Ổ đĩa GaN: Bước đột phá đưa robot và công nghiệp vào kỷ nguyên truyền động mới

Bán dẫn Gallium Nitride (GaN) có thể thay đổi hoàn toàn cách các động cơ robot và công nghiệp vận hành, nhờ khả năng cung cấp điện áp sóng sin thực sự, điều chỉnh mô-men xoắn động và loại bỏ sự phụ thuộc vào các cảm biến hoặc bộ mã hóa bên ngoài đắt đỏ

Công nghệ vượt xa PWM truyền thống

Trong khi hầu hết ổ đĩa động cơ hiện nay vẫn dựa trên PWM (điều chế độ rộng xung) với tần số 4-16 kHz hoặc tối đa 100 kHz ở các hệ thống chuyên biệt thì MicroDyno vận hành ở tần số chuyển mạch 1 MHz, cao gấp khoảng 100 lần chuẩn công nghiệp. Điều này cho phép hệ thống tích hợp các bộ lọc nhỏ gọn, chi phí thấp nhưng vẫn tạo ra điện áp sóng sin sạch, giúp loại bỏ nhiễu điện từ (EMI), giảm dòng điện ổ trục và kéo dài tuổi thọ động cơ.

Kết quả là hiệu suất truyền động được cải thiện rõ rệt, đồng thời giảm tiếng ồn, mài mòn và chi phí bảo trì. Theo CTO của QPT, ông Rob Gwynne chia sẻ đây là “một sự thay đổi mang tính cách mạng cho robot và các hệ thống truyền động điện tử công suất”.

Ứng dụng rộng mở từ robot đến xe điện

MicroDyno hiện được giới thiệu ở cấu hình 48V dành cho robot, nhưng nhờ bao bì qAttach độc quyền, công nghệ có thể mở rộng lên 400V và 800V. Điều này mở ra tiềm năng ứng dụng trong tự động hóa công nghiệp, HVAC, cũng như truyền động lực kéo cho xe điện (EV).

Đặc biệt, đầu ra sóng sin hỗ trợ các mô-đun đa pha có thể ghép song song để đạt công suất megawatt, giảm số lượng mô-đun cần thiết cho các nhà sản xuất. Đây là lợi thế quan trọng trong thiết kế hệ thống công nghiệp quy mô lớn.

Lợi ích nổi bật

QPT liệt kê nhiều ưu điểm của MicroDyno so với công nghệ PWM:

Điều chỉnh mô-men xoắn động và chính xác: Nhờ công nghệ qSense, hệ thống phát hiện nhiễu điện áp và dòng điện theo thời gian thực, vượt xa khả năng của các bộ mã hóa tĩnh.

Chuyển động mượt mà chưa từng có: Công nghệ qControl với tín hiệu 1 MHz độ chính xác picosecond cho phép robot thực hiện các thao tác tinh vi hơn, phù hợp cho lắp ráp và sản xuất chính xác.

Chẩn đoán không cảm biến: Sóng sin sạch cho phép giám sát mô-men xoắn và rung động trực tiếp, phục vụ bảo trì dự đoán mà không cần cảm biến ngoài.

Thiết kế nhỏ gọn, chi phí thấp: Ổ đĩa có thể tích hợp trực tiếp trong khớp robot, loại bỏ nhu cầu dùng cáp che chắn, giảm chi phí hệ thống và cho phép sử dụng động cơ phổ thông giá rẻ mà vẫn đạt hiệu suất cao.

Hỗ trợ AI: MicroDyno còn được định hướng để tích hợp xử lý AI cục bộ và giám sát qua đám mây, tối ưu hiệu suất toàn bộ dây chuyền sản xuất hoặc đội xe robot công nghiệp.

Định hình thế hệ truyền động mới

Được thành lập năm 2019, QPT đã phát triển nền tảng qIPM tích hợp nhiều công nghệ lõi như qAttach, qControl, qDrive, qSense và qFilter. Với MicroDyno, công ty khẳng định mình đang đặt nền móng cho thế hệ truyền động động cơ GaN tần số cao, hứa hẹn mang lại robot chính xác hơn, hệ thống công nghiệp hiệu quả hơn và xe điện mạnh mẽ hơn tất cả với chi phí thấp hơn đáng kể.

Theo drivesncontrols.com