2024 年 8 月，我司業(yè)務(wù)團(tuán)隊(duì)拜訪了一家專注于工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備制造的新客戶。該客戶為多家大型制造企業(yè)提供生產(chǎn)線自動(dòng)化解決方案，其核心產(chǎn)品之一便是三相交流電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。隨著工業(yè) 4.0 的推進(jìn)，客戶為提升三相交流電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的性能與可靠性，實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的精準(zhǔn)監(jiān)控與智能化管理，決定引入穩(wěn)定的霍爾電流傳感器，對(duì)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的電流監(jiān)測(cè)環(huán)節(jié)進(jìn)行全面升級(jí)改造。

芯森電子憑借在電流傳感器領(lǐng)域深厚的技術(shù)積累與豐富的行業(yè)經(jīng)驗(yàn)，為該客戶的三相交流電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)量身定制了一套基于霍爾電流傳感器的電流監(jiān)測(cè)解決方案。該方案采用了芯森自主研發(fā)的高精度霍爾電流傳感器，涵蓋電機(jī)三相進(jìn)線電流監(jiān)測(cè)、電機(jī)繞組支路電流監(jiān)測(cè)以及電機(jī)過(guò)載保護(hù)電流監(jiān)測(cè)等多個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。計(jì)劃于 2024 年 11 月提供對(duì)應(yīng)產(chǎn)品樣品，配合客戶完成前期樣品測(cè)試環(huán)節(jié)，并協(xié)助完成搭載傳感器的電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)樣機(jī)。

關(guān)鍵環(huán)節(jié)傳感器應(yīng)用

三相進(jìn)線電流監(jiān)測(cè)

在三相交流電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的三相進(jìn)線處，安裝芯森閉環(huán)霍爾電流傳感器。該傳感器采用閉環(huán)磁平衡原理，具有高精度、寬測(cè)量范圍、高線性度以及良好的抗干擾能力等特點(diǎn)。通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)三相進(jìn)線電流，系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確掌握電機(jī)的輸入功率情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)電流不平衡、缺相等異常狀況。例如，當(dāng)某一相電流出現(xiàn)明顯偏差時(shí)，傳感器可迅速將數(shù)據(jù)傳輸至控制系統(tǒng)，運(yùn)維人員能夠及時(shí)采取措施，避免電機(jī)因電流異常而損壞，為電機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行提供有力保障。

電機(jī)繞組支路電流監(jiān)測(cè)

為確保電機(jī)繞組的正常運(yùn)行，芯森選用了體積小巧、安裝便捷且具有高分辨率的霍爾電流傳感器，對(duì)電機(jī)各繞組支路電流進(jìn)行精確監(jiān)測(cè)。這些傳感器能夠?qū)崟r(shí)采集各支路電流數(shù)據(jù)，并將其傳輸至數(shù)據(jù)采集模塊。通過(guò)對(duì)各支路電流的分析，可以判斷電機(jī)繞組是否存在局部過(guò)熱、匝間短路等潛在故障。一旦發(fā)現(xiàn)異常電流變化，系統(tǒng)能夠及時(shí)發(fā)出警報(bào)，提醒運(yùn)維人員進(jìn)行檢修，有效延長(zhǎng)電機(jī)的使用壽命，降低設(shè)備故障率。

電機(jī)過(guò)載保護(hù)電流監(jiān)測(cè)

在電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中部署了開(kāi)環(huán)霍爾電流傳感器，用于過(guò)載保護(hù)電流監(jiān)測(cè)。該傳感器具有快速響應(yīng)特性，能夠在電機(jī)過(guò)載瞬間迅速檢測(cè)到電流的急劇上升，并將信號(hào)傳輸至保護(hù)裝置。當(dāng)電流超過(guò)設(shè)定的過(guò)載閾值時(shí)，保護(hù)裝置立即切斷電機(jī)電源，防止電機(jī)因長(zhǎng)時(shí)間過(guò)載運(yùn)行而燒毀，為電機(jī)的安全運(yùn)行保駕護(hù)航。

方案設(shè)計(jì)與規(guī)劃

芯森電子的技術(shù)團(tuán)隊(duì)與客戶的設(shè)計(jì)研發(fā)人員展開(kāi)了深入且密切的溝通。技術(shù)團(tuán)隊(duì)詳細(xì)了解了客戶三相交流電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的電氣架構(gòu)、電機(jī)參數(shù)、運(yùn)行工況以及監(jiān)測(cè)需求?；谶@些信息，制定了詳細(xì)的傳感器安裝方案和系統(tǒng)集成計(jì)劃。在安裝方案中，充分考慮了傳感器的安裝位置合理性，確保傳感器能夠準(zhǔn)確采集電流數(shù)據(jù)，同時(shí)避免受到電機(jī)運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的電磁干擾。在布線規(guī)范方面，制定了嚴(yán)格的布線標(biāo)準(zhǔn)，保證信號(hào)傳輸?shù)姆€(wěn)定性和可靠性。此外，還實(shí)現(xiàn)了傳感器與現(xiàn)有電機(jī)控制系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)的無(wú)縫對(duì)接，確保整個(gè)系統(tǒng)能夠高效協(xié)同工作。

系統(tǒng)測(cè)試與優(yōu)化

在系統(tǒng)上線前，芯森電子與客戶共同進(jìn)行了全面且嚴(yán)格的測(cè)試工作。測(cè)試內(nèi)容包括模擬各種電機(jī)運(yùn)行工況下的電流測(cè)量、過(guò)載保護(hù)功能測(cè)試、數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定性測(cè)試等。在模擬電機(jī)重載啟動(dòng)、突然加載、卸載等工況時(shí)，驗(yàn)證傳感器能否準(zhǔn)確測(cè)量電流變化，并將數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸至控制系統(tǒng)。通過(guò)多次過(guò)載保護(hù)功能測(cè)試，確保傳感器能夠在電機(jī)過(guò)載瞬間及時(shí)響應(yīng)，保護(hù)裝置能夠準(zhǔn)確動(dòng)作。在數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定性測(cè)試中，檢查信號(hào)在復(fù)雜電磁環(huán)境下的傳輸質(zhì)量，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決了一些潛在問(wèn)題，如信號(hào)衰減、干擾等問(wèn)題。經(jīng)過(guò)對(duì)系統(tǒng)的進(jìn)一步優(yōu)化和完善，確保了整個(gè)電流監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能夠穩(wěn)定可靠地運(yùn)行。

項(xiàng)目成果

客戶于 2025 年 2 月成功中標(biāo)某大型制造企業(yè)的生產(chǎn)線自動(dòng)化改造項(xiàng)目，該項(xiàng)目中大量使用了三相交流電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)?？蛻粽较聠涡旧娮踊魻栯娏鱾鞲衅?，其中用于三相進(jìn)線電流監(jiān)測(cè)、繞組支路電流監(jiān)測(cè)及過(guò)載保護(hù)電流監(jiān)測(cè)的霍爾電流傳感器總計(jì) 2500 只。通過(guò)此次合作，芯森電子的電流傳感器產(chǎn)品憑借其卓越的性能和可靠的質(zhì)量，為客戶的產(chǎn)品升級(jí)和市場(chǎng)拓展提供了有力支持，同時(shí)也進(jìn)一步鞏固了公司在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的市場(chǎng)地位。