Hoe om DC-bus oorvoltage in omvormers te verhelp

Oorspanningsfout-analise in omvormer-spanningsdeteksie

Die omvormer is die kernkomponent van moderne elektriese aandrywingsisteme en maak verskeie motor-spoedbeheerfunksies en operasionele vereistes moontlik. Tydens normale werking word sleuteloperasieparameters soos spanning, stroom, temperatuur en frekwensie deurlopend gemonitor om die regte funksionering van toerusting te verseker. Hierdie artikel gee 'n kort analise van oorspanningsverwante foute in die omvormer se spanningsdeteksie-sirkuit.

Omvormer-oorspanning verwys tipies na die DC-busspanning wat 'n veilige grens oorskry, wat 'n risiko vir interne komponente vorm en 'n beskermende afsluiting veroorsaak. Onder normale omstandighede is die DC-busspanning die gemiddelde waarde na driefasevolwawe-rectifikasie en -filtering. Vir 'n 380V AC-invoer is die teoretiese DC-busspanning:
Ud = 380V × 1.414 ≈ 537V.

Tydens 'n oorspanningsgebeurtenis laai die hoof DC-buskondensator op en stoor energie, wat lei tot 'n styging in die busspanning. Wanneer die spanning nader aan die kondensator se bepaalde spanning (ongeveer 800V) kom, aktiveer die omvormer oorspanningsbeskerming en sluit af. Indien dit nie gedoen word nie, kan dit lei tot prestasieverlies of permanente skade. Algemeen gesproke, kan omvormer-oorspanning toegeskryf word aan twee hoofoorzake: voorsieningsprobleme en bel-verwante terugvoer.

1. Te hoë invoer AC-spanning

As die invoer AC-spanning die toelaatbare reeks oorskry weens spanningspieke in die net, transformatorfoute, defekte kabels, of oorspanning van dieselmotors, kan oorspanning voorkom. In sulke gevalle word aanbeveel om die voorsiening af te skakel, die probleem te ondersoek en te herstel, en slegs die omvormer weer op te start wanneer die invoerspanning weer normaal is.

2. Regeneratiewe energie vanaf die bel

Dit is algemeen by hoog-tragheid-bel, waar die motor se sinchronese spoed die werklike uitvoerspoed van die omvormer oorskry. Die motor werk dan in generatormodus, wat elektriese energie terugvoer na die omvormer en lei tot 'n styging in die DC-busspanning oor veilige limiete, wat lei tot 'n oorspanningsfout. Hierdie kwessie kan aangespreek word deur die volgende maatreëls:

(1) Verleng vertraagtyd

Oorspanning in hoog-tragheid-stelsels is dikwels die gevolg van te-kort vertraaginstellings. Tydens vinnige vertraging bly die motor as gevolg van meganiese tragheid draai, wat lei tot die sinchronese spoed wat die omvormer se uitvoerfrekwensie oorskry. Dit dryf die motor in regeneratiewe modus. Deur die vertraagtyd te verleng, verminder die omvormer sy uitvoerfrekwensie meer geleidelik, wat verseker dat die motor se sinchronese spoed onder die omvormer se uitvoerspoed bly, en dus regenerasie voorkom.

(2) Aktiveer oorspanningsstilstandvoorkoming (Oorspanningsstilstandsinhibisie)

Aangesien oorspanning dikwels die gevolg is van te-vinnige frekwensievermindering, moniteer hierdie funksie die DC-busspanning. As die spanning styg tot 'n voorafgestelde grens, verminder die omvormer outomaties die tempo van frekwensievermindering, wat die uitvoerspoed bo die motor se sinchronese spoed hou om regenerasie te voorkom.

(3) Gebruik dinamiese remming (Weerstandremming)

Aktiveer die dinamiese remfunksie om oormaatse regeneratiewe energie deur 'n remweerstand te dissipeer. Dit voorkom dat die DC-busspanning oor veilige vlakke styg.

(4) Aanvullende oplossings

• Installeer 'n regeneratiewe terugvoereenheid om oormaatse energie terug na die kragnet te keer.

• Gebruik 'n gemeenskaplike DC-buskonfigurasie, deur die DC-buse van twee of meer omvormers parallel te verbind. Oormaatse energie van 'n regenererende omvormer kan dan deur ander omvormers geabsorbeer word wat motore in motor-modus dryf, wat help om die DC-busspanning te stabiliseer.