Tavalised inverteri tõrked ja nende lahendused

1. Überströmfehler

Überstrom ist einer der häufigsten Fehler, die während des Betriebs eines Inverters auftreten. Um den Inverter besser zu schützen, wird in der Regel eine mehrstufige Überstromschutzfunktion implementiert. Je nach Schweregrad des Überstroms kann er in folgende Situationen unterteilt werden: Leistungsmodul-Überstrom, Hardware-Überstrom und Software-Überstrom. Normalerweise ist der Leistungsmodul-Überstrom der schwerwiegendste Fehler. Die Hardware-Überstromschwelle liegt deutlich unter der Leistungsmodul-Überstromschwelle, aber höher als die Software-Überstromschwelle. Was die Reaktionsgeschwindigkeit betrifft, ist die Hardwareblockierung schneller als die Software.

Der Meldemechanismus für Leistungsmodul-Überstrom ist in der Regel wie folgt: Das Hardware-Design löst das FAULT-Signal auf der Primärseite des Optokopplers aus, wenn der IGBT-Leitungsstrom den Hardware-Überstromschwellenwert (in der Regel nicht mehr als 6-mal den IGBT-Nennstrom) erheblich überschreitet. Der Hardwareschaltkreis blockiert dann die PWM-Ausgabe und überträgt dieses Signal an den Pin des Steuerchips. Die Software reagiert auf dieses Signal durch einen Interrupt, indem sie sofort herunterfährt und weitere Operationen blockiert.

Der Meldemechanismus für Hardware-Überstrom ist in der Regel wie folgt: Mit Hilfe eines Hardware-Vergleichers wird, wenn ein Strom die Hardware-Überstromschwelle überschreitet, der Hardwareschaltkreis die PWM-Ausgabe blockiert und das Fehlersignal an den Pin des Steuerchips übertragen. Die Software reagiert durch einen Interrupt, indem sie sofort herunterfährt.

Der Meldemechanismus für Software-Überstrom ist in der Regel wie folgt: Nachdem die Drei-Phasen-Stromwerte abgetastet wurden, berechnet die Software den effektiven Wert. Dieser effektive Wert wird mit der Software-Überstromschwelle verglichen. Wenn er die Schwelle überschreitet, wird ein Software-Überstromfehler gemeldet, und der Inverter fährt herunter.

Allgemein können die Schritte zur Behebung von Überstromfehlern wie folgt sein:

1. Wenn der Inverter normal betrieben wurde und gelegentlich einen Leistungsmodul-Überstromfehler meldet, versuchen Sie zunächst, den Fehler zurückzusetzen. Falls dies fehlschlägt, könnte das Leistungsmodul beschädigt sein und muss ersetzt werden.
2. Falls das Zurücksetzen erfolgreich war, prüfen Sie, ob sich die Betriebsbedingungen geändert haben (z.B. vorübergehende Überlast/Stehenbleiben, was plötzliche hohe Ströme verursacht). Wenn es durch eine externe Anomalie verursacht wurde, beseitigen Sie die Ursache, um einen stabilen Betrieb sicherzustellen. Wenn die Änderung beabsichtigt war (z.B. erhöhte Lastanforderung oder Stoßlast), reduzieren Sie die Stromspitzen, indem Sie die Beschleunigungszeit verlängern, die PI-Parameter des Geschwindigkeits-/Stromregelkreises anpassen, um die Regelungsleistung zu optimieren, oder die Überstrom-Stehenbleiben-Verhinderungsfunktion aktivieren.
3. Falls das Zurücksetzen erfolgreich war und keine Änderungen an den externen Bedingungen vorgenommen wurden, überprüfen Sie den Ausgangsschaltkreis des Inverters auf Erdfehler oder Kurzschlüsse. Beseitigen Sie alle gefundenen Fehler. Falls keine vorhanden sind, beobachten Sie die Stromstärke während des gesamten Betriebszyklus. Wenn sie stabil ist und keine signifikanten Spitzen aufweist, prüfen Sie auf elektrische Störungen und überprüfen Sie die Verkabelung/Erdung.
4. Während der Inbetriebnahme, wenn Überstromfehler leicht auftreten, überprüfen Sie zunächst, ob die Einstellungen für den Inverter und den Motor korrekt sind, einschließlich der Übereinstimmung der Leistungsrating des Inverters und des Motors. Falls die Einstellungen korrekt und die Leistung übereinstimmt, aber der Fehler weiterhin besteht, führen Sie eine dynamische Parameteridentifikation durch, um die Genauigkeit der Motorenpa rameter sicherzustellen.
5. Falls ein Überstrom bei der Startphase unter V/f-Regelung auftritt, überprüfen Sie, ob die Drehmomentverstärkungseinstellung zu hoch ist, und passen Sie sie ggf. an. Überprüfen Sie auch, ob die V/f-Kurven-Einstellungen unvernünftig sind, und passen Sie sie entsprechend an.
6. Wenn der Motor beim Freilaufen gestartet wird, kann ein Überstrom auftreten. Warten Sie, bis der Motor vollständig zum Stillstand gekommen ist, bevor Sie starten, oder setzen Sie die Startmethode auf Flugstart / Spurverfolgungsstart.

II. Überspannungsfehler

Überspannung ist ebenfalls einer der häufigsten Inverterfehler. Um den Inverter zu schützen, wird in der Regel eine mehrstufige Überspannungsschutzfunktion implementiert. Je nach Schweregrad wird sie in der Regel in Hardware-Überspannung und Software-Überspannung unterteilt.

Normalerweise liegt die Hardware-Überspannungsschwelle höher als die Software-Überspannungsschwelle, und die Hardwareblockierung ist schneller. Der Meldemechanismus für Hardware-Überspannung ist in der Regel wie folgt: Mit Hilfe eines Hardware-Vergleichers wird, wenn die Gleichspannung am DC-Bus die Hardware-Schwelle überschreitet, der Hardwareschaltkreis die PWM-Ausgabe blockiert und signalisiert dies dem Steuerchip. Die Software reagiert durch einen Interrupt, indem sie sofort herunterfährt.

Der Meldemechanismus für Software-Überspannung ist in der Regel wie folgt: Nachdem die Gleichspannung am DC-Bus abgetastet wurde, vergleicht die Software sie mit der Software-Schwelle. Wenn sie die Schwelle überschreitet, wird ein Software-Überspannungsfehler gemeldet, und der Inverter fährt herunter.

Zur Behebung von Überspannungsfehlern gehören in der Regel:

1. Wenn erhebliche Energie in das Netz zurückgeführt wird, überprüfen Sie, ob eine Bremswiderstandseinheit (BRU) installiert und geeignet dimensioniert ist.
2. Wenn die regenerative Energie moderat ist, versuchen Sie, die Abbremszeit zu verlängern, um die Regeneration zu reduzieren, oder passen Sie die PI-Parameter des Geschwindigkeits-/Stromregelkreises an, um die Regelungsleistung zu verbessern.
3. Wenn moderater Rücklauf mit kurzfristigen Spannungsspitzen auftritt (z.B. plötzlicher Verlust einer schweren Last) und die Stopp-Position/-Zeit nicht kritisch ist, aktivieren Sie die Überspannung-Stehenbleiben-Verhinderungsfunktion. Vorsichtig verwenden, da sie eine rechtzeitige Abschaltung verhindern kann; nicht verwenden, wenn die Stopp-Position kritisch ist.
4. Wenn die regenerative Energie sehr gering ist, überprüfen Sie, ob die Drei-Phasen-Eingangsspannung zu hoch ist.
5. Überprüfen Sie, ob der Motor durch eine externe Kraft getrieben wird (z.B. Überrollbelastung). Falls ja, beseitigen Sie diese Kraft.

III. Eingangsphasenverlust

Eingangsphasenverlust ist ein weiterer relativ häufiger Inverterfehler. Die Meldemechanismen variieren je nach Hersteller und Modell, fallen jedoch in der Regel in zwei Kategorien:

1. Software-basierte Erkennung: Zwei Leitungsspannungen werden abgetastet und in Phasenspannungen umgewandelt. Die Phasenungleichheit wird berechnet, um festzustellen, ob die Bedingungen für einen Phasenverlust erfüllt sind.
2. Hardware-basierte Erkennung: Ein spezieller Schaltkreis erkennt den Phasenverlust und signalisiert dies dem Steuerchip über einen Pin. Die Software überwacht den Zustand dieses Pins, um den Phasenverlust festzustellen.

Wenn ein Phasenverlust erkannt wird, wird ein Fehler gemeldet, und der Inverter fährt herunter (oder generiert in manchen Fällen eine Warnmeldung).

Zur Behebung und Lösung gehören in der Regel:

1. Überprüfen Sie die Integrität und Sicherheit der Drei-Phasen-Eingangsspannungsverbindungen.
2. Überprüfen Sie, ob alle Eingangsspannungsphasen vorhanden sind (keine durchgebrannten Sicherungen, keine ausgelösten Schalter).
3. Falls sowohl 1 & 2 bestätigt sind, überwachen Sie die Eingangsspannung und überprüfen Sie die Steuerlogik auf automatische Trenn- und Wiederverbindungssequenzen.

IV. Inverter-Überlast

Inverter-Überlast ist ein gelegentlich gemeldeter Fehler. Die Meldemechanismen variieren, sind jedoch in der Regel:

1. Thermische Akkumulationsmethode: Die Software berechnet einen thermischen Akkumulationswert basierend auf dem Strom (und möglicherweise anderen Faktoren) über Zeit, vergleicht ihn mit einem Entwurfsschwellenwert. Überschreitet der Wert die Schwelle, wird ein Überlastfehler ausgelöst, und der Inverter fährt herunter.
2. Inverszeitcharakteristik: Basierend auf der entworfenen Überlastkurve des Inverters berechnet die Software, wie lange ein bestimmter Überstrom zulässig ist. Die Zeitmessung beginnt, wenn ein Überstrom auftritt; überschreitet die zulässige Zeit, wird der Fehler ausgelöst, und der Inverter fährt herunter.

Zur Behebung und Lösung gehören in der Regel:

1. Überprüfen Sie, ob der Lastzyklus (EIN/AUS-Zeiten) dem Überlastdiagramm des Inverters entspricht. Passen Sie die Laststromstärke an, um die Dauerlimits des Diagramms nicht zu überschreiten.
2. Überprüfen Sie, ob die Motorleistung die kontinuierliche Lastbelastung des Inverters übersteigt. Falls die Last tatsächlich groß ist, wählen Sie einen Inverter mit höherer Leistung.

V. Motor-Stillstand

Motor-Stillstand ist ein weiterer gelegentlich gemeldeter Inverterfehler. Im Wesentlichen befiehlt der Inverter dem Motor, eine bestimmte Geschwindigkeit zu erreichen und gibt ein signifikantes Drehmoment ab, aber der Motor dreht sich nicht ordnungsgemäß und bleibt im Stillstand.

Bedingungen, die in der Regel erforderlich sind, um einen Motor-Stillstandfehler auszulösen:

1. Der Rückmeldedrehmomentstrom übersteigt den eingestellten Stillstandstromschwellenwert und dieser Zustand dauert länger als die eingestellte Stillstandszeit.
2. Während dieser Periode liegt die tatsächliche Motorgeschwindigkeit unter dem eingestellten Stillstandfrequenzschwellenwert.
3. Der Inverter arbeitet nicht im V/f-Regelmodus (da V/f keine Geschwindigkeitsrückmeldung bietet, ist eine Stillstandserkennung nicht möglich).

Zur Behebung und Lösung von Motor-Stillstandfehlern gehören in der Regel:

1. Überprüfen Sie, ob eine externe Kraft den Motordrehung physisch verhindert. Beseitigen Sie die Ursache.
2. Passen Sie die Stillstandfrequenz- und Stillstandstromschwellenparameter den Anforderungen der Anwendung an.
3. Überprüfen Sie, ob die Motor-/Lastleistung die Kapazität des Inverters übersteigt. Falls ja, wählen Sie einen entsprechend dimensionierten Inverter.