¿Qué me motivará a proporcionar un límite de aislamiento en un controlador de motor?

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Esto El artículo técnico de Analog Devices describe un controlador de motor que utiliza sus aisladores digitales para proporcionar una barrera de aislamiento entre el puente trifásico / bus de CC y el microcontrolador. Se trata principalmente de cómo los aisladores digitales son mejores que los optoacopladores, pero mencionan esto:

  

el motor   La electrónica de potencia está flotando a potenciales de alto voltaje.   mientras que el procesador ADSP-CM40x está referenciado a tierra   Terreno, por lo tanto la necesidad de aislamiento.

He diseñado circuitos similares, pero siempre conecto la tensión negativa del bus de CC a la misma tierra que el microcontrolador. De esta manera, puedo medir el bus de CC directamente y mis salidas pwm controlan directamente los controladores FET.

Editar: En otras palabras, he referenciado a la tierra al micro y al bus de CC menos. Ahora el motor funciona desde la tierra a lo que sea DC +.

¿Alguien puede discutir las ventajas de proporcionar este aislamiento? Me doy cuenta de que protegería a su microcontrolador si tuviera algunos fallos en su etapa de potencia, pero en ese momento estaría reemplazando tantos componentes que probablemente no importará. Probablemente alguien también podría presentar un argumento para no poner todo el ruido del motor en el microcontrolador, he visto que este problema intenta comunicarse a través de un dispositivo USB mientras se conduce un motor.

¿Qué más tienes?

    
pregunta Matt

2 respuestas

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En un controlador de motor de CA moderno, como se muestra en ese documento, la fuente de alimentación de entrada pasa a través de un puente rectificador de onda completa y se utiliza para cargar un banco de capacitores de CC de alto voltaje desde donde la electrónica del variador sintetiza la frecuencia y el voltaje variables. Formas de onda trifásicas. Las versiones industriales de mayor potencia pueden rectificar una entrada trifásica, pero la idea es la misma.

Sin un transformador de aislamiento, el lado inferior de ese banco de condensadores no estará a un potencial de tierra; más bien, la tensión del condensador normalmente será aproximadamente simétrica con respecto a la tierra. No hace falta decir que esto requiere cuidados en los que trabajar.

El tamaño, el peso, la pérdida y el costo de un transformador de aislamiento aumentan con el requisito de energía, pero el costo de un mecanismo para aislar los circuitos de control es básicamente fijo.

    
respondido por el Chris Stratton
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Por lo general, el microcontrolador necesita comunicarse con el mundo exterior (más allá de la etapa de salida VFD), por lo que necesita RS-485, USB, entrada analógica 0-10 V, pantalla LED o LCD, teclado de membrana y otras cosas conectadas al microcontrolador . También es útil por razones de EMC (en particular, la susceptibilidad) para tener el micro potencial de tierra (al menos para AC). La mayoría de estas cosas son más fáciles, ya que el micro está referenciado a tierra y no está conectado directamente a la red eléctrica. Las comunicaciones Ethernet están aisladas del transformador, pero no son probablemente seguras para el aislamiento de la red.

Si el HMI de su VFD consiste solo en un control etiquetado de 0 a 100% RPM, entonces podría decidir que vale la pena ahorrar unos pocos dólares en la lista de materiales y vivir sin el aislamiento (pero use un olla que está clasificada para aislamiento de tensión de red!).

Si está haciendo más de un producto de alta gama, entonces se requerirá el aislamiento.

    
respondido por el Spehro Pefhany

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