Переваги застосування цифрових ізоляторів у промислових двигунах
Електронне управління, що використовується в промислових двигунах, повинно забезпечувати високу продуктивність системи в жорстких електричних середовищах. Схема електроживлення викликає спайки напруги на обмотках двигуна, і ці крайові напруги можуть бути з'єднані ємнісним шляхом в ланцюг низької напруги. У силових ланцюгах неідеальна поведінка силових вимикачів і паразитних компонентів також може генерувати індуктивно пов'язаний шум. Довгий кабель між ланцюгом управління і двигуном і датчиком утворює безліч шляхів, які з'єднують шум в сигнал управління зворотного зв'язку. Високопродуктивні драйвери вимагають керування зворотним зв'язком з високою точністю і сигнали, які повинні бути ізольовані від високошумних електричних ланцюгів. У типовій системі приводу включений сигнал приводу ізольованого затвора для приводу сигналів зворотного зв'язку інвертора, струму і положення в контролер двигуна і для виділення сигналів зв'язку між різними підсистемами. Коли досягається ізоляція сигналу, смуга пропускання сигналу не повинна бути принесена в жертву і вартість системи не повинна бути значно збільшена. Оптопари є традиційним методом досягнення безпечної ізоляції через ізоляційний бар'єр. Хоча оптопари використовувалися протягом десятиліть, їх недоліки можуть впливати на продуктивність на рівні системи.
Широке використання двигунів із змінною швидкістю в промисловому застосуванні зумовлено ефективними вимикачами потужності та економічно ефективними електронними схемами керування. Складність проекту полягає в тому, щоб з'єднати великі потужності комутаційних схем з низьковольтними керуючими ланцюгами без шкоди для завадостійкості або швидкості перемикання.
Сучасні комутаційні інвертори, як правило, мають ефективність, що перевищує 95%, а використовувані силові транзисторні перемикачі також можуть бути підключені до обмоток двигуна між високими і низькими рейками високовольтної постійної шини. Цей процес зменшує втрати інвертора, оскільки силовий транзистор працює в режимі повного насичення, що зменшує падіння напруги і втрати потужності під час провідності. Існує також додаткові втрати потужності транзистора під час процесу перемикання, оскільки за цей час на транзисторі є велика напруга, а струм навантаження перемикається між пристроями високого та низького енергоспоживання. Потужні напівпровідникові компанії розробили транзистори з більш коротким часом перемикання, наприклад, IGBT, щоб зменшити цю втрату потужності перемикання. Однак, ця більш висока швидкість перемикання також вводить деякі непотрібні побічні ефекти, такі як підвищений перемикаючий шум.
