转速传感器是一个最重要的功率特性参数检测元器件,它能帮助混合动力驱动系统准确的按照当前所需的功率数值进行调节。
如何才能在不降低甚至提高功率的情况下节约能源呢?一种可行的解决方案就是分散式的采集当前真实的功率需求,按要求得出精确的功率调节数值。此时,转速传感器提供了一种可能性:经济的、不受重要功率参数限制的转速信息采集。Rheintacho公司为Holmer机械生产厂研发生产的、只有45mm长的转速传感器就是实现这一解决方案的理想产品。
本文所介绍的应用领域中,使用的传感器是SDNx系列非对称式单孔传感器。传感器采用双通道霍尔传感原理。此系列传感器符合DIN 13309标准的要求,而且这种传感器早在几年前就已经通过了严格的实践应用测试。该转速传感器安装在Terra Dos T3型甜菜收获机和Terra Felis甜菜清洗机中。这些农业机械都具有大功率、高可靠性、操作舒适且非常节能。
不仅仅是Terra Dos T3型的甜菜收获机,Terra Felis甜菜清洗机都是利用一台柴油发动机集中提供动力的,利用柴油机驱动液压系统产生液压能。不只是机械设备的运动,甜菜收获机和清洗机所有的其他动作都是以液压为动力的。在Terra Dos T3甜菜收获机中,有两个地方使用了Rheintacho公司研发生产的转速传感器:收获机行驶机构的甜菜输送变速器中和在甜菜枝叶平摊装置。
高效利用柴油驱动动力
这一驱动和控制方案研发的目的非常明确,即高效利用柴油驱动系统提供的功率。Holmer公司电气技术工程师Siegfried Hort先生介绍说:“甜菜收获机的驾驶员可以根据当时的情况通过一个‘车速预选’提高甜菜的收获速度,而且不受发动机转速的影响。”这是如何实现的呢?首先经液压系统调节回路的液体补充或溢流进行调整所需动力,若仍然达不到所需功率要求,则提高发动机的转速。
Siegfried Hort先生继续说道:“为了准确确定收获机不同部分所需的功率数值,如行驶机构、平摊机构以及甜菜传送机构所需的动力,到用户现场直接采集实际数据是必不可少的。”
例如,在甜菜枝叶平摊机构需要较高功率时,提高柴油机转速却不得不能改变收货机的行驶速度。在这种情况下就要降低液压系统对行驶机构提高的功率。此时若没有分散式功率控制的数据采集,就不可能实现准确控制。在选择经过多年实践考验的SDNx系列传感器时,很重要的一个标准就是其很好的耐热性能。因为一个传感器要安装在行驶机构的变速器中,当甜菜收获机在公路上快速行驶时变速器的温度会很高。选择此传感器的另一个标准是其机械结构设计:这是一种法兰式结构的传感器。这种结构形式的传感器在安装时不仅方向和角度十分精确,而且安装深度也可以方便的调整。这一优点不仅在收获机工作体现的非常明显,在售后服务中也非常明显。
高安全防护等级
另一个重要问题来自实际应用。一般农业机械在使用过程中都比较脏,而使用者往往不能按规定对其进行清洁。因此,IP 69K级的安全防护等级是绝对必不可少的。SDNx系列的转速传感器是一种非对称单螺栓孔的传感器。根据使用环境的不同,传感器的外壳可使用高性能塑料材料或者特殊的黄铜材料制作。金属材料的传感器可用于各种使用环境,如需承受较高压力、有着很高IP安全防护等级要求的场合。公司通过理性化设计的密封系统使得黄铜外壳的转速传感器达到了IP 69K的安全防护等级。
准确发出检测信号
这种转速传感器是双通道传感器,因此可以同时对转速和转向进行检测。SDNx系列传感器的一个变型品种是能够发送数字信号的转速传感器。这种转速传感器的技术特点是转向检测时的移相公差很小。它所提供的转向角度偏差为±20°,从而可以进行非常精确的控制。
Rheintacho公司是采用了一种特殊的补偿技术才实现了这么小的移相公差。在传感器的定位和安装过程中,使用了公司专门研发生产的安装工具。在安装过程中,每一个传感器都利用参考频率发生器进行补偿调节。
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