Общи грешки на инверторите и решения

1. Предеен ток

Предеен ток е един от най-често срещаните дефекти при работа на инвертора. За по-добро защитаване на инвертора, обикновено се прилага многоуровнева защита срещу предеен ток. В зависимост от степента на предеен ток, той може да бъде класифициран в следните ситуации: предеен ток на силов модул, хардуерен предеен ток и софтуерен предеен ток. Обикновено предеен ток на силов модул е най-високонивото повреждане. Прагът за хардуерен предеен ток е значително по-нисък от прага за предеен ток на силов модул, но по-висок от прага за софтуерен предеен ток. От гледна точка на скоростта на отговор, хардуерната блокировка е по-бърза от софтуерната.

Механизмът за докладване на предеен ток на силов модул обикновено е следният: Хардуерният дизайн активира сигнала FAULT на основната страна на оптокуплера, когато проводимият ток на IGBT значително надхвърли прага за хардуерен предеен ток (обикновено не повече от 6 пъти номиналния ток на IGBT). След това хардуерната верига блокира изхода на PWM вълната и едновременно пренася този сигнал до пина на контролния чип. Софтуерът реагира на този сигнал чрез прекъсване, веднага спира и блокира по-нататъшната операция.

Механизмът за докладване на хардуерен предеен ток обикновено е следният: Използвайки хардуерна компараторна верига, когато се засече ток, надхвърлящ прага за хардуерен предеен ток, хардуерната верига блокира изхода на PWM вълната и пренася сигнал за дефект до пина на контролния чип. Софтуерът реагира чрез прекъсване, веднага спира.

Механизмът за докладване на софтуерен предеен ток обикновено е следният: След вземане на проби от трите фазни тока, софтуерът изчислява RMS стойност. Тази RMS стойност се сравнява с прага за софтуерен предеен ток. Ако надхвърли прага, се докладва софтуерен предеен ток и инверторът спира.

Обикновено, разрешаването на проблеми и решаването на дефекти от предеен ток може да включва следните стъпки:

1. Ако инверторът е работил нормално и понякога докладва дефект от предеен ток на силов модул, първо опитайте да рестартирате дефекта. Ако рестартирането не успее, силовият модул може да е повреден и да трябва да бъде заменен.
2. Ако рестартирането е успешено, преценете дали условията на работа са се променили (например, моментно прекомерно зареждане/застояване, причиняващи внезапно висок ток). Ако е причинено от външен аномалия, елиминирайте причината, за да се поддържа стабилна работа. Ако промяната е умишлено (например, увеличено потребление или удържане), намалете импулсите на тока, като продължите времето за ускорение, коригирайте параметрите на PI цикъла за скорост/ток, за да оптимизирате контролната производителност, или активирайте функцията за предотвратяване на предеен ток при застое.
3. Ако рестартирането е успешно без промени във външните условия, проверете изходната верига на инвертора за дефекти от налягане или къртене. Елиминирайте всички открити. Ако няма такива, наблюдайте големината на тока през целия цикъл на работа. Ако е стабилен без значителни импулси, преценете възможното влияние на електрически шум и проверете веригата/налягането.
4. По време на пускане, ако лесно се появяват дефекти от предеен ток, първо проверете правилните настройки на параметрите както на инвертора, така и на мотора, включително съответствието на мощностите на инвертора и мотора. Ако настройките са правилни и мощностите съответстват, но дефектът продължава, извършете динамично идентифициране на параметри, за да се уверите в точността на параметрите на мотора.
5. Ако предеен ток се появява по време на пускане при контрол V/f, проверете дали настройката за повишаване на момента е твърде висока и я намалете, ако е необходимо. Също така, проверете дали настройките на кривата V/f са неразумни и ги коригирайте съответно.
6. Ако стартирате, докато моторът се движи свободно, може да се появи предеен ток. Изчакайте моторът напълно да спре, преди да започнете, или задайте метода на пускане на летящо пускане/следене на въртене.

II. Дефект от прекомерно налягане

Прекомерно налягане е също един от най-често срещаните дефекти на инвертора. За защита на инвертора, обикновено се прилага многоуровнева защита срещу прекомерно налягане. В зависимост от степента на прекомерно налягане, то обикновено се класифицира в хардуерно прекомерно налягане и софтуерно прекомерно налягане.

Обикновено, прагът за хардуерно прекомерно налягане е по-висок от прага за софтуерно прекомерно налягане, и хардуерната блокировка е по-бърза. Механизмът за докладване на хардуерно прекомерно налягане обикновено е: Използвайки хардуерна компараторна верига, когато DC шината на напрежението надхвърли хардуерния праг, хардуерната верига блокира изхода на PWM и сигнализира към контролния чип. Софтуерът реагира чрез прекъсване, спира.

Механизмът за докладване на софтуерно прекомерно налягане обикновено е: След вземане на проби от DC шината на напрежението, софтуерът я сравнява с софтуерния праг. Ако надхвърли прага, се докладва софтуерен дефект от прекомерно налягане, и инверторът спира.

Разрешаването на проблеми и решаването на дефекти от прекомерно налягане обикновено включва:

1. Ако значителна енергия се регенерира обратно към мрежата, проверете дали е инсталирана и подходящо размерена резисторна единица за спиране (BRU).
2. Ако регенерираната енергия е умерена, опитайте да удължите времето за забавяне, за да намалите регенерацията, или коригирайте параметрите на PI цикъла за скорост/ток, за да подобрите контролната производителност.
3. Ако умерената регенерация с кратковременни върхове на напрежението (например, внезапна загуба на тежко зареждане) и местоположението/времето за спиране не са критични, активирайте функцията за предотвратяване на прекомерно налягане при застое. Използвайте внимателно, тъй като тя може да попречи на своевременното спиране; не използвайте, когато местоположението за спиране е критично.
4. Ако регенерираната енергия е много ниска, проверете дали трифазното входно напрежение е прекомерно високо.
5. Проверете дали моторът е движим от външна сила (например, преобладаващо зареждане). Ако е така, елиминирайте тази сила.

III. Липса на входна фаза

Липсата на входна фаза е друг относително често срещан дефект на инвертора. Механизмите за докладване варират според производителя/модела, но обикновено се делят на два типа:

1. Детекция, базирана на софтуер: Две линейни напрежения се вземат на проба и се конвертират в фазни напрежения. Се изчислява фазно несъответствие, за да се определи дали са изпълнени условията за липса на фаза.
2. Детекция, базирана на хардуер: Посветена верига детектира липсата на фаза и сигнализира към контролния чип чрез пин. Софтуерът наблюдава състоянието на този пин, за да определи липсата на фаза.

Ако се засече липса на фаза, се докладва дефект, и инверторът спира (или генерира аларма в някои случаи).

Разрешаването на проблеми и решаването на дефектите от липса на фаза обикновено включва:

1. Проверете целостта и сигурността на трифазните входни връзки на напрежението.
2. Потвърдете, че всички входни фази са налични (няма счупени предпазни устройства, прекъснати автомати).
3. Ако и двете са потвърдени OK, наблюдавайте входното напрежение и проверете контролната логика за всякакви автоматични последователности за отключване/заключване.

IV. Прекомерно зареждане на инвертора

Прекомерно зареждане на инвертора е дефект, който понякога се докладва. Механизмите за докладване варират, но обикновено са:

1. Метод на термична акумулация: Софтуерът изчислява стойност на термична акумулация, основавайки се на тока (и възможно и други фактори) във времето, и я сравнява с проектния праг. Надхвърлянето на прага активира дефект от прекомерно зареждане и спиране.
2. Характеристика на обратно време: На основата на проектираната крива за прекомерно зареждане на инвертора, софтуерът изчислява колко време е позволено за конкретна величина на прекомерния ток. Броенето започва, когато се появи прекомерен ток; надхвърлянето на позволеното време активира дефекта и спирането.

Разрешаването на проблеми и решаването на дефектите от прекомерно зареждане обикновено включва:

1. Проверете дали цикълът на работа на зареждането (ВКЛ/ИЗКЛ времена) съответства на кривата за прекомерно зареждане на инвертора. Коригирайте или намалете тока на зареждането, за да се предотврати надхвърлянето на ограниченията на кривата по време.
2. Проверете дали мощността на мотора надхвърля непрекъснатата рейтингова мощност на инвертора. Ако зареждането наистина е голямо, изберете инвертор с по-голяма мощност.

V. Застой на мотора

Застой на мотора е друг дефект, който понякога се докладва от инвертора. По същество, инверторът командира мотора да достигне определена скорост и извежда значителен момент, но моторът не се върти правилно, оставайки в застойно състояние.

Условия, които обикновено са необходими, за да се активира дефект от застой на мотора:

1. Отговарящият моментен ток надхвърля установения праг за застой на тока и това състояние трае по-дълго от установеното време за застой.
2. По време на този период, действителната скорост на мотора е по-ниска от установения праг за честота на застой.
3. Инверторът не работи в режим на контрол V/f (тъй като V/f няма обратна връзка за скорост, детекцията на застой не е възможна).

Разрешаването на проблеми и решаването на дефектите от застой на мотора обикновено включва:

1. Проверете дали външна сила физически препятства въртенето на мотора. Елиминирайте причината.
2. Коригирайте параметрите за честота на застой и праг за ток на застой, в зависимост от нуждите на приложението.
3. Проверете дали мощността на мотора/зареждането надхвърля способностите на инвертора. Ако е така, изберете подходящо размерен инвертор.