Πώς να διορθώσετε υπερτάση DC Bus σε Ενεργοποιητές

Ανάλυση Σφαλμάτων Υπερτάσης στην Ανίχνευση Τάσης του Μετατροπέα

Ο μετατροπέας είναι ο κύριος συστατικός των σύγχρονων συστημάτων ηλεκτρικής οδηγίας, επιτρέποντας διάφορες λειτουργίες ελέγχου ταχύτητας κινητήρα και λειτουργικές απαιτήσεις. Κατά την κανονική λειτουργία, για να εξασφαλιστεί η ασφάλεια και σταθερότητα του συστήματος, ο μετατροπέας παρακολουθεί συνεχώς βασικούς λειτουργικούς παραμέτρους - όπως τάση, ρεύμα, θερμοκρασία και συχνότητα - για να εγγυηθεί την ορθή λειτουργία της εξοπλισμού. Αυτό το άρθρο παρέχει μια σύντομη ανάλυση των σφαλμάτων που σχετίζονται με την υπερτάση στην κυκλωματική ανίχνευση τάσης του μετατροπέα.

Η υπερτάση του μετατροπέα αναφέρεται συνήθως στην υπερβολή της τάσης του DC bus ενός ασφαλούς ορίου, που δημιουργεί κίνδυνο για τα εσωτερικά συστατικά και ενεργοποιεί ένα προστατευτικό σταμάτημα. Κατά την κανονική λειτουργία, η τάση του DC bus είναι η μέση τιμή μετά την τριφασική πλήρη ορθογωνική ορθογώνια και φιλτραρισμό. Για ένα είσοδο AC 380V, η θεωρητική τάση του DC bus είναι:
Ud = 380V × 1.414 ≈ 537V.

Κατά τη διάρκεια ενός γεγονότος υπερτάσης, ο κύριος καταναλωτής τάσης του DC bus φορτίζεται και αποθηκεύει ενέργεια, προκαλώντας την αύξηση της τάσης του bus. Όταν η τάση πλησιάζει την καταχωρημένη τάση του καταναλωτή (περίπου 800V), ο μετατροπέας ενεργοποιεί την προστασία από υπερτάση και σταματά. Η αποτυχία να το κάνει αυτό μπορεί να επιδεινώσει την απόδοση ή να προκαλέσει μόνιμη βλάβη. Συνήθως, η υπερτάση του μετατροπέα μπορεί να αποδοθεί σε δύο κύριους λόγους: προβλήματα εφοδιασμού ενέργειας και αντανάκλαση προς το φορτίο.

1. Εξαιρετικά Υψηλή Τάση Εισόδου AC

Εάν η τάση εισόδου AC υπερβαίνει το επιτρεπτό εύρος - λόγω αύξησης της τάσης του δικτύου, βλάβης του μετατροπέα, ελαττωματικών καλωδιών ή υπερτάσης από δίζηλο γεννήτρια - μπορεί να προκληθεί υπερτάση. Σε τέτοιες περιπτώσεις, συνιστάται να αποσυνδεθεί ο εφοδιασμός ενέργειας, να ελεγχθεί και να διορθωθεί το πρόβλημα, και να επανεκκινηθεί ο μετατροπέας μόνο όταν η τάση εισόδου επιστρέψει στο φυσιολογικό επίπεδο.

2. Αναστροφική Ενέργεια από το Φορτίο

Αυτό είναι συνηθές με φορτία με υψηλή αδράνεια, όπου η συγχρονισμένη ταχύτητα του κινητήρα υπερβαίνει την πραγματική εξόδου ταχύτητα του μετατροπέα. Ο κινητήρας λειτουργεί τότε ως γεννήτρια, παρέχοντας ηλεκτρική ενέργεια πίσω στον μετατροπέα και προκαλώντας την αύξηση της τάσης του DC bus πέρα από τα ασφαλή όρια, προκαλώντας ένα σφάλμα υπερτάσης. Αυτό το πρόβλημα μπορεί να αντιμετωπιστεί μέσω των ακόλουθων μέτρων:

(1) Διεύρυνση του Χρόνου Επιβράδυνσης

Η υπερτάση σε συστήματα με υψηλή αδράνεια συνήθως προκαλείται από πολύ μικρό χρόνο επιβράδυνσης. Κατά την ταχεία επιβράδυνση, η μηχανική αδράνεια διατηρεί τον κινητήρα σε περιστροφή, προκαλώντας την υπερβολή της συγχρονισμένης ταχύτητας του κινητήρα σε σχέση με τη συχνότητα εξόδου του μετατροπέα. Αυτό οδηγεί τον κινητήρα σε αναστροφική λειτουργία. Με την επέκταση του χρόνου επιβράδυνσης, ο μετατροπέας μειώνει πιο σταθερά τη συχνότητα εξόδου, εξασφαλίζοντας ώστε η συγχρονισμένη ταχύτητα του κινητήρα να παραμένει κάτω από την ταχύτητα εξόδου του μετατροπέα, προκαλώντας έτσι την πρόληψη της αναστροφής.

(2) Ενεργοποίηση Πρόληψης Σταμάτηματος λόγω Υπερτάσης (Πρόληψη Σταμάτηματος λόγω Υπερτάσης)

Επειδή η υπερτάση συνήθως προκαλείται από πολύ ταχεία μείωση συχνότητας, αυτή η λειτουργία παρακολουθεί την τάση του DC bus. Εάν η τάση αυξηθεί σε προκαθορισμένο ορίο, ο μετατροπέας αυτόματα μειώνει το ρυθμό μείωσης της συχνότητας, διατηρώντας την ταχύτητα εξόδου πάνω από τη συγχρονισμένη ταχύτητα του κινητήρα για να προληφθεί η αναστροφή.

(3) Χρήση Κινητής Φρένας (Φρένας Αντίστροφης Τάσης)

Ενεργοποιήστε τη λειτουργία κινητής φρένας για να διαθεσμιάσετε την υπερβολική αναστροφική ενέργεια μέσω ενός φρένα-αντίστροφου. Αυτό προλαμβάνει την αύξηση της τάσης του DC bus πέρα από τα ασφαλή όρια.

(4) Πρόσθετες Λύσεις

• Εγκαταστήστε ένα μονάδα αναστροφικής αναδιανομής για να επιστρέψετε την υπερβολική ενέργεια πίσω στο δίκτυο.

• Χρησιμοποιήστε μια κοινή διάταξη DC bus, συνδέοντας τα DC buses δύο ή περισσότερων μετατροπέων παράλληλα. Η υπερβολική ενέργεια από έναν αναστροφικό μετατροπέα μπορεί τότε να απορροφηθεί από άλλους μετατροπείς που οδηγούν κινητήρες σε λειτουργία οδηγίας, βοηθώντας στον εξισορρόπηση της τάσης του DC bus.