèn)知圖4-7所示為多極旋轉(zhuǎn)變壓器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4-7a、b是共磁路結(jié)構(gòu),粗機、精機定轉(zhuǎn)子繞組公用一套鐵心。粗機指單對磁極的旋轉(zhuǎn)變壓器,精度低;精機指多對極的旋轉(zhuǎn)變壓器,精度高。圖4-7a是旋轉(zhuǎn)變壓器的定子和轉(zhuǎn)子組裝成一體,由機殼、端蓋和軸承將它們連在一起,稱為組裝式。學(xué)習(xí)任務(wù)2旋轉(zhuǎn)變壓器認(rèn)知圖4-8所示是一個比較典型的角度位置伺服控制系統(tǒng)。XF為旋變發(fā)送機,XB為旋轉(zhuǎn)變壓器。旋變發(fā)送機發(fā)送一個與機械轉(zhuǎn)角有關(guān)的、作一定函數(shù)關(guān)系變化的電氣信號,旋轉(zhuǎn)變壓器接收這個信號并產(chǎn)生和輸出一個與雙方機械轉(zhuǎn)角之差有關(guān)的電氣信號。伺服放大器接受旋轉(zhuǎn)變壓器的輸出信號,作為伺服電動機的控制信號。經(jīng)放大,驅(qū)動伺服電動機旋轉(zhuǎn),并帶動接受旋轉(zhuǎn)變壓器轉(zhuǎn)軸及其他相連的機構(gòu),直至達到和發(fā)送機一致的角位置。旋變發(fā)送機的初級,一般在轉(zhuǎn)子上設(shè)有正交的兩相繞組,其中一相作為勵磁繞組,輸入單相交流電壓;另一相短接,以抵消交軸磁通,改善精度。次級也是正交的兩相繞組。旋轉(zhuǎn)變壓器的一次側(cè)一般在定子上,由正交的兩相繞組組成;二次側(cè)為單相繞組,沒有正交繞組。學(xué)習(xí)任務(wù)2旋轉(zhuǎn)變壓器認(rèn)知

旋轉(zhuǎn)變壓器的信號輸出是兩相正交的模擬信號,它們的幅值隨著轉(zhuǎn)角做正余弦變化,頻率和勵磁頻率一致。這樣一個信號還不能直接應(yīng)用,需要角度數(shù)據(jù)變換電路,把一個模擬量變換成明確的角度量,這就是旋轉(zhuǎn)變壓器數(shù)字變換器(RDC)電路。學(xué)習(xí)任務(wù)3霍爾傳感器認(rèn)知霍爾元件是將一種半導(dǎo)體四端薄片(霍爾片)做成正方形,在薄片上焊有兩對電極引出線,然后采用非導(dǎo)磁金屬或陶瓷或環(huán)氧樹脂封裝制成的。霍爾元件的元件如圖4-12所示,引出的電極其中一對為控制電流端,一般以紅色導(dǎo)線標(biāo)記,另一對為霍爾電動勢輸出端,常用綠色導(dǎo)線標(biāo)記。學(xué)習(xí)任務(wù)3霍爾傳感器認(rèn)知如圖4-13所示,一塊N型半導(dǎo)體薄片,其長度為L,寬度為l,厚度為d。在垂直于該半導(dǎo)體薄片平面的上方,施加磁感應(yīng)強度為B的磁場,在半導(dǎo)體薄片相對的兩邊通以控制電流I,當(dāng)N型半導(dǎo)體中的載流子(電子)沿著電流I相反地方向運動時,受到洛侖茲力FL的作用,使電子偏向一端,產(chǎn)生負(fù)電荷的積聚,而另一端面為正電荷積聚,產(chǎn)生了靜電場(即霍爾電場)。學(xué)習(xí)任務(wù)3霍爾傳感器認(rèn)知霍爾傳感器是根據(jù)霍爾效應(yīng)制作的一種磁場傳感器。通過霍爾效應(yīng)實驗測定的霍爾系數(shù),能夠判斷半導(dǎo)體材料的導(dǎo)電類型、載流子濃度及載流子遷移率等重要參數(shù)。學(xué)習(xí)任務(wù)4壓力傳感器認(rèn)知開壓阻式壓力傳感器由于體積小、精度高、成本低、響應(yīng)性、再現(xiàn)性和穩(wěn)定性好,在汽車上得到廣泛應(yīng)用。學(xué)習(xí)任務(wù)4壓力傳感器認(rèn)知壓力傳感器利用單晶硅材料的壓阻效應(yīng)和集成電路技術(shù)制成,單晶硅材料在受到壓力的作用后,電阻率發(fā)生變化,通過測量電路就可得到正比于壓力變化的電信號輸出。學(xué)習(xí)任務(wù)5變阻式傳感器認(rèn)知常用的變阻器式傳感器有直線位移型、角位移型等。變阻器式傳感器是三端電阻器件,調(diào)節(jié)動觸點位置可將被測位移等變換為電阻的變化。學(xué)習(xí)任務(wù)5變阻式傳感器認(rèn)知

加速踏板位置傳感器(圖4-26)是人機對話的窗口,通過控制電流的大小可以控制驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速。它是通過駕駛?cè)丝刂铺ぐ灞鄣男D(zhuǎn)角度,來控制位置傳感器輸出的電壓,然后將電壓信號傳遞給ECU,ECU根據(jù)位置