Kako odpraviti pomeščanje nadnapetosti na DC busu v inverterjih

Analiza napak preseženega napetosti v napetostnem detektorju inverterja

Inverter je ključni komponenta sodobnih električnih pogonskih sistemov, ki omogoča različne funkcije nadzora hitrosti motorjev in operativne zahteve. Med normalno delovanjem, da se zagotovi varnost in stabilnost sistema, inverter neprekinjeno spremlja ključne delovalne parametre – kot so napetost, tok, temperatura in frekvenca – za zagotavljanje pravilnega delovanja opreme. Ta članek nudi kratek pregled napak, povezanih z preseženim napetostom v napetostnem detektorju inverterja.

Preseženi napetost inverterja običajno pomeni, da DC bus napetost preseže varno mejo, kar predstavlja tveganje za notranje komponente in sproži zaščitni ustav. V normalnih pogojih je DC bus napetost povprečna vrednost po polnokrožni rektifikaciji in filtriranju treh faza. Za vhod 380V AC je teoretična DC bus napetost:
Ud = 380V × 1.414 ≈ 537V.

Med dogodkom preseženega napetostu glavni kondenzator DC busa nabira in shranjuje energijo, kar povzroči povečanje napetosti busa. Ko napetost doseže nominalno napetost kondenzatorja (okoli 800V), inverter aktivira zaščito proti preseženemu napetostu in se ustavi. Če to ne storimo, se lahko zmanjša zmogljivost ali pride do trajne poškodbe. Običajno se presežen napetost inverterja pripisuje dvema glavnima vzrokoma: težavam z oskrbovalno napetostjo in povratnim odzivom bremena.

1. Previsoka vhodna AC napetost

Če vhodna AC napetost preseže dopustni obseg zaradi podtopljenosti mreže, težav z transformatorji, pokvarjenih kabelov ali previsoke napetosti iz dizelskih generatorjev, se lahko zgodi presežen napetost. V takšnih primerih se priporoča, da se odstrani oskrba z električno energijo, preveri in odpravi težavo, in samo ponovno zažene inverter, ko se vhodna napetost vrne na normalno raven.

2. Regenerativna energija iz bremena

To je pogosto pri visoko inercijskih bremenih, kjer preseže sinhrona hitrost motorja dejansko izhodno hitrost inverterja. Motor potem deluje v generator sklop, s čimer vrnite električno energijo nazaj v inverter in povzročite, da DC bus napetost preseže varne meje, kar vodi do napake preseženega napetostu. To težavo je mogoče rešiti z naslednjimi ukrepi:

(1) Podaljšajte čas zamenjave

Presežen napetost v sistemih z visoko inercijo pogosto nastane zaradi prekratkih postavitev zamenjave. Med hitro zamenjavo mehanska inercija ohranja motor v vrtenju, s čimer sinhrona hitrost preseže izhodno frekvenco inverterja. To poganja motor v regenerativni način. S podaljšanjem časa zamenjave inverter počasi zmanjša svojo izhodno frekvenco, tako da se sinhrona hitrost motora ohranja pod izhodno hitrostjo inverterja, s čimer prepreči regeneracijo.

(2) Omogočite preprečevanje ustanka zaradi preseženega napetostu (Preprečevanje ustanka zaradi preseženega napetostu)

Ker se presežen napetost pogosto zgodi zaradi prehitrega zmanjševanja frekvence, ta funkcija spremlja DC bus napetost. Če napetost naraste do prednastavljene meje, inverter samodejno upočasni temp zmanjševanja frekvence, ohranja izhodno hitrost nad sinhrono hitrostjo motorja, da prepreči regeneracijo.

(3) Uporabite dinamično zaviranje (uporaba topniškega zavirnika)

Aktivirajte funkcijo dinamičnega zaviranja, da se preveč regenerativne energije razprši preko topniškega zavirnika. To prepreči, da bi DC bus napetost presegla varne meje.

(4) Dodatna rešitve

• Namestite enoto za regenerativni povrat, da vrnite presežno energijo nazaj v električno omrežje.

• Uporabite skupni DC bus konfiguracijo, ki vzpostavi vzporedno vez med DC busi dveh ali več inverterjev. Presežna energija iz regenerativnega inverterja se lahko absorbuje z drugimi inverterji, ki poganjajo motorje v pogonskem načinu, kar pomaga stabilizirati DC bus napetost.