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              發布時間:2021-01-18 19:26  

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              在交流電機驅動中實現隔離

              設計人員在交流電機驅動中實現隔離隔柵時有多種選擇,但過去40年來,在系統中實現電流隔離的器件一直是光耦合器,也稱為光隔離器或光電耦合器。盡管光耦合器具有成本效益且普遍存在,但其無法提供與隔離方法同等水平的溫度性能或器件壽命。

              TI的電容隔離技術在將二氧化硅(基礎片上絕緣)用作電介質的電容電路中集成了增強的信號隔離功能。與光耦合器不同,其可將隔離電路與其他電路集成在同一芯片上。通過此工藝制造的隔離器具有可靠性、防震性和增強的隔離性,相當于單個封裝中的兩個基本隔離等級。

              以下各部分探討了交流電機驅動設計中與隔離相關的三個關鍵設計挑戰,同時還重點介紹了電容隔離相較于光耦合器的優勢。





              交流電機驅動中的控制模塊基于位置反饋模塊的輸入、模擬輸入和數字輸入,負責電機驅動系統的信號處理和總體控制算法。這些數字輸入通常是來自現場傳感器和開關的24 V信號,可傳達緊急停止信號(例如安全扭矩關閉(STO))或有關電機運行的信息(例如速度和位置)。

              與控制算法一同使用時,這些數字信號輸入將對功率級進行任何必要調整,以實現目標輸出。將控制模塊與數字輸入隔離可防止接地電位差引起通信錯誤。

              盡管光耦合器已用于隔離數字輸入,但是數字隔離器技術的發展徹底革新了系統設計人員設計數字輸入的方式。




              絕緣等級:指其所用絕緣材料的耐熱等級,分A、E、B、F、H級。允許溫升是指電動機的溫度與周圍環境溫度相比升高的限度。在發電機等電氣設備中,絕緣材料是為薄弱的環節。絕緣材料尤其容易受到高溫的影響而加速老化并損壞。不同的絕緣材料耐熱性能有區別,采用不同絕緣材料的電氣設備其耐受高溫的能力就有不同。因此一般的電氣設備都規定其工作的溫度。

              安裝方式:是指它在機械系統中與構架或其他部件的連接方式。有兩種代碼形式,一種是IMBx,另一種是IMVy。其中,IM是國際通用的安裝方式代號;B代表臥式,限電動機軸線水平;V代表立式,限電動機軸線豎直;x和y各是1~2個數字,表示連接部位和方向。




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              由于交流電力系統的巨大發展,交流電機已成為的電機。交流電機與直流電機相比,由于沒有換向器(見直流電機的換向),因此結構簡單,制造方便,比較牢固,容易做成高轉速、高電壓、大電流、大容量的電機。交流電機功率的覆蓋范圍很大,從幾瓦到幾十萬千瓦、甚至上百萬千瓦。20世紀80年代初,汽輪發電機已達150萬千瓦。



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                交流電機一般采用三相制,因為三相交流電機與單相電機相比,無論在性能指標,原材料利用和價格” target=_blank》價格等方面均有明顯的優越性。同樣功率的三相電機比單相電機體積小,重量輕,價格“ target=_blank》價格低。三相電動機有自起動能力。單相電機沒有起動轉矩,為解決起動問題,需采取一些特殊的措施。單相電機的轉矩是脈動的,噪聲也比較大,但所需的電源比較簡單,特別是在家庭中使用十分方便。因此小型家用電機和儀用電機多采用單相電機。








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