Imaginez qu’un moteur d’automobile tourne en permanence à la même vitesse pendant tout un trajet. Ce serait peu efficace, n’est-ce pas ? En réalité, le conducteur contrôle la vitesse du moteur, en effectuant en permanence des ajustements afin d’adapter la charge et la vitesse prévues de l’automobile. Il en va de même avec les moteurs électriques dans les applications industrielles. Les moteurs ont toujours fonctionné à une vitesse en rotation fixe, quelle que soit la charge. Désormais, les solutions d’entraînement à vitesse variable peuvent adapter en permanence la vitesse d’un moteur afin d’en maximiser l’efficacité. Cet article présente les derniers composants de variateur de vitesse d’Analog Devices.
Jusqu’à 70 % de l’électricité utilisée dans le secteur est consommée par les moteurs. Depuis toujours, la grande majorité des moteurs sont connectés directement au réseau AC et fonctionnent à une vitesse en rotation fixe. Selon les estimations, si tous les moteurs à vitesse fixe étaient équipés d’entraînements, la consommation mondiale d’énergie s’en trouverait réduite jusqu’à 10 %.
Analog Devices propose des solutions complètes pour la chaîne du signal, comprenant des capteurs de courant et de tension de haute performance, une isolation robuste, une gestion de la puissance à haute densité et une connectivité transparente. Ces composants offrent des solutions de mouvement avancées qui renforcent la productivité, prolongent la durée de vie des équipements et accélèrent la fabrication à faible émission de carbone.
Retour de courant et de tension de précision
Le retour de courant est essentiel pour améliorer les performances de l’entraînement et détermine la bande passante de contrôle globale et le temps de réponse des moteurs. Les amplificateurs de détection de courant AD8410A et MAX49925 d’ADI offrent des mesures synchronisées à faible latence qui garantissent un fonctionnement optimal du moteur et permettent une réponse plus rapide du système pour les entraînements de moteur à basse tension (<100 V). Pour les systèmes à plus haute tension, les produits ADC sigma-delta isolés ADuM7701 / ADuM7702 / ADuM7703 / ADuM7704 offrent une très faible dérive d’offset pour réduire l’ondulation du couple, et permettent l’utilisation de résistances de shunt de faible valeur pour améliorer l’efficacité, la précision et la fiabilité du système. Dans les applications avec mesure du courant isolée utilisant des capteurs à effet Hall, les ADC SAR à échantillonnage simultané AD7380 (4 MSPS) et MAX11192 (2 MSPS) améliorent les performances en matière de bruit et de plage dynamique..
Isolation numérique et pilotes de portes isolées
La gamme innovante d’isolateurs de données d’ADI offre une technologie d’isolation numérique pour des protocoles allant de SPI, I2 C, USB et CAN à LVDS gigabit, protégeant les individus et les biens de la haute tension et des interférences électriques perturbatrices, tout en préservant l’intégrité des données. L’isolateur numérique quadricanal ADuM341E offre une isolation galvanique jusqu’à 1173 Vpeak ainsi qu’un faible temps de propagation permettant une faible latence et une faible gigue pour un timing de précision. Par ailleurs, des pilotes de grille isolés et robustes protègent les dispositifs de puissance contre les défauts et les transitoires électromagnétiques. Le circuit d’attaque de grille en demi-pont isolé ADuM4221 offre un temps de propagation très faible pour améliorer l’efficacité du système, une immunité aux transitoires en mode commun (CMTI) jusqu’à 150 kV/µs pour prendre en charge les commutations de vitesse rapides et est compatible avec les technologies SiC et GaN les plus récentes. L’ADuM4122 offre deux niveaux de vitesse de balayage différents pour optimiser la perte de puissance et le contrôle EMI.
Gestion de la puissance
Comme les commandes de moteurs sont décentralisées et placées plus près du moteur, une gestion de la puissance efficace dans des boîtiers plus petits devient essentielle. Le Les convertisseurs flyback MAX17690/MAX17691/MAX17692 permettent des solutions d’alimentation isolées et à haute densité tandis que les régulateurs buck multi-sorties comme l’ADP5054 régulent les tensions de sortie pour l’alimentation des charges numériques (ex. FPGA / processeur). Les limiteurs de puissance MAX14721 / MAX14722 / MAX14723 permettent une protection de la tension et du courant pour une meilleure fiabilité du variateur.
Connectivité sécurisée robuste
Les PHY Ethernet, RS-485/RS-422 et les émetteurs-récepteurs LVDS/M-LVDS d’Analog Devices sont conçus avec une immunité au bruit et une robustesse accrues pour un fonctionnement fiable dans des environnements industriels difficiles. Le PHY Ethernet industriel ADIN1200 associé au Fido5200, commutateur multiprotocole Ethernet en temps réel (REM) à 2 ports, permet un transfert de données jusqu’à 100 Mbps pour une connectivité sécurisée. Pour RS-485, les émetteurs-récepteurs MAX22507E / MAX22508E sont optimisés pour une communication à grande vitesse jusqu’à 50 Mbps, offrent un fonctionnement en duplex intégral et comprennent une protection intégrée contre les surtensions.
L’augmentation de la connectivité s’accompagne d’un besoin de sécurité accrue au niveau des appareils. Il est essentiel de protéger les actifs de production contre les attaques de logiciels malveillants et les commandes non fiables, à l’aide d’une technologie d’authentification sécurisée. Le DS28S60 et le MAXQ1065 protègent les lecteurs de moteurs en permettant un démarrage sécurisé et une exécution de confiance, garantissant une chaîne de confiance sécurisée à travers le réseau.
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