Kako ispraviti preopterećenje DC busa u inverterima
Analiza grešaka preopterećenja naponom u detekciji napona invertera
Inverter je ključni komponent modernih električnih pogonskih sustava, omogućujući razne funkcije kontrole brzine motora i operativne zahtjeve. Tijekom normalnog rada, kako bi se osigurala sigurnost i stabilnost sustava, inverter neprekidno nadgleda ključne operativne parametre - poput napona, struje, temperature i frekvencije - kako bi se osiguralo pravilno funkcioniranje opreme. Ovaj članak pruža kratku analizu grešaka povezanih s preopterećenjem naponom u kola detekcije napona invertera.
Preopterećenje naponom invertera obično odnosi se na prelaz DC bus napona preko sigurnosne granice, stvarajući rizik za unutarnje komponente i aktivirajući zaštitni zaustavljanje. U normalnim uvjetima, DC bus napon je prosječna vrijednost nakon trofazne punovljene rektifikacije i filtriranja. Za ulazni AC napon od 380V, teorijski DC bus napon iznosi:
Ud = 380V × 1.414 ≈ 537V.
Tijekom događaja preopterećenja naponom, glavni kondenzator DC busa nabija se i pohranjuje energiju, uzrokujući porast bus napona. Kada napon približi se nominalnom naponu kondenzatora (oko 800V), inverter aktivira zaštitu od preopterećenja naponom i zaustavlja rad. Ako to ne učini, može doći do degradacije performansi ili trajne oštećenosti. Općenito, preopterećenje naponom invertera može se pripisati dvjema glavnim uzrocima: problemima sa snabdijevanjem strujom i povratnim informacijama vezanim uz opterećenje.
1. Previsoki ulazni AC napon
Ako ulazni AC napon premaši dopušteni raspon - zbog skokova napona mreže, grešaka transformatora, oštećenih vodova ili preopterećenja naponom od dizelskih generatora - može doći do preopterećenja naponom. U takvim slučajevima, preporučuje se isključiti snabdijevanje strujom, provjeriti i ispraviti problem, te ponovno pokrenuti inverter tek kada ulazni napon vrati se na normalnu razinu.
2. Regenerativna energija s opterećenja
Ovo je često prisutno kod opterećenja s visokim inercijama, gdje sinkrona brzina motora premaši stvarnu izlaznu brzinu invertera. Motor tada radi u generatorskom modu, vraćajući električnu energiju inverteru i uzrokujući porast DC bus napona preko sigurnih granica, rezultirajući greškom preopterećenja naponom. Ovaj problem može se riješiti sljedećim mjerama:
(1) Proširite vrijeme usporavanja
Preopterećenje naponom u sustavima s visokim inercijama često rezultira od prekratkih postavki usporavanja. Tijekom brzog usporavanja, mehanička inercija zadržava motor u rotaciji, uzrokujući da sinkrona brzina premaši izlaznu frekvenciju invertera. To dovodi motor u regenerativni mod. Proširivši vrijeme usporavanja, inverter smanjuje svoju izlaznu frekvenciju postupno, osiguravajući da sinkrona brzina motora ostane ispod izlazne brzine invertera, time sprječavajući regeneraciju.
(2) Omogućite prevenciju zastoja zbog preopterećenja naponom (Prevencija zastoja zbog preopterećenja naponom)
Budući da se preopterećenje naponom često javlja zbog prevelike brzine smanjenja frekvencije, ova funkcija nadgleda DC bus napon. Ako napon poraste do predpostavljene granice, inverter automatski uspori brzinu smanjenja frekvencije, održavajući izlaznu brzinu iznad sinkronne brzine motora kako bi se sprječila regeneracija.
(3) Koristite dinamičko kočenje (Kočenje otpornikom)
Aktivirajte funkciju dinamičkog kočenja kako biste rasipali prekomjernu regenerativnu energiju putem kočnog otpornika. To sprečava porast DC bus napona preko sigurnih razina.
(4) Dodatna rješenja
Instalirajte jedinicu povratnog regenerativnog toka kako biste vratili prekomjernu energiju natrag u mrežu.
Koristite zajedničku konfiguraciju DC busa, spajajući DC busove dva ili više invertera paralelno. Prekomjerna energija iz regenerativnog invertera može se onda apsorbirati drugim inverterima koji pomicaju motive u pogonskom modu, pomažući u stabilizaciji DC bus napona.
