Almindelige inverterfejl og løsninger

1. Overstrømning​

Overstrømning er en af de mest hyppige fejl, der opstår under inverterens drift. For at bedre beskytte inverteren implementeres generelt flere niveauer af overstrømningsbeskyttelse. Baseret på overstrømningens alvorlighed kan den inddeles i følgende situationer: strømkildeoverstrømning, hardware-overstrømning og software-overstrømning. Typisk er strømkildeoverstrømning den højeste niveau-fejl. Hardware-overstrømningsgrænsen er betydeligt lavere end strømkildeoverstrømningsgrænsen, men højere end software-overstrømningsgrænsen. I forhold til reaktionshastighed er hardware-blokeren hurtigere end software.

Rapporteringssystemet for ​strømkildeoverstrømning​ er generelt som følger: Ved design af hardware aktiveres FAULT-signal på primær side af optokoppleren, når IGBT-ledningsstrømmen væsentligt overstiger hardware-overstrømningsgrænsen (generelt ikke mere end 6 gange IGBT-nominalstrømmen). Derefter blokerer hardwarekredsløbet PWM-bølgeudgangen og transmitterer dette signal til kontrolchippens pin. Software reagerer på dette signal via en afbrydelse, hvorefter den øjeblikkeligt lukker ned og blokerer yderligere drift.

Rapporteringssystemet for ​hardware-overstrømning​ er generelt som følger: Ved brug af en hardware-komparatorcirkuit, når strøm, der overstiger hardware-overstrømningsgrænsen, bliver registreret, blokerer hardwarekredsløbet PWM-bølgeudgangen og transmitterer fejl-signalet til kontrolchippens pin. Software reagerer via en afbrydelse, hvorefter den øjeblikkeligt lukker ned.

Rapporteringssystemet for ​software-overstrømning​ er generelt som følger: Efter sampling af trefase-strøm, beregner software RMS-værdien. Denne RMS-værdi sammenlignes med software-overstrømningsgrænsen. Hvis den overstiger grænsen, rapporteres en software-overstrømningsfejl, og inverteren lukkes ned.

Generelt kan fejlfinding og løsning af overstrømningsfejl involvere følgende trin:

1. Hvis inverteren har kørt normalt og indimellem rapporterer en strømkildeoverstrømningsfejl, prøv først at nulstille fejlen. Hvis nulstilling mislykkes, kan strømkilden være skadet og kræve udskiftning.
2. Hvis nulstilling lykkes, overvej, om driftsbetingelser er ændret (fx midlertidig overbelastning/stålbliv, der forårsager en pludselig høj strøm). Hvis det skyldes en ekstern anomalitet, fjern årsagen for at opretholde stabil drift. Hvis ændringen er bevidst (fx øget belastningskrav eller påvirkningsbelastning), reducér strømfluktueringer ved at forlænge accelerationsperiode, juster hastighed/strøm-løkke PI-parametre for at optimere kontrolperformance, eller aktiver overstrømning-ståblivsforebyggelsesfunktion.
3. Hvis nulstilling lykkes uden ændringer i eksterne forhold, tjek inverterens udgangskredsløb for jordfejl eller kortslutninger. Fjern eventuelle fund. Hvis ingen findes, observer strømmens størrelse gennem hele driftscyklussen. Hvis stabil uden betydelige fluktueringer, overvej elektrisk støjforstyrrelse og undersøg ledning/jordforbindelse.
4. Ved indkørsel, hvis overstrømningsfejl opstår let, verificer først korrekte indstillinger for både inverter- og motorparametre, herunder matchning mellem inverter- og motor effekt. Hvis indstillinger er korrekte og effekt matcher, men fejlen fortsætter, udfør dynamisk parameteridentifikation for at sikre motors parametre præcision.
5. Hvis en overstrømning opstår under opstart under V/f-kontrol, tjek, om drejningsmomentforøgelsesindstilling er for høj og reducer, hvis nødvendigt. Undersøg også, om V/f-kurves indstillinger er urimelige, og juster derefter.
6. Hvis start sker, mens motoren kører fri, kan overstrømning opstå. Vent, indtil motoren er stoppet helt, før start, eller sæt startmetoden til flyvende start / spin-tracking start.

​II. Overspænding​

Overspænding er også en af de mest almindelige inverterfejl. For at beskytte inverteren implementeres generelt flere niveauer af overspændingsbeskyttelse. Baseret på alvorlighed inddeles det typisk i hardware-overspænding og software-overspænding.

Typisk er hardware-overspændingsgrænsen højere end software-overspændingsgrænsen, og hardware-blokering er hurtigere. Rapporteringssystemet for ​hardware-overspænding​ er generelt: Ved brug af en hardware-komparatorcirkuit, når DC-bus spændingen overstiger hardware-grænsen, blokerer hardwarekredsløbet PWM-udgangen og signalerer kontrolchippet. Software reagerer via en afbrydelse, hvorefter den lukker ned.

Rapporteringssystemet for ​software-overspænding​ er generelt: Efter sampling af DC-bus spændingen, sammenligner software den med software-grænsen. Hvis den overstiger, rapporteres en software-overspændingsfejl, og inverteren lukkes ned.

Fejlfinding og løsning af overspændingsfejl involverer typisk:

1. Hvis betydelig energi regenereres til nettet, tjek, om en bremsemodstandsenhed (BRU) er installeret og passende dimensioneret.
2. Hvis regenerativ energi er moderat, prøv at forlænge decelerationsperiode for at reducere regeneration, eller juster hastighed/strøm-løkke PI-parametre for at forbedre kontrolperformance.
3. Hvis moderat regeneration med kortvarige spændingsspids opstår (fx pludselig tab af tung last) og stopposition/tid ikke er kritisk, aktiver overspænding-ståblivsforebyggelsesfunktion. Anvend med forsigtighed da det kan forhindre tidsbevidst lukning; anvend ikke hvor stopposition er kritisk.
4. Hvis regenerativ energi er meget lav, tjek, om tre-fase inputspændingen er for høj.
5. Tjek, om motoren drevet af en ekstern kraft (fx overdrivende last). Hvis sådan, fjern denne kraft.

​III. Input fase mangler​

Input fase mangler er en anden relativt almindelig inverterfejl. Rapporteringssystemer varierer af producent/model, men falder generelt inden for to typer:

1. Software-baseret detektion: To linjespændinger samples og konverteres til fasespændinger. Fase ubalance beregnes for at afgøre, om fase mangel betingelser er opfyldt.
2. Hardware-baseret detektion: En dedikeret kredsløb detekterer fase mangel og signalerer kontrolchippet via en pin. Software overvåger denne pins tilstand for at afgøre fase mangel.

Hvis fase mangel opdages, rapporteres en fejl, og inverteren lukkes ned (eller genererer en alarm i nogle tilfælde).

Fejlfinding og løsning involverer typisk:

1. Tjek integriteten og sikkerheden af tre-fase inputstrømforsyningen.
2. Bekræft, at alle inputstrømfaser er til stede (ingen sikring sprunget, brydere slået ud).
3. Hvis både 1 & 2 er bekræftet OK, overvåg inputstrømmen og tjek kontrollogikken for enhver automatisk afkobling/genkobling sekvens.

​IV. Inverter overbelastning​

Inverter overbelastning er en sjældent rapporteret fejl. Rapporteringssystemer varierer, men er generelt:

1. ​Termisk akkumulation metode:​​ Software beregner en termisk akkumuleret værdi baseret på strøm (og muligvis andre faktorer) over tid, sammenlignet med en designgrænse. At overskride grænsen aktiverer en overbelastningsfejl og lukning.
2. ​Omvendt-tids karakteristik:​​ Baseret på inverterens designet overbelastningskurve, beregner software, hvor lang tid en bestemt overstrømmingsstørrelse er tilladt. Timing starter, når overstrømning opstår; at overskride den tilladte tid aktiverer fejlen og lukning.

Fejlfinding og løsning involverer typisk:

1. Tjek, om lastens cyklus (TIL/FRA tider) overholder inverterens overbelastningskurve. Juster eller reducér laststrømmen for at undgå at overstige kurvens varighedsgrænser.
2. Tjek, om motoreffekten overstiger inverterens kontinuerlige lastkapacitet. Hvis lasten virkelig er stor, vælg en højere effekt inverter.

​V. Motor ståbliv​

Motor ståbliv er en anden sjældent rapporteret inverterfejl. Essenentielt kommanderer inverteren motoren til at nå en bestemt hastighed og udsender et betydeligt drejningsmoment, men motoren formår ikke at rotere korrekt, og forbliver i en ståbliv tilstand.

Betingelser, der typisk er nødvendige for at aktivere en motor ståbliv fejl:

1. Feedback drejningsmomentstrømmen overstiger den satte ståbliv strømgrænse og denne tilstand vare sig længere end den satte ståbliv tid.
2. Under denne periode er den faktiske motorhastighed lavere end den satte ståbliv frekvensgrænse.
3. Inverteren er ikke operativ i V/f kontrolmode (da V/f mangler hastighedsfeedback, er ståbliv-detection ikke mulig).

Fejlfinding og løsning af motor ståbliv fejl involverer generelt:

1. Tjek, om en ekstern kraft fysisk forhindrer motorrotation. Fjern årsagen.
2. Juster ståbliv frekvens- og ståbliv strømgrænseparametre i henhold til applikationens behov.
3. Tjek, om motor-/lasteffekten overstiger inverterens kapacitet. Hvis sådan, vælg en passende størrelse inverter.