인버터의 DC 버스 과전압 문제 해결 방법

인버터 전압 감지에서 과전압 고장 분석

인버터는 현대 전기 구동 시스템의 핵심 구성 요소로, 다양한 모터 속도 제어 기능과 운영 요구 사항을 가능하게 합니다. 정상 작동 중에는 시스템 안전성과 안정성을 보장하기 위해 인버터는 전압, 전류, 온도, 주파수 등 주요 작동 매개변수를 지속적으로 모니터링하여 장비가 제대로 작동하도록 합니다. 이 기사는 인버터의 전압 감지 회로와 관련된 과전압 관련 고장에 대한 간략한 분석을 제공합니다.

인버터 과전압은 일반적으로 DC 버스 전압이 안전한 임계값을 초과하는 것을 의미하며, 내부 구성 요소에 위험을 초래하고 보호 셧다운을 트리거합니다. 정상 조건에서는 DC 버스 전압은 3상 전파 정류 및 필터링 후의 평균 값입니다. 380V AC 입력의 경우, 이론적인 DC 버스 전압은:
Ud = 380V × 1.414 ≈ 537V 입니다.

과전압 이벤트 동안, 주요 DC 버스 커패시터가 충전되어 에너지를 저장하므로 버스 전압이 상승합니다. 전압이 커패시터의 정격 전압(약 800V)에 가까워지면 인버터는 과전압 보호를 활성화하고 셧다운됩니다. 그렇지 않으면 성능 저하 또는 영구적 손상이 발생할 수 있습니다. 일반적으로 인버터 과전압은 두 가지 주요 원인으로 귀착될 수 있습니다: 전원 공급 문제와 부하 관련 피드백.

1. 너무 높은 입력 AC 전압

입력 AC 공급 전압이 허용 범위를 초과하면—그리드 전압 급증, 변압기 고장, 잘못된 케이블링, 디젤 발전기로부터의 과전압 등으로 인해—과전압이 발생할 수 있습니다. 이러한 경우에는 전원 공급을 차단하고 문제를 점검하여 수정한 후 입력 전압이 정상으로 돌아올 때까지 인버터를 재시작해야 합니다.

2. 부하로부터의 재생 에너지

이는 고관성 부하에서 흔히 발생하며, 모터의 동기 속도가 인버터의 실제 출력 속도를 초과할 때 발생합니다. 모터는 발전기 모드로 작동하여 전기를 인버터로 되돌려 보내고, 이로 인해 DC 버스 전압이 안전한 한도를 초과하여 과전압 고장이 발생합니다. 이 문제는 다음과 같은 조치를 통해 해결할 수 있습니다:

(1) 감속 시간 연장

고관성 시스템에서 과전압은 종종 너무 짧은 감속 설정으로 인해 발생합니다. 신속한 감속 중에는 기계적 관성이 모터를 계속 회전시키며, 이로 인해 동기 속도가 인버터의 출력 주파수를 초과하게 됩니다. 이는 모터를 재생 모드로 몰아넣습니다. 감속 시간을 연장하면 인버터는 출력 주파수를 더 천천히 줄여 모터의 동기 속도가 인버터의 출력 속도 아래로 유지되도록 하여 재생을 방지할 수 있습니다.

(2) 과전압 스탑 방지 기능 활성화 (과전압 스탑 억제)

과전압이 종종 너무 빠른 주파수 감소로 인해 발생하기 때문에, 이 기능은 DC 버스 전압을 모니터링합니다. 전압이 미리 설정된 임계값에 도달하면 인버터는 주파수 감소 속도를 자동으로 느리게 조절하여 출력 속도가 모터의 동기 속도보다 높게 유지되도록 하여 재생을 방지합니다.

(3) 동적 브레이킹 사용 (저항 브레이킹)

브레이킹 저항을 통해 과剣继续翻译

브레이킹 저항을 통해 과잉 재생 에너지를 소산시켜 DC 버스 전압이 안전한 수준을 초과하지 않도록 합니다.

(4) 추가적인 해결책

• 과잉 에너지를 전력망으로 반환하기 위해 재생 피드백 유닛을 설치합니다.

• 두 개 이상의 인버터의 DC 버스를 병렬로 연결하는 공통 DC 버스 구성을 사용합니다. 재생 중인 인버터에서 발생하는 과잉 에너지는 다른 인버터가 모터 모드로 작동하는 모터를 구동하면서 흡수하여 DC 버스 전압을 안정화시킵니다.