چگونه می‌توان اورولود ولتاژ دی‌سی بوس در وارоборотرهای را برطرف کرد

تحلیل خطا در فشار بیش از حد در کشف ولتاژ مبدل

مبدل، مولفه اصلی سیستم‌های موتور الکتریکی مدرن است که امکانات مختلف کنترل سرعت موتور و نیازهای عملیاتی را فراهم می‌کند. در حین عملکرد عادی، برای تضمین ایمنی و پایداری سیستم، مبدل به طور مداوم پارامترهای عملیاتی کلیدی - مانند ولتاژ، جریان، دما و فرکانس - را نظارت می‌کند تا عملکرد صحیح تجهیزات را تضمین کند. این مقاله تحلیل کوتاهی از خطاهای مرتبط با فشار بیش از حد در مدار کشف ولتاژ مبدل ارائه می‌دهد.

فشار بیش از حد در مبدل معمولاً به ولتاژ بیش از حد خط مستقیم DC اشاره دارد که می‌تواند آستانه ایمنی را تجاوز کند و خطری برای مولفه‌های داخلی و راه‌اندازی حفاظتی ایجاد کند. در شرایط عادی، ولتاژ خط مستقیم DC مقدار متوسط بعد از مستقیم‌سازی سه‌فاز کامل و فیلتر شدن است. برای ورودی AC 380V، ولتاژ خط مستقیم DC نظریه‌ای به صورت زیر است:
Ud = 380V × 1.414 ≈ 537V.

در طی یک رویداد فشار بیش از حد، خازن اصلی خط مستقیم DC شارژ می‌شود و انرژی ذخیره می‌کند، که باعث افزایش ولتاژ خط می‌شود. هنگامی که ولتاژ به ولتاژ اسمی خازن (حدود 800V) نزدیک می‌شود، مبدل حفاظت فشار بیش از حد را فعال کرده و متوقف می‌شود. عدم انجام این کار می‌تواند منجر به کاهش عملکرد یا آسیب دائمی شود. به طور کلی، فشار بیش از حد در مبدل می‌تواند به دو دلیل اصلی نسبت داده شود: مشکلات تغذیه و بازخورد مربوط به بار.

1. ولتاژ ورودی AC بسیار بالا

اگر ولتاژ تغذیه AC ورودی از محدوده مجاز تجاوز کند - به دلیل افزایش ناگهانی ولتاژ شبکه، خرابی ترانسفورماتور، سیم‌کشی معیوب یا فشار بیش از حد از ژنراتورهای دیزل - ممکن است فشار بیش از حد رخ دهد. در چنین شرایطی، توصیه می‌شود تغذیه را قطع کنید، مشکل را بررسی و اصلاح کنید و فقط پس از بازگشت ولتاژ ورودی به حالت عادی مبدل را دوباره روشن کنید.

2. انرژی بازخوردی از بار

این مورد در بارهای با اینرسی بالا رایج است، جایی که سرعت همزمان موتور از سرعت خروجی واقعی مبدل تجاوز می‌کند. در این حالت، موتور به حالت ژنراتوری تبدیل می‌شود و انرژی الکتریکی را به مبدل بازخورد می‌دهد و باعث افزایش ولتاژ خط مستقیم DC فراتر از حدود ایمنی می‌شود، که منجر به خطا در فشار بیش از حد می‌شود. این مشکل می‌تواند با اعمال اقدامات زیر حل شود:

(1) تمدید زمان کاهش سرعت

فشار بیش از حد در سیستم‌های با اینرسی بالا معمولاً نتیجه تنظیمات کاهش سرعت بسیار کوتاه است. در طی کاهش سرعت سریع، اینرسی مکانیکی باعث می‌شود موتور به چرخش خود ادامه دهد و سرعت همزمان آن فراتر از فرکانس خروجی مبدل رود. این باعث می‌شود موتور به حالت ژنراتوری تبدیل شود. با تمدید زمان کاهش سرعت، مبدل فرکانس خروجی خود را به طور تدریجی کاهش می‌دهد، که اطمینان می‌دهد سرعت همزمان موتور همیشه کمتر از سرعت خروجی مبدل باشد، بنابراین بازخورد را جلوگیری می‌کند.

(2) فعال‌سازی جلوگیری از توقف به دلیل فشار بیش از حد (جلوگیری از توقف به دلیل فشار بیش از حد)

از آنجا که فشار بیش از حد معمولاً به دلیل کاهش بسیار سریع فرکانس رخ می‌دهد، این عملکرد ولتاژ خط مستقیم DC را نظارت می‌کند. اگر ولتاژ به آستانه تعیین شده برسد، مبدل به طور خودکار نرخ کاهش فرکانس را کاهش می‌دهد، که سرعت خروجی را بالاتر از سرعت همزمان موتور حفظ می‌کند تا بازخورد را جلوگیری کند.

(3) استفاده از ترمز پویا (ترمز مقاومتی)

عملکرد ترمز پویا را فعال کنید تا انرژی بازخوردی اضافی را از طریق یک مقاومت ترمز تبدیل به گرما کنید. این باعث می‌شود ولتاژ خط مستقیم DC از حدود ایمنی تجاوز نکند.

(4) راه‌حل‌های اضافی

• نصب واحد بازخورد بازیابی‌پذیر برای بازگرداندن انرژی اضافی به شبکه تغذیه.

• استفاده از پیکربندی خط مستقیم مشترک، که خط‌های مستقیم دو یا چند مبدل را موازی می‌کند. انرژی اضافی از یک مبدل بازخوردی می‌تواند توسط مبدل‌های دیگری که موتورهایی را در حالت موتوری کنترل می‌کنند جذب شود، که به پایداری ولتاژ خط مستقیم DC کمک می‌کند.