Avaries comunes d'inversors i solucions

1. Avanç de corrent

L'avanç de corrent és una de les més freqüents faltes trobades durant l'operació de l'inversor. Per millor protegir l'inversor, generalment s'implementa una protecció multínivell contra l'avanç de corrent. Segons la gravetat de l'avanç de corrent, es pot categoritzar en les següents situacions: avanç de corrent del mòdul de potència, avanç de corrent de maquinari i avanç de corrent de programari. Normalment, l'avanç de corrent del mòdul de potència és la falta de nivell més alt. El llindar d'avanç de corrent de maquinari és significativament inferior al llindar d'avanç de corrent del mòdul de potència, però superior al llindar d'avanç de corrent de programari. En termes de velocitat de resposta, el bloqueig de maquinari és més ràpid que el de programari.

El mecanisme de notificació per a l'avanç de corrent del mòdul de potència és generalment el següent: el disseny de maquinari activa la senyal FAULT al costat primari de l'optocoupleur quan la corrent de conducció de l'IGBT supera amb gran amplitud el llindar d'avanç de corrent de maquinari (generalment no més de 6 vegades la corrent nominal de l'IGBT). El circuit de maquinari després bloqueja la sortida de la ona PWM i transmet aquesta senyal al pin del xip de control. El programari respon a aquesta senyal mitjançant una interrupció, aturant immediatament i bloquejant la operació addicional.

El mecanisme de notificació per a l'avanç de corrent de maquinari és generalment el següent: utilitzant un circuit comparador de maquinari, quan es detecta una corrent que supera el llindar d'avanç de corrent de maquinari, el circuit de maquinari bloqueja la sortida de la ona PWM i transmet la senyal de falta al pin del xip de control. El programari respon mitjançant una interrupció, aturant immediatament.

El mecanisme de notificació per a l'avanç de corrent de programari és generalment el següent: després de mostrejar les corrents tri-fàsiques, el programari calcula el valor eficà. Aquest valor eficà es compara amb el llindar d'avanç de corrent de programari. Si supera el llindar, es notifica una falta d'avanç de corrent de programari i l'inversor s'atura.

Generalment, la solució de problemes i la resolució de les faltes d'avanç de corrent poden implicar els següents passos:

1. Si l'inversor ha estat funcionant normalment i ocacionalment notifica una falta d'avanç de corrent del mòdul de potència, primer intenta reiniciar la falta. Si el reinici falla, el mòdul de potència pot estar daurat i necessitar ser reemplaçat.
2. Si el reinici és exitós, considera si les condicions d'operació han canviat (per exemple, sobrecàrrega momentània/bloqueig causant una corrent alta súbita). Si està causada per una anomalia externa, elimina la causa per mantenir l'operació estable. Si el canvi és intencionat (per exemple, augment de la demanda de càrrega o càrrega d'impacte), reduiix els pics de corrent allargant el temps d'acceleració, ajusta els paràmetres PI de la bucle de velocitat/corrent per optimitzar el rendiment de control, o habilita la funció de prevenció de bloqueig per avanç de corrent.
3. Si el reinici és exitós sense canvis en les condicions externes, comprova el circuit de sortida de l'inversor per faults a terra o curts circuits. Elimina qualsevol que es trobi. Si no n'hi ha, observa la magnitud de la corrent a lo llarg del cicle d'operació. Si és estable sense pics significatius, considera la interferència de soroll elèctric i inspecciona la cablació/connexió a terra.
4. Durant la puesta en marcha, si se producen faltas de sobreintensidad fácilmente, primero verifica la correcta configuración de los parámetros tanto del inversor como del motor, incluyendo la coincidencia entre las potencias del inversor y del motor. Si la configuración es correcta y la potencia coincide pero la falta persiste, realiza una identificación dinámica de parámetros para asegurar la precisión de los parámetros del motor.
5. Si se produce un sobreintensidad durante el arranque bajo control V/f, comprueba si la configuración de refuerzo de par es demasiado alta y rédúcelo si es necesario. También, comprueba si la configuración de la curva V/f es irrazonable y ajusta en consecuencia.
6. Si se inicia mientras el motor está en deslizamiento/giro libre, puede ocurrir un sobreintensidad. Espera a que el motor se detenga completamente antes de iniciar, o configura el método de inicio a inicio en vuelo/seguimiento de giro.

II. Falta de sobretensió

La sobretensión també és una de les falles més comunes en els inversors. Per protegir l'inversor, generalment s'implementa una protecció multínivell contra la sobretensió. Segons la severitat, es categoritza generalment en sobretensió de maquinari i sobretensió de programari.

Normalment, el llindar de sobretensió de maquinari és superior al llindar de sobretensió de programari, i el bloqueig de maquinari és més ràpid. El mecanisme de notificació de sobretensió de maquinari és generalment: utilitzant un circuit comparador de maquinari, quan la tensió de la línia DC supera el llindar de maquinari, el circuit de maquinari bloqueja la sortida de la ona PWM i envia la senyal al xip de control. El programari respon mitjançant una interrupció, aturant-se.

El mecanisme de notificació de sobretensió de programari és generalment: després de mostrejar la tensió de la línia DC, el programari la compara amb el llindar de programari. Si es supera, es notifica una falta de sobretensió de programari i l'inversor s'atura.

La solució de problemes i la resolució de les faltes de sobretensió solen implicar:

1. Si es regenera una energia significativa a la xarxa, comprova si hi ha una unitat de resistor de frenat (BRU) instal·lada i adequada.
2. Si la regeneració d'energia és moderada, prova d'allargar el temps de decel·leració per reduir la regeneració, o ajusta els paràmetres PI de la bucle de velocitat/corrent per millorar el rendiment de control.
3. Si hi ha una regeneració moderada amb pics de tensió momentanis (per exemple, pèrdua súbita d'una càrrega pesada) i la posició/temps d'aturada no és crítica, habilita la funció de prevenció de sobretensió. Utilitza amb precaució ja que pot prevenir l'aturada oportuna; no utilitzis on la posició d'aturada sigui crítica.
4. Si la regeneració d'energia és molt baixa, comprova si la tensió d'entrada tri-fàsica és excessivament alta.
5. Comprova si el motor està sent impulsat per una força externa (per exemple, càrrega excedent). Si és així, elimina aquesta força.

III. Pèrdua de fase d'entrada

La pèrdua de fase d'entrada és una altra falta relativament comuna en els inversors. Els mecanismes de notificació varien segons el fabricant/model, però generalment es divideixen en dos tipus:

1. Detecció basada en programari: es mostreja dues tensions de línia i es converteixen en tensions de fase. Es calcula la desequilibrada de fase per determinar si es compleixen les condicions de pèrdua de fase.
2. Detecció basada en maquinari: un circuit dedicat detecta la pèrdua de fase i envia la senyal al xip de control a través d'un pin. El programari monitoritza l'estat d'aquest pin per determinar la pèrdua de fase.

Si es detecta una pèrdua de fase, es notifica una falta i l'inversor s'atura (o genera una alarma en alguns casos).

La solució de problemes i la resolució solen implicar:

1. Comprova la integritat i la seguretat de les connexions d'energia d'entrada tri-fàsica.
2. Verifica que totes les fases d'entrada d'energia estiguin presents (no hi hagi fusibles fundits, interruptors trencats).
3. Si s'ha confirmat que 1 i 2 estan bé, monitoritza l'energia d'entrada i comprova la lògica de control per qualsevol seqüència d'interrompiment/reconnectat automàtic.

IV. Sobrecàrrega de l'inversor

La sobrecàrrega de l'inversor és una falta ocasionalment notificada. Els mecanismes de notificació varien, però generalment són:

1. Mètode d'acumulació tèrmica: el programari calcula un valor d'acumulació tèrmica basat en la corrent (i possiblement altres factors) a lo llarg del temps, comparant-lo amb un llindar de disseny. Superar aquest llindar provoca una falta de sobrecàrrega i un aturada.
2. Característica inversa de temps: basat en la corba de sobrecàrrega dissenyada de l'inversor, el programari calcula quant de temps es permet una magnitud específica de sobreintensitat. El temporitzador comença quan es produeix la sobreintensitat; superar el temps permès provoca la falta i l'aturada.

La solució de problemes i la resolució solen implicar:

1. Comprova si el cicle de càrrega (temps d'encendido/apagado) adhère a la curva de sobrecarga del inversor. Ajusta o reduce la corriente de carga para evitar exceder los límites de duración de la curva.
2. Comprueba si la potencia del motor excede la clasificación de carga continua del inversor. Si la carga es realmente grande, selecciona un inversor de mayor potencia.

V. Bloqueo del motor

El bloqueo del motor es otra falla ocasionalmente reportada por los inversores. Esencialmente, el inversor ordena al motor alcanzar una cierta velocidad y emite un torque significativo, pero el motor no rota adecuadamente, quedando en un estado de bloqueo.

Las condiciones típicamente requeridas para desencadenar una falla de bloqueo del motor son:

1. La corriente de par retroalimentada excede el umbral de corriente de bloqueo establecido y esta condición dura más tiempo que el tiempo de bloqueo establecido.
2. Durante este período, la velocidad real del motor está por debajo del umbral de frecuencia de bloqueo establecido.
3. El inversor no está operando en modo de control V/f (ya que V/f carece de retroalimentación de velocidad, no es posible la detección de bloqueo).

La solución de problemas y la resolución de las fallas de bloqueo del motor generalmente involucran:

1. Comprueba si una fuerza externa impide físicamente la rotación del motor. Elimina la causa.
2. Ajusta los parámetros de frecuencia de bloqueo y umbral de corriente de bloqueo según las necesidades de la aplicación.
3. Comprueba si la potencia del motor/carga excede la capacidad del inversor. Si es así, selecciona un inversor adecuadamente dimensionado.