Kako ispraviti preopterećenje DC bus-a u inverterima

Analiza grešaka preopterećenja napona u detekciji napona invertera

Inverter je ključni komponent modernih električnih pogonskih sistema, omogućavajući razne funkcije kontrole brzine motora i operativne zahteve. Tijekom normalnog rada, kako bi se osigurala sigurnost i stabilnost sistema, inverter neprestano nadgleda ključne operativne parametre - poput napona, struje, temperature i frekvencije - kako bi se garantiralo pravilno funkcioniranje opreme. Ovaj članak daje kratak pregled grešaka povezanih s preopterećenjem napona u kola za detekciju napona invertera.

Preopterećenje napona invertera obično znači da je napon na DC bus premašio sigurnu granicu, stvarajući rizik za interne komponente i aktivirajući zaštitni isključivanje. Pod normalnim uvjetima, napon na DC bus je srednja vrijednost nakon trofazne punovlakne rectifikacije i filtriranja. Za ulazni napon od 380V AC, teorijski napon na DC bus je:
Ud = 380V × 1.414 ≈ 537V.

Tijekom događaja preopterećenja napona, glavni kondenzator DC bus-a se naplaćuje i čuva energiju, uzrokujući porast napona na bus-u. Kada napon približi se nominalnom naponu kondenzatora (oko 800V), inverter aktivira zaštitu od preopterećenja napona i isključuje se. Ako to ne učini, može doći do degradacije performansi ili trajne oštećenosti. Općenito, preopterećenje napona invertera može biti atribuirano dvjema glavnim uzrocima: problemima sa snabdijevanjem strujom i povratnim informacijama vezanim za opterećenje.

1. Previsok ulazni AC napon

Ako ulazni AC napon premaši dopušteni raspon - zbog skokova napona mreže, grešaka transformatora, defektne kablovanje ili preopterećenja napona iz dizelskog generatora - može doći do preopterećenja napona. U takvim slučajevima, preporučljivo je isključiti snabdijevanje strujom, provjeriti i ispraviti problem, i tek onda ponovo pokrenuti inverter kada ulazni napon vratit se na normalnu razinu.

2. Regenerativna energija iz opterećenja

Ovo je često kod opterećenja s visokim inercijama, gdje sinhrona brzina motora premaši stvarnu izlaznu brzinu invertera. Motor tada radi u generatorskom režimu, vraćajući električnu energiju u inverter i uzrokujući porast napona na DC bus-u iznad sigurnih granica, što rezultira greškom preopterećenja napona. Ovaj problem se može riješiti sljedećim mjerama:

(1) Proširite vrijeme usporavanja

Preopterećenje napona u sistemima s visokim inercijama često rezultira od prekratkih postavki usporavanja. Tijekom brzog usporavanja, mehanička inercija nastavlja okretati motor, uzrokujući da njegova sinhrona brzina premaši izlaznu frekvenciju invertera. To dovodi motor u regenerativni režim. Proširivši vrijeme usporavanja, inverter smanjuje svoju izlaznu frekvenciju postepenije, osiguravajući da sinhrona brzina motora ostane ispod izlazne brzine invertera, time sprječavajući regeneraciju.

(2) Omogućite sprečavanje zaključavanja zbog preopterećenja napona (Sprečavanje zaključavanja zbog preopterećenja napona)

Pošto preopterećenje napona često dolazi zbog previše brzog smanjenja frekvencije, ova funkcija nadgleda napon na DC bus-u. Ako napon naraste do predodređene granice, inverter automatski usporava stopu smanjenja frekvencije, održavajući izlaznu brzinu iznad sinhrone brzine motora kako bi se spriječila regeneracija.

(3) Koristite dinamičko usporavanje (rezistor usporavanje)

Aktivirajte funkciju dinamičkog usporavanja kako biste disipirali višak regenerativne energije putem rezistora za usporavanje. To sprečava da napon na DC bus-u naraste iznad sigurnih razina.

(4) Dodatna rješenja

• Instalirajte jedinicu za regenerativni povrat kako biste vratili višak energije natrag u mrežu.

• Koristite konfiguraciju zajedničkog DC bus-a, povezujući DC bus-e dva ili više invertera paralelno. Višak energije iz regenerativnog invertera može se onda apsorbirati drugim inverterima koji pokreću motive u pogonskom režimu, pomažući u stabilizaciji napona na DC bus-u.