Κοινές Σφάλματα και Λύσεις για Τροπικούς

1. Υπεράμματος Σφάλμα

Το υπεράμματος είναι μία από τις πιο συχνές παραβιάσεις που συναντώνται κατά τη λειτουργία του αντιστροφέα. Για καλύτερη προστασία του αντιστροφέα, συνήθως εφαρμόζεται πολυεπίπεδη προστασία από υπεράμματο. Με βάση τη σοβαρότητα του υπεράμματος, μπορεί να κατηγοριοποιηθεί σε τις παρακάτω περιπτώσεις: υπεράμματος του μοντουλαρικού, υπεράμματος στον υλικό και υπεράμματος στο λογισμικό. Συνήθως, το υπεράμματος του μοντουλαρικού είναι το υψηλότερο επίπεδο σφάλματος. Ο οριακός όριος του υλικού υπεράμματος είναι σημαντικά χαμηλότερος από το όριο του μοντουλαρικού υπεράμματος αλλά υψηλότερος από το όριο του λογισμικού υπεράμματος. Ως προς την ταχύτητα αντίδρασης, η αποκλειστική δράση του υλικού είναι γρηγορότερη από το λογισμικό.

Η μηχανισμός αναφοράς του υπεράμματος του μοντουλαρικού είναι συνήθως ως εξής: Η σχεδίαση του υλικού ενεργοποιεί το σήμα FAULT στην πρωτεύουσα πλευρά του φωτοσυνδετή ώστε να ανατρέπεται όταν ο ρευστός διαμόνης του IGBT υπερβαίνει σημαντικά το όριο του υλικού υπεράμματος (συνήθως όχι περισσότερο από 6 φορές το ρυθμισμένο ρεύμα του IGBT). Τότε το υλικό κύκλωμα αποκλείει την εξαγωγή του PWM κύματος και μεταφέρει αυτό το σήμα στο pin του ελεγκτικού χιπ. Το λογισμικό ανταποκρίνεται σε αυτό το σήμα μέσω διακοπής, επιτρέποντας την άμεση αποκλειστική δράση και την παύση της λειτουργίας.

Ο μηχανισμός αναφοράς του υλικού υπεράμματος είναι συνήθως ως εξής: Χρησιμοποιώντας ένα υλικό σύγκρισης κύκλωμα, όταν ανιχνεύεται ρεύμα που υπερβαίνει το όριο του υλικού υπεράμματος, το υλικό κύκλωμα αποκλείει την εξαγωγή του PWM κύματος και μεταφέρει το σήμα σφάλματος στο pin του ελεγκτικού χιπ. Το λογισμικό ανταποκρίνεται μέσω διακοπής, επιτρέποντας την άμεση αποκλειστική δράση.

Ο μηχανισμός αναφοράς του λογισμικού υπεράμματος είναι συνήθως ως εξής: Μετά τη δείγματοποίηση των τριφασικών ρευστών, το λογισμικό υπολογίζει την RMS τιμή. Αυτή η RMS τιμή συγκρίνεται με το όριο του λογισμικού υπεράμματος. Εάν υπερβαίνει το όριο, αναφέρεται σφάλμα λογισμικού υπεράμματος και ο αντιστροφέας αποκλείεται.

Συνήθως, η επισκόπηση και η επίλυση των σφαλμάτων υπεράμματος μπορεί να περιλαμβάνει τα παρακάτω βήματα:

1. Εάν ο αντιστροφέας λειτουργεί συνήθως και αναφέρει επισporically a fault of power module overcurrent, first try to reset the fault. If the reset fails, the power module may be damaged and need to be replaced.
2. If the reset is successful, consider whether operating conditions have changed (e.g., temporary overload/stall causing a sudden high current). If caused by an external anomaly, eliminate the cause to maintain stable operation. If the change is intentional (e.g., increased load demand or impact load), reduce current surges by extending acceleration time, adjust speed/current loop PI parameters to optimize control performance, or enable the overcurrent stall prevention function.
3. If the reset is successful with no changes to external conditions, check the inverter output circuit for ground faults or short circuits. Eliminate any found. If none exist, observe the current magnitude throughout the operating cycle. If stable with no significant surges, consider electrical noise interference and inspect wiring/grounding.
4. During commissioning, if overcurrent faults occur easily, first verify correct settings for both inverter and motor parameters, including matching inverter and motor power ratings. If settings are correct and power is matched but the fault persists, perform dynamic parameter identification to ensure motor parameter accuracy.
5. If an overcurrent occurs during startup under V/f control, check if the torque boost setting is too high and reduce it if necessary. Also, check if the V/f curve settings are unreasonable and adjust accordingly.
6. If starting while the motor is coasting/spinning freely, overcurrent might occur. Wait for the motor to stop completely before starting, or set the starting method to flying start / spin tracking start.

II. Overvoltage Fault

Overvoltage is also one of the most common inverter faults. To protect the inverter, multi-level overvoltage protection is usually implemented. Based on severity, it is generally categorized into hardware overvoltage and software overvoltage.

Typically, the hardware overvoltage threshold is higher than the software overvoltage threshold, and hardware blocking is faster. The hardware overvoltage reporting mechanism is generally: Using a hardware comparator circuit, when the DC bus voltage exceeds the hardware threshold, the hardware circuit blocks the PWM output and signals the control chip. Software responds via interrupt, shutting down.

The software overvoltage reporting mechanism is generally: After sampling the DC bus voltage, software compares it to the software threshold. If exceeded, a software overvoltage fault is reported, and the inverter shuts down.

Troubleshooting and resolving overvoltage faults typically involve:

1. If significant energy is being regenerated to the grid, check if a braking resistor unit (BRU) is installed and suitably sized.
2. If regenerative energy is modest, try extending deceleration time to reduce regeneration, or adjust speed/current loop PI parameters to improve control performance.
3. If modest regeneration with momentary voltage spikes occurs (e.g., sudden loss of heavy load) and stopping position/time is not critical, enable the overvoltage stall prevention function. Use with caution as it can prevent timely shutdown; do not use where stopping position is critical.
4. If regenerative energy is very low, check if the three-phase input voltage is excessively high.
5. Check if the motor is being driven by an external force (e.g., overhauling load). If so, eliminate this force.

III. Input Phase Loss

Input phase loss is another relatively common inverter fault. Reporting mechanisms vary by manufacturer/model but generally fall into two types:

1. Software-based detection: Two line voltages are sampled and converted to phase voltages. Phase unbalance is calculated to determine if phase loss conditions are met.
2. Hardware-based detection: A dedicated circuit detects phase loss and signals the control chip via a pin. Software monitors this pin's state to determine phase loss.

If phase loss is detected, a fault is reported, and the inverter shuts down (or generates an alarm in some cases).

Troubleshooting and resolution usually involve:

1. Check the integrity and security of the three-phase input power connections.
2. Verify that all input power phases are present (no fuses blown, breakers tripped).
3. If both 1 & 2 are confirmed OK, monitor the input power and check the control logic for any automatic disconnection/reconnection sequences.

IV. Inverter Overload

Inverter overload is an occasionally reported fault. Reporting mechanisms vary but generally are:

1. Thermal accumulation method: Software calculates a thermal accumulation value based on current (and possibly other factors) over time, comparing it to a design threshold. Exceeding the threshold triggers an overload fault and shutdown.
2. Inverse-time characteristic: Based on the inverter's designed overload curve, software calculates how long a specific overcurrent magnitude is allowed. Timing starts when overcurrent occurs; exceeding the allowed time triggers the fault and shutdown.

Troubleshooting and resolution typically involve:

1. Check if the load's duty cycle (ON/OFF times) adheres to the inverter's overload curve. Adjust or reduce the load current to prevent exceeding the curve's duration limits.
2. Check if the motor power exceeds the inverter's continuous load rating. If the load is genuinely large, select a higher-power inverter.

V. Motor Stall

Motor stall is another fault occasionally reported by inverters. Essentially, the inverter commands the motor to reach a certain speed and outputs significant torque, but the motor fails to rotate properly, remaining in a stalled condition.

Conditions typically required to trigger a motor stall fault:

1. The feedback torque current exceeds the set stall current threshold and this condition lasts longer than the set stall time.
2. During this period, the actual motor speed is below the set stall frequency threshold.
3. The inverter is not operating in V/f control mode (since V/f lacks speed feedback, stall detection isn't possible).

Troubleshooting and resolving motor stall faults generally involve:

1. Check if an external force physically prevents motor rotation. Eliminate the cause.
2. Adjust the stall frequency and stall current threshold parameters according to the application's needs.
3. Check if the motor/load power exceeds the inverter's capability. If so, select an appropriately sized inverter.