インバータのDCバスオーバーボルトを修正する方法
インバータ電圧検出における過電圧故障分析
インバータは現代の電気駆動システムの中心的な部品であり、さまざまなモータ速度制御機能と動作要件を可能にします。正常な動作中には、システムの安全性と安定性を確保するために、インバータは電圧、電流、温度、周波数などの重要な動作パラメータを継続的に監視し、適切な機器の機能を保証します。この記事では、インバータの電圧検出回路に関連する過電圧故障について簡単に分析します。
インバータの過電圧とは通常、DCバス電圧が安全な閾値を超えることを指し、内部部品にリスクをもたらし、保護シャットダウンを引き起こします。通常の条件下では、DCバス電圧は三相全波整流およびフィルタリング後の平均値です。380V AC入力の場合、理論上のDCバス電圧は：
Ud = 380V × 1.414 ≈ 537Vとなります。
過電圧イベント中に、主なDCバスコンデンサが充電されエネルギーを蓄え、バス電圧が上昇します。電圧がコンデンサの定格電圧（約800V）に近づくと、インバータは過電圧保護をアクティブ化し、シャットダウンします。これを行わないと、性能が低下したり永久的な損傷が生じる可能性があります。一般的に、インバータの過電圧は主に2つの原因に起因します：電源問題と負荷関連のフィードバック。
1. 過度に高い入力AC電圧
入力AC供給電圧が許容範囲を超えると—これは電網電圧の急上昇、トランスフォーマーの故障、配線不良、またはディーゼル発電機からの過電圧により引き起こされることがあります—過電圧が発生します。このような場合、電源を切断し、問題を調査し修正し、入力電圧が正常に戻ってからインバータを再起動することをお勧めします。
2. 負荷からの再生エネルギー
これは高慣性負荷でよく見られ、モータの同期速度がインバータの実際の出力速度を超える場合に発生します。モータは発電機モードで動作し、電気エネルギーをインバータに逆送し、DCバス電圧が安全な限界を超えて上昇し、過電圧故障が発生します。この問題は以下の対策により解決できます：
(1) 減速時間を延長する
高慣性システムでの過電圧は、しばしば減速設定時間が短すぎることが原因です。急速な減速中、機械的慣性によってモータが回転し続け、その同期速度がインバータの出力周波数を超えると、モータは再生モードになります。減速時間を延長することで、インバータは出力周波数をより漸進的に減少させ、モータの同期速度がインバータの出力速度以下に保たれ、再生を防ぎます。
(2) 過電圧停止防止機能を有効にする（過電圧停止抑制）
過電圧は頻繁に周波数の減少が過度に速いことが原因で発生します。この機能はDCバス電圧を監視し、電圧が予め設定された閾値に達すると、インバータは自動的に周波数の減少率を遅くし、出力速度をモータの同期速度以上に保つことで再生を防ぎます。
(3) 動的ブレーキングを使用する（抵抗ブレーキング）
動的ブレーキング機能をアクティブ化して、ブレーキ抵抗を通じて余剰の再生エネルギーを散逸させます。これにより、DCバス電圧が安全なレベルを超えることを防ぎます。
(4) その他の解決策
余剰エネルギーを電力網に戻すための再生フィードバックユニットを設置する。
共通のDCバス構成を使用し、2つ以上のインバータのDCバスを並列に接続する。再生中のインバータからの余剰エネルギーは、他のモータ運転モードのインバータによって吸収され、DCバス電圧の安定化に役立ちます。
