Paano Iwasan ang Overvoltage sa DC Bus ng Inverter

Pagsusuri ng Overvoltage Fault sa Pag-detect ng Voltage ng Inverter

Ang inverter ay ang pangunahing komponente ng mga modernong sistema ng electric drive, na nagbibigay ng iba't ibang pagkakontrol sa bilis ng motor at mga operational requirements. Sa normal na operasyon, upang matiyak ang kaligtasan at estabilidad ng sistema, patuloy na pinagmamasdan ng inverter ang mga mahalagang operating parameters—tulad ng voltage, current, temperatura, at frequency—upang matiyak ang tamang paggana ng kagamitan. Ang artikulong ito ay nagbibigay ng maikling pagsusuri ng mga overvoltage-related faults sa circuitry ng voltage detection ng inverter.

Ang overvoltage ng inverter ay karaniwang tumutukoy sa DC bus voltage na lumampas sa ligtas na threshold, na nagpapahamak sa mga internal components at nag-trigger ng protective shutdown. Sa normal na kondisyon, ang DC bus voltage ay ang average value pagkatapos ng three-phase full-wave rectification at filtering. Para sa 380V AC input, ang teoretikal na DC bus voltage ay:
Ud = 380V × 1.414 ≈ 537V.

Sa panahon ng isang overvoltage event, ang pangunahing DC bus capacitor ay nag-charge at nagsasa-save ng enerhiya, na nagdudulot ng pagtaas ng bus voltage. Kapag ang voltage ay lumapit sa rated voltage ng capacitor (halos 800V), ang inverter ay nag-activate ng overvoltage protection at nag-shutdown. Kung hindi ito gawin, maaaring magresulta ito sa pagbaba ng performance o permanenteng pinsala. Karaniwan, ang overvoltage ng inverter ay maaaring ituro sa dalawang pangunahing dahilan: power supply issues at load-related feedback.

1. Sobrang Mataas na Input AC Voltage

Kung ang input AC supply voltage ay lumampas sa pinahihintulutan na range—dahil sa grid voltage surges, transformer faults, faulty cabling, o overvoltage mula sa diesel generators—maaaring mag-occur ang overvoltage. Sa mga kaso na ito, inirerekomenda na idisconnect ang power supply, inspeksyunin at ayusin ang isyu, at i-restart lamang ang inverter kapag bumalik na ang input voltage sa normal.

2. Regenerative Energy mula sa Load

Ito ay karaniwan sa mga high-inertia loads, kung saan ang synchronous speed ng motor ay lumalampas sa aktwal na output speed ng inverter. Ang motor ay gumagana bilang generator, na nag-feed ng electrical energy pabalik sa inverter at nagdudulot ng pagtaas ng DC bus voltage sa labas ng ligtas na limit, na nagresulta sa isang overvoltage fault. Maaari itong maisagawa sa pamamagitan ng mga sumusunod na hakbang:

(1) Palawakin ang Deceleration Time

Ang overvoltage sa mga high-inertia systems madalas ang resulta ng sobrang maikling deceleration settings. Sa panahon ng mabilis na deceleration, ang mechanical inertia ay patuloy na nagpapagalaw ng motor, na nagreresulta sa paglalampas ng synchronous speed ng motor sa output frequency ng inverter. Ito ay nagpapagana ng motor sa regenerative mode. Sa pamamagitan ng pagpapalawak ng deceleration time, ang inverter ay mas gradual na binabawasan ang output frequency, na matitiyak na ang synchronous speed ng motor ay mananatiling mas mababa sa output speed ng inverter, na nagpaprevent ng regeneration.

(2) I-enable ang Overvoltage Stall Prevention (Overvoltage Stall Inhibition)

Dahil madalas ang overvoltage ang resulta ng sobrang mabilis na pagbabawas ng frequency, ang function na ito ay nag-monitor ng DC bus voltage. Kung ang voltage ay umabot sa isang preset na threshold, ang inverter ay awtomatikong binabawasan ang rate ng pagbabawas ng frequency, na matitiyak na ang output speed ay mananatiling mas mataas sa synchronous speed ng motor upang maprevent ang regeneration.

(3) Gumamit ng Dynamic Braking (Resistor Braking)

I-activate ang dynamic braking function upang iparesipyo ang excess regenerative energy sa pamamagitan ng isang braking resistor. Ito ay nagpaprevent ng pagtaas ng DC bus voltage sa labas ng ligtas na levels.

(4) Karagdagang Solusyon

• Mag-install ng regenerative feedback unit upang ibalik ang excess energy pabalik sa power grid.

• Gumamit ng common DC bus configuration, na konektado ang DC buses ng dalawang o higit pang inverters sa parallel. Ang excess energy mula sa regenerating inverter ay maaaring matanggap ng iba pang inverters na nag-drive ng motors sa motoring mode, na tumutulong sa pag-stabilize ng DC bus voltage.