چگونه می‌توان افزایش ولتاژ بیش از حد در باس دی‌سی را در وارترها رفع کرد

تجزیه و تحلیل خطای فشار بیش از حد در تشخیص ولتاژ انوکنورتر

انوکنورتر مولفه اصلی سیستم‌های موتور الکتریکی مدرن است که امکان کنترل سرعت موتور و عملکرد نیازمند را فراهم می‌کند. در طول عملکرد عادی، برای تضمین ایمنی و پایداری سیستم، انوکنورتر به طور مداوم پارامترهای عملکردی کلیدی مانند ولتاژ، جریان، دما و فرکانس را نظارت می‌کند تا عملکرد صحیح تجهیزات را تضمین کند. این مقاله تجزیه و تحلیل مختصری از خطاها مرتبط با فشار بیش از حد در مدار تشخیص ولتاژ انوکنورتر ارائه می‌دهد.

فشار بیش از حد در انوکنورتر معمولاً به ولتاژ بیش از حد خط مستقیم DC اشاره دارد که می‌تواند خطری برای قطعات داخلی باشد و باعث تعطیلی محافظت شود. در شرایط عادی، ولتاژ خط مستقیم DC مقدار متوسط پس از مستقیم‌سازی سه‌فاز کامل و فیلتر شدن است. برای ورودی AC 380V، ولتاژ نظری خط مستقیم DC به صورت زیر است:
Ud = 380V × 1.414 ≈ 537V.

در هنگام وقوع فشار بیش از حد، خازن اصلی خط مستقیم DC شارژ می‌شود و انرژی ذخیره می‌کند، که باعث بالا رفتن ولتاژ خط مستقیم می‌شود. وقتی ولتاژ به ولتاژ اسمی خازن (حدود 800V) نزدیک می‌شود، انوکنورتر محافظت فشار بیش از حد را فعال کرده و متوقف می‌شود. عدم انجام این کار می‌تواند باعث کاهش عملکرد یا آسیب دائمی شود. عموماً، فشار بیش از حد در انوکنورتر 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 بیشتر شود - به دلیل افزایش ولتاژ شبکه، خرابی ترانسفورماتور، سیم‌کشی معیوب یا فشار بیش از حد از ژنراتورهای دیزل - می‌تواند منجر به فشار بیش از حد شود. در چنین شرایطی، توصیه می‌شود تغذیه را قطع کنید، مشکل را بررسی و اصلاح کنید و تنها پس از بازگشت ولتاژ ورودی به حالت عادی انوکنورتر را دوباره روشن کنید.

2. انرژی بازخوردی از بار

این مورد در بارهای با اینرسی بالا رایج است که سرعت همزمان موتور از سرعت خروجی واقعی انوکنورتر بیشتر می‌شود. در این صورت موتور به حالت ژنراتوری وارد می‌شود و انرژی الکتریکی را به انوکنورتر بازخورد می‌دهد و باعث بالا رفتن ولتاژ خط مستقیم DC فراتر از حد مجاز می‌شود و خطای فشار بیش از حد ایجاد می‌کند. این مشکل می‌تواند با اقدامات زیر حل شود:

(1) تمدید زمان کاهش سرعت

فشار بیش از حد در سیستم‌های با اینرسی بالا اغلب ناشی از تنظیمات کاهش سرعت بسیار کوتاه است. در طول کاهش سرعت سریع، اینرسی مکانیکی موتور را در حال چرخش نگه می‌دارد و باعث می‌شود سرعت همزمان آن فراتر از فرکانس خروجی انوکنورتر رود. این باعث می‌شود موتور به حالت ژنراتوری وارد شود. با تمدید زمان کاهش سرعت، انوکنورتر فرکانس خروجی خود را به تدریج کاهش می‌دهد و مطمئن می‌شود که سرعت همزمان موتور زیر سرعت خروجی انوکنورتر باقی بماند و بنابراین بازخورد مسدود می‌شود.

(2) فعال کردن پیشگیری از توقف فشار بیش از حد (عدم توقف فشار بیش از حد)

از آنجا که فشار بیش از حد معمولاً به دلیل کاهش فرکانس بسیار سریع اتفاق می‌افتد، این عملکرد ولتاژ خط مستقیم DC را نظارت می‌کند. اگر ولتاژ به آستانه تنظیم شده برسد، انوکنورتر به طور خودکار نرخ کاهش فرکانس را کاهش می‌دهد و سرعت خروجی را بالاتر از سرعت همزمان موتور نگه می‌دارد تا بازخورد مسدود شود.

(3) استفاده از ترمز پویا (ترمز مقاومتی)

فعال کردن عملکرد ترمز پویا برای تبدیل انرژی بازخوردی اضافی از طریق یک مقاومت ترمز. این باعث می‌شود ولتاژ خط مستقیم DC فراتر از حد مجاز بالا نرود.

(4) راه‌حل‌های اضافی

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

• استفاده از پیکربندی خط مستقیم DC مشترک، که خط‌های مستقیم DC دو یا چند انوکنورتر را موازی می‌کند. انرژی اضافی از یک انوکنورتر بازیابی‌پذیر می‌تواند توسط انوکنورترهای دیگر که موتورها را در حالت موتوری می‌رانند جذب شود و به پایداری ولتاژ خط مستقیم DC کمک می‌کند.