ICS trong các ứng dụng ổ đĩa nhỏ

Bất kỳ hệ thống điện nào cũng yêu cầu cảm biến dòng điện ở các giai đoạn hoạt động khác nhau. Những cảm biến hiện tại này phát hiện và đo các thông số điện. Tùy thuộc vào vị trí, vai trò và thông số kỹ thuật của chúng, chúng đảm bảo hệ thống được vận hành tối ưu và an toàn. Điều này cũng áp dụng cho các ứng dụng truyền động nhỏ hoặc dòng điện thấp, chẳng hạn như máy điều hòa không khí, máy bơm nhiệt, thiết bị gia dụng, robot, bộ truyền động servo, v.v.

Trong mọi hệ thống truyền động nhỏ, mạch điện/nguồn đều dựa trên những nguyên tắc chính giống nhau. Với xu hướng tối ưu hóa kích thước và hiệu suất, các cảm biến hiện tại và đặc biệt là ICS đóng vai trò quan trọng trong các hệ thống đó. Tại sao lại là ICS? Bởi vì những cảm biến dòng điện bán dẫn này, có kích thước bằng một nửa chiếc đinh, mang lại những lợi ích giống như cảm biến dòng điện thông thường: chúng liên tục phát hiện và đo lường chính xác dòng điện chạy như thế nào trong các ứng dụng điện, đồng thời giúp các nhà sản xuất hệ thống giải quyết vấn đề của họ với diện tích nhỏ và chi phí tối ưu .

Để hiểu vai trò chính của ICS trong việc giám sát hệ thống truyền động nhỏ, chúng ta hãy xem xét một ứng dụng truyền động nhỏ điển hình được kết nối với lưới:

1. PFC (Chỉnh sửa hệ số công suất) hoặc Active Front-End, vị trí đầu tiên cho ICS trong hệ thống truyền động nhỏ

Trong một hệ thống truyền động nhỏ được kết nối với lưới điện, mạch điện phải đảm bảo truyền tải dòng điện tối ưu. Tùy thuộc vào tải điện do bộ truyền động nhỏ tạo ra, các tín hiệu bị thay đổi có thể được tìm thấy và đưa trở lại lưới điện. Trong một hệ thống điện tối ưu, tín hiệu sẽ trông giống như đường màu đỏ, nhưng đôi khi tín hiệu điện trông giống tín hiệu lệch như đường màu xanh lam (xem hình).

Ở giai đoạn này trong mạch, mục tiêu là làm sạch tín hiệu để lưới có thể chấp nhận được và do đó, tương thích với các quy định cụ thể về lưới điện hiện hành. Ở đây, có tới ba Cảm biến dòng điện ICS có thể được thực hiện ở vị trí này để phát hiện dòng điện, truyền thông tin đến hệ thống và điều chỉnh tín hiệu điện.

Thông số kỹ thuật thường là:

• Hiện tại lên tới 30ARMS là đủ

• Băng thông 300kHz là đủ

• Độ chính xác 1% ở 25C

• Cách điện cơ bản 400V/800V

Trong phạm vi ICS của LEM, hai nghi phạm có thể thực hiện công việc một cách hoàn hảo. Sự lựa chọn tốt nhất trong trường hợp này thường là ĐI SME, vì nó mang lại dấu chân được tối ưu hóa cũng như hiệu quả về chi phí. Nhưng HMSR cũng có thể là lựa chọn hoàn hảo nếu ứng dụng yêu cầu khả năng cách ly cụ thể.

2. ICS trong DC LINK

Phần liên kết DC của hệ thống là nơi tín hiệu được chuyển thành DC. Tín hiệu này sau đó sẽ được biến tần sử dụng để điều khiển động cơ.

Ở giai đoạn này, việc lựa chọn cảm biến dòng điện tích hợp là rất quan trọng vì ICS cho phép bảo vệ bộ biến tần của hệ thống trong trường hợp đoản mạch. Ở vị trí này, mục đích của ICS là phát hiện đoản mạch và truyền thông tin đến bộ vi điều khiển. Do đó, IGBT và các công tắc của biến tần được bảo vệ. Nói chung, cảm biến hiện tại có thể xử lý tần số 300kHz, nhưng xu hướng hiện nay là nâng giá trị này lên tới 1 MHz để bảo vệ hệ thống điện nhanh hơn nữa.

Ở vị trí này trong hệ thống, ICS được đặt ở nơi điện áp đạt mức tối đa (lên tới 800 V). Điều quan trọng là chọn một ICS cung cấp khả năng cách ly tăng cường.

Các thông số kỹ thuật cần thiết ở giai đoạn này thường như sau:

LEM HMSR SMS là phù hợp nhất nhờ vào khái niệm cách ly được tăng cường, nhưng GỬI SMS cũng có thể thực hiện công việc tùy thuộc vào yêu cầu cụ thể của ứng dụng.

3. Phát hiện dòng pha

Cảm biến dòng điện được sử dụng ở giai đoạn này trong hệ thống để đo dòng điện ở các pha khác nhau và cho phép bộ vi điều khiển trong hệ thống tính toán tốc độ của động cơ và điều chỉnh các thông số nếu cần.

Chính ở vị trí cuối cùng này, tín hiệu DC chuyển thành tín hiệu AC nhờ bộ biến tần.

Dòng điện DC chuyển đổi thành AC như thế nào

“Vai trò của bộ vi điều khiển là điều khiển các công tắc sao cho chúng đóng mở khi cần thiết. Ở giai đoạn này, tín hiệu phía trên công tắc là tín hiệu DC. Lưu ý rằng các công tắc luôn được kích hoạt bởi hai người.

Để dòng điện đi vào công tắc, nó phải đi qua động cơ và thoát ra qua công tắc khác. Bộ vi điều khiển sẽ kích hoạt các công tắc 2 x 2, cho phép dòng điện một chiều đi vào động cơ. Song song, động cơ sẽ chạy để cấp nguồn cho cuộn dây và cuộn dây, đảm bảo cho 2 công tắc hoạt động song song. Khi động cơ kích hoạt 2 công tắc này, dòng điện sẽ bắt đầu tăng. Đây là lúc cần tắt các công tắc để giảm dòng điện. Lưu ý rằng công suất hiện tại phải được biết liên tục để xác định tốc độ hiệu dụng của động cơ.

Bộ vi điều khiển đóng một vai trò thiết yếu trong quá trình này: nó liên tục đọc dòng điện để đánh giá tốc độ thực tế và thông báo cho động cơ để tối ưu hóa tốc độ nếu nó không đạt mức tiềm năng cao nhất. Ví dụ: nếu tốc độ quá thấp, bộ vi điều khiển sẽ thay đổi PWF để tăng dòng điện.”

Thông thường, hai đến ba cảm biến vi mạch có thể được sử dụng ở giai đoạn này, tùy thuộc vào độ chính xác cần thiết và các quy định hiện hành liên quan đến các ứng dụng cụ thể.

Các hệ thống cần độ chính xác tốc độ động cơ cao, như thang máy, robot công nghiệp hoặc bộ truyền động servo, sẽ yêu cầu 1 ICS cho mỗi giai đoạn.

Thông số kỹ thuật cho hầu hết các trường hợp ở giai đoạn phát hiện dòng pha trong hệ thống truyền động nhỏ là:

• Hiện tại lên tới 80ARMS

• BW 300kHz là đủ

• OCD nhanh được đánh giá cao và là đủ; không cần băng thông cao

• Độ chính xác 1% ở 25C

• Gia cố cách điện 400V/800V

• Đối với các bộ truyền động servo và đầu ra số của robot là xu hướng chính

Ở giai đoạn này trong hệ thống, điện áp giống như ở giai đoạn liên kết DC. Cần có sự cách ly tăng cường và LEM khuyên bạn nên chọn HMSR SMS hoặc GO SMS.

LEM, Công ty hàng đầu thế giới về ICS

LEM có 50 năm kinh nghiệm trong việc phát hiện và đo lường dòng điện và điện áp trong nhiều bộ truyền động lớn và nhỏ khác nhau. Công ty cũng đã xây dựng được trình độ chuyên môn độc đáo về thiết kế ASIC và bắt đầu phát triển dòng sản phẩm ICS một cách tự nhiên. Những ICS này giúp đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng xuất hiện từ xu hướng điện khí hóa lớn. LEM cung cấp giải pháp ICS cho mọi giai đoạn của hệ thống điệnngay cả những yêu cầu khắt khe nhất, chẳng hạn như bộ truyền động, bơm nhiệt, ứng dụng năng lượng mặt trờirobot công nghiệp và bộ truyền động servo.

Cuộc hành trình không dừng lại ở đây. Xu hướng tiếp theo của thị trường là hướng tới khả năng dòng điện cao hơn, tăng độ chính xác theo nhiệt độ và thời gian phản hồi nhanh hơn. Dòng sản phẩm LEM ICS không ngừng phát triển và không ngừng thích ứng để phù hợp với nhu cầu đa dạng trong các ứng dụng ổ đĩa nhỏ. Hãy theo dõi các phiên bản tiếp theo.

Thẻ: