Immaginiamo che il motore di un'automobile giri sempre allo stesso regime per un intero viaggio. Sarebbe molto inefficiente, giusto? Ma il conducente controlla la velocità del motore, modificandola continuamente per adattarla al carico e alla velocità previsti dell'automobile. Uno scenario simile si verifica con i motori elettrici nelle applicazioni industriali. Tradizionalmente, i motori funzionano a una velocità rotazionale fissa, indipendentemente dal carico. Oggi, soluzioni di azionamento a velocità variabile possono adeguare costantemente la velocità di un motore per massimizzare l'efficienza. Questo articolo esplora i più recenti componenti di azionamento a velocità variabile di Analog Devices.
Fino al 70% dell'elettricità utilizzata nell'industria viene consumata dai motori. Storicamente, la stragrande maggioranza dei motori era collegata direttamente alla rete a corrente alternata e funzionava a una velocità rotazionale fissa. È stato stimato che se tutti i motori a velocità fissa fossero dotati di driver, il consumo di corrente globale potrebbe essere ridotto anche del 10%.
Analog Devices fornisce soluzioni complete per la catena del segnale che incorporano sensori di corrente e tensione ad alte prestazioni, un isolamento robusto, gestione della potenza ad alta densità e connettività senza soluzione di continuità. Queste caratteristiche danno vita a soluzioni di movimento avanzate che aumentano la produttività, prolungano la durata delle apparecchiature e accelerano la produzione con emissioni ridotte di anidride carbonica.
Feedback preciso di corrente e tensione
Il feedback di corrente è fondamentale per aumentare le prestazioni dei driver e determina la larghezza di banda di controllo complessiva e il tempo di risposta dei motori. Garantendo che il motore funzioni alla massima efficienza e a bassa latenza, le misurazioni sincronizzate offerte dagli amplificatori dei sensori corrente AD8410A e MAX49925 ADI consentono una risposta più rapida del sistema di azionamento motore a bassa tensione (<100 V). Per i sistemi ad alta tensione, i prodotti isolati sigma-delta ADuM7701 / ADuM7702 / ADuM7703 / ADuM7704 ADC isolati offrono una deriva di offset molto bassa per un'ondulazione di coppia ridotta e consentono l'uso di resistori shunt a basso valore per una migliore efficienza, accuratezza e affidabilità del sistema. Nelle applicazioni con sensori di corrente isolati che utilizzano sensori hall, AD7380 (4 MSPS) e MAX11192 (2 MSPS), gli ADC SAR a campionamento simultaneo aumentano le prestazioni in termini di rumore e gamma dinamica.
Isolamento digitale e driver gate isolati
L'innovativa gamma di isolatori dati ADI offre una tecnologia di isolamento digitale per protocolli che vanno da SPI, I2 C, USB e CAN a Gigabit LVDS, proteggendo persone e risorse dall'alta tensione e dalle interferenze elettriche che creano disturbo, assicurando contemporaneamente l'integrità dei dati. L'isolante digitale a quattro canali ADuM341E offre un isolamento galvanico fino a 1.173 V di picco e un basso ritardo di propagazione che consente una bassa latenza e una bassa distorsione, per una temporizzazione di precisione. Nel frattempo, robusti driver gate isolati proteggono i dispositivi di corrente da guasti e transitori elettromagnetici. Il driver gate isolato ADuM4221 half-bridge fornisce un ritardo di propagazione estremamente basso per una migliore efficienza del sistema, offre immunità ai transitori di modo comune (CMTI) fino a 150 kV/μs per supportare velocità di commutazione elevate ed è compatibile con la più recente tecnologia SiC e GaN. L'ADuM4122 assicura due diverse velocità di risposta per ottimizzare la perdita di corrente e il controllo EMI.
Gestione della potenza
Man mano che i driver dei motori vengono decentrati e posizionati più vicini al motore, una gestione efficiente della potenza in alloggiamenti più piccoli diventa fondamentale. II I convertitori flyback MAX17690 / MAX17691 / MAX17692 consentono soluzioni di alimentazione isolate e ad alta densità, mentre i regolatori buck a più uscite come l'ADP5054 regolano le tensioni d'uscita per alimentare i carichi digitali (come FPGA/processore). I limitatori di corrente MAX14721 / MAX14722 / MAX14723 supportano la protezione di tensione e corrente, per un azionamento particolarmente robusto.
Connettività sicura e robusta
I ricetrasmettitori Ethernet PHY, RS-485/RS-422 e LVDS/M-LVDS di Analog Devices sono progettati con maggiore immunità al rumore e robustezza per un funzionamento affidabile in ambienti industriali difficili. Il PHY Ethernet industriale ADIN1200, abbinato allo switch Ethernet multiprotocollo (REM) in tempo reale a 2 porte Fido5200, consente un trasferimento dati fino a 100 Mbps per una connettività sicura. Per RS-485, i ricetrasmettitori MAX22507E / MAX22508E sono ottimizzati per la comunicazione ad alta velocità fino a 50 Mbps, offrono un funzionamento full duplex e includono la protezione da sovratensioni integrata.
Da una maggiore connettività deriva l'esigenza di una maggiore sicurezza del dispositivo. Proteggere le risorse di produzione dagli attacchi malware e dai comandi non attendibili attraverso una tecnologia di autenticazione sicura è fondamentale. Le unità DS28S60 e MAXQ1065 proteggono i driver motore perché consentono un avvio sicuro e un'esecuzione robusta, garantendo una catena di protezione affidabile all'interno della rete.
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