Teollisuuden moottorikäyttöisten digitaalisten erottimien käyttöetuja
Teollisissa moottorikäyttöissä käytettävien elektronisten säätimien on toimittava korkeana järjestelmän suorituskyvynä ankarissa sähköympäristöissä. Virtalähdepiiri aiheuttaa jännitteen piikkejä moottorikäämityksille, ja nämä jännitteen reunat voidaan kytkeä kapasitiivisesti pienjännitepiiriin. Virtapiirissä tehokytkimien ja loisten komponenttien ei-ihanteellinen käyttäytyminen voi myös tuottaa induktiivisesti kytkettyä kohinaa. Ohjauspiirin ja moottorin ja anturin välinen pitkä kaapeli muodostaa erilaisia polkuja, jotka yhdistävät kohinan ohjauksen takaisinkytkentäsignaaliin. Tehokkaat ohjaimet vaativat korkean luotettavuuden takaisinkytkentäohjausta ja signaaleja, jotka on eristettävä suurikohinaisista virtapiireistä. Tyypillisessä käyttöjärjestelmässä on mukana erillinen porttiohjaussignaali, joka ohjaa taajuusmuuttajan, virran ja sijainnin takaisinkytkentäsignaaleja moottorin ohjaimelle ja erottaa viestintäsignaalit eri osajärjestelmien välillä. Kun signaalin eristys on saavutettu, signaalireitin kaistanleveyttä ei saa uhrata eikä järjestelmän kustannuksia saa merkittävästi lisätä. Optokytkimet ovat perinteinen menetelmä turvallisen eristyksen aikaansaamiseksi eristysesteessä. Vaikka optokytkimet ovat olleet käytössä jo vuosikymmeniä, niiden puutteet voivat vaikuttaa järjestelmän tason suorituskykyyn.
Nopeiden moottorikäyttöjen laaja käyttö teollisissa sovelluksissa johtuu tehokkaista virtakytkimistä ja kustannustehokkaista elektronisista ohjauspiiristä. Suunnittelun vaikeus on kytkeä suuritehoiset kytkentäpiirit pienjännitekytkentäpiireihin vaaranta- matta meluimmuniteettia tai kytkentänopeutta.
Moderneilla vaihtosuuntaajilla on tyypillisesti yli 95%: n hyötysuhde, ja käytettyjä tehonsiirtokytkimiä voidaan kytkeä myös moottorin käämiin suurjännitevirtakiskon korkeiden ja matalien kiskojen välillä. Tämä prosessi vähentää taajuusmuuttajan häviötä, koska tehotransistori toimii täydellä kyllästystilassa, mikä vähentää jännitteen alenemista ja tehohäviötä johtumisen aikana. Vaihtoprosessin aikana on myös ylimääräistä tehotransistorin häviötä, koska tänä aikana transistorin jännite on suuri, kun kuormitusvirta vaihtaa suur- ja pienitehoisten laitteiden välillä. Tehopuolijohteiden yritykset ovat suunnitelleet transistoreita, joilla on lyhyemmät kytkentäajat, kuten IGBT: t, tämän kytkentätehon menetyksen vähentämiseksi. Tämä korkeampi kytkentänopeus tuo kuitenkin myös joitakin hyödyttömiä sivuvaikutuksia, kuten lisääntynyttä kytkentämelua.
