9 モーターの位置センシング

モーターの回転子の位置センサは、回転子シャフトの角度位置を測定します。モーター位置センサは、EV アプリケーションの安全要件を満たす速度帰還ループ制御にとって非常に重要です。位置制御のために、これらのセンサは既知の (安全な) 位置、モーター速度、動作中の位置を有効にし、トルク制御ループへの帰還も行います。

可変リラクタンス型リゾルバ・センサは、回転するトランスの動作原理を実装しています。このトランスは 1 つの 1 次巻線と、互いに直交する 2 つの 2 次巻線を持っています。1 次巻線に励起電圧 (V_EXC。テキサス・インスツルメンツの ALM2403-Q1 または TAS5431-Q1 などの励起アンプによって生成されます) を印加すると、磁束 (Φ) を発生させる電流が流れます。この磁束は、回転子の角度 (ϴ) に応じて 2 次巻線の中を通って分布し、それに基づいて VSIN と VCO を誘導します。帰還信号は、ADC のために差動信号からシングルエンド出力に変換されます。セーフティ・マイコンは、リゾルバの 2 次巻線の電圧比から ϴ を計算します。

これらの誘導型位置センサには、高速モーター位置検出に使えるマグネット・フリー技術が実装されています。これらのセンサは渦電流の原理を使用して、一連のコイルの上を移動する金属製ターゲットの位置を検出します。位置センサ・インターフェイス IC は、RX コイルからの入力信号を差動サインおよびコサイン出力信号に変換します。これらの出力信号は、マイコンによって処理されます。