2024 年 8 月，我司業(yè)務(wù)團(tuán)隊拜訪了一家專注于工業(yè)自動化設(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)動系統(tǒng)的性能與可靠性，實現(xiàn)對電機(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，對電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的電流監(jiān)測環(huán)節(jié)進(jìn)行全面升級改造。

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，為該客戶的三相交流電機(jī)驅(qū)動系統(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、電機(jī)繞組支路電流監(jiān)測以及電機(jī)過載保護(hù)電流監(jiān)測等多個關(guān)鍵環(huán)節(jié)。計劃于 2024 年 11 月提供對應(yīng)產(chǎn)品樣品，配合客戶完成前期樣品測試環(huán)節(jié)，并協(xié)助完成搭載傳感器的電機(jī)驅(qū)動系統(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

在三相交流電機(jī)驅(qū)動系統(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、寬測量范圍、高線性度以及良好的抗干擾能力等特點。通過實時監(jiān)測三相進(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，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

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，對電機(jī)各繞組支路電流進(jìn)行精確監(jiān)測。這些傳感器能夠?qū)崟r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。通過對各支路電流的分析，可以判斷電機(jī)繞組是否存在局部過熱、匝間短路等潛在故障。一旦發(fā)現(xiàn)異常電流變化，系統(tǒng)能夠及時發(fā)出警報，提醒運(yùn)維人員進(jìn)行檢修，有效延長電機(jī)的使用壽命，降低設(shè)備故障率。

電機(jī)過載保護(hù)電流監(jiān)測

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

方案設(shè)計與規(guī)劃

芯森電子的技術(shù)團(tuán)隊與客戶的設(shè)計研發(fā)人員展開了深入且密切的溝通。技術(shù)團(tuán)隊詳細(xì)了解了客戶三相交流電機(jī)驅(qū)動系統(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)，同時避免受到電機(jī)運(yùn)行過程中產(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)，保證信號傳輸?shù)姆€(wěn)定性和可靠性。此外，還實現(xiàn)了傳感器與現(xiàn)有電機(jī)控制系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)的無縫對接，確保整個系統(tǒng)能夠高效協(xié)同工作。

系統(tǒng)測試與優(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)格的測試工作。測試內(nèi)容包括模擬各種電機(jī)運(yùn)行工況下的電流測量、過載保護(hù)功能測試、數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定性測試等。在模擬電機(jī)重載啟動、突然加載、卸載等工況時，驗證傳感器能否準(zhǔn)確測量電流變化，并將數(shù)據(jù)實時傳輸至控制系統(tǒng)。通過多次過載保護(hù)功能測試，確保傳感器能夠在電機(jī)過載瞬間及時響應(yīng)，保護(hù)裝置能夠準(zhǔn)確動作。在數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定性測試中，檢查信號在復(fù)雜電磁環(huán)境下的傳輸質(zhì)量，及時發(fā)現(xiàn)并解決了一些潛在問題，如信號衰減、干擾等問題。經(jīng)過對系統(tǒng)的進(jìn)一步優(yōu)化和完善，確保了整個電流監(jiān)測系統(tǒng)能夠穩(wěn)定可靠地運(yùn)行。

項目成果

客戶于 2025 年 2 月成功中標(biāo)某大型制造企業(yè)的生產(chǎn)線自動化改造項目，該項目中大量使用了三相交流電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)。客戶正式下單芯森電子霍爾電流傳感器，其中用于三相進(jìn)線電流監(jiān)測、繞組支路電流監(jiān)測及過載保護(hù)電流監(jiān)測的霍爾電流傳感器總計 2500 只。通過此次合作，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)品升級和市場拓展提供了有力支持，同時也進(jìn)一步鞏固了公司在工業(yè)自動化領(lǐng)域的市場地位。