Hogyan javítható a DC-busz túlramenet inverterekben

Túlfeszültségi hiba elemzése az inverter feszültségérzékelésében

Az inverter a modern elektrikus meghajtás rendszereinek központi összetevője, amely lehetővé teszi a számos motorsebesség-irányítási funkció és működési igények teljesítését. A normál működés során, a rendszer biztonságának és stabilitásának garantálása érdekében, az inverter folyamatosan figyeli a kulcsfontosságú működési paramétereket—mint például a feszültséget, áramot, hőmérsékletet és frekvenciát—hogy megfelelő eszköz működést biztosítsa. Ez a cikk rövid elemzést ad a túlfeszültséghez kapcsolódó hibákról az inverter feszültségérzékelési körökben.

Az inverter túlfeszültsége általában a DC busz feszültségének a biztonsági küszöbérték feletti értékét jelenti, ami kockázatot jelent a belső komponensekre, és védelmi leállást okoz. Normál körülmények között, a DC busz feszültsége a háromfázisú teljes hullámú rektifikáció és szűrés utáni átlagérték. Egy 380V AC bemenethez a DC busz feszültségének elméleti értéke:
Ud = 380V × 1.414 ≈ 537V.

Egy túlfeszültség esemény során, a fő DC busz kondenzátor tölt be és tárol energiát, ami a busz feszültségének emelkedését eredményezi. Amikor a feszültség közeledik a kondenzátor nominális feszültségéhez (kb. 800V), az inverter aktiválja a túlfeszültség védelmét és leáll. Ha nem történik így, csökkenhet a teljesítmény vagy végleges károsodás is bekövetkezhet. Általában, az inverter túlfeszültsége két fő oka van: a tápegység problémái és a terheléshez kapcsolódó visszacsatolás.

1. Túl magas bemeneti AC feszültség

Ha a bemeneti AC tápegység feszültsége meghaladja a megengedett tartományt—pl. hálózati feszültségugrások, transzformátorhiba, rossz kábelezés, vagy dieselgenerátoroktól származó túlfeszültség—túlfeszültség léphet fel. Ilyen esetekben ajánlott leválasztani a tápegységet, ellenőrizni és orvosolni a problémát, majd csak akkor indítani újra az invertert, ha a bemeneti feszültség visszatér a normál értékre.

2. Terhelésből származó regeneratív energia

Ez gyakori nagy inerciájú terhelések esetén, ahol a motor szinkron sebessége meghaladja az inverter valós kimeneti sebességét. A motor ekkor generátormódban működik, elektromos energiát visszaadva az inverternek, ami a DC busz feszültségének a biztonsági határértéknél magasabbra emelkedését okozza, ami túlfeszültség hibát eredményez. Ez a probléma a következő intézkedésekkel oldható meg:

(1) Lassítási idő meghosszabbítása

A nagy inerciájú rendszerekben a túlfeszültség gyakran túl rövid lassítási beállításokból adódik. A gyors lassítás során a mechanikai inercia továbbra is forgatja a motort, ami a szinkron sebességét az inverter kimeneti frekvenciájánál magasabbra emeli. Ez a motort regeneratív módba helyezi. A lassítási idő meghosszabbításával az inverter lassabban csökkenti a kimeneti frekvenciát, így biztosítva, hogy a motor szinkron sebessége alacsonyabb maradjon az inverter kimeneti sebességénél, ezáltal elkerülve a regenerációt.

(2) Túlfeszültség miatti álláselhárítás engedélyezése (Overvoltage Stall Inhibition)

Mivel a túlfeszültség gyakran túl gyors frekvencia-csökkenés miatt lép fel, ez a funkció a DC busz feszültségét figyeli. Ha a feszültség egy előre beállított küszöbértéket ér, az inverter automatikusan lassítja a frekvencia-csökkenés ütemét, megőrizve a kimeneti sebességét a motor szinkron sebességenél, így elkerülve a regenerációt.

(3) Dinamikus fékezés használata (ellenállásos fékezés)

Aktiválja a dinamikus fékezés funkciót, hogy a többlet regeneratív energiát egy fékező ellenállás segítségével diszspáliálja. Ez megakadályozza, hogy a DC busz feszültsége a biztonsági határértéken felül növekedjen.

(4) További megoldások

• Telepítse a regeneratív visszacsatoló egységet, hogy a többlet energiát visszaadhassa a hálózatra.

• Használjon közös DC busz konfigurációt, összekötve két vagy több inverter DC buszait párhuzamosan. A regeneráló invertertől származó többlet energia ekkor más inverterek által meghajtott motorok által felvehető, ami segít stabilizálni a DC busz feszültségét.