اعوجاج های معمولی وارونه و راه حل ها

1. خطای بیش از حد جریان

بیش از حد جریان یکی از پرتکرارترین خطاها در عملیات انورتر است. برای حفاظت بهتر از انورتر، معمولاً محافظت چندسطحی علیه بیش از حد جریان اجرا می‌شود. بر اساس شدت بیش از حد جریان، آن را می‌توان به وضعیت‌های زیر تقسیم‌بندی کرد: بیش از حد جریان ماژول قدرت، بیش از حد جریان سخت‌افزاری و بیش از حد جریان نرم‌افزاری. معمولاً، بیش از حد جریان ماژول قدرت خطای بالاترین سطح است. آستانه بیش از حد جریان سخت‌افزاری به طور قابل توجهی کمتر از آستانه بیش از حد جریان ماژول قدرت اما بیشتر از آستانه بیش از حد جریان نرم‌افزاری است. از نظر سرعت واکنش، بلاک کردن سخت‌افزاری سریع‌تر از نرم‌افزاری است.

مکانیسم گزارش دهی برای بیش از حد جریان ماژول قدرت معمولاً به شرح زیر است: طراحی سخت‌افزاری سیگنال FAULT را در سمت اصلی فوتواپکوپلر باز می‌کند وقتی که جریان هدایت IGBT به طور قابل توجهی بیشتر از آستانه بیش از حد جریان سخت‌افزاری (معمولاً حداکثر ۶ برابر جریان اسمی IGBT) باشد. سپس مدار سخت‌افزاری خروجی موج PWM را بلاک می‌کند و این سیگنال را به پین میکروکنترلر منتقل می‌کند. نرم‌افزار به این سیگنال از طریق وقفه واکنش نشان می‌دهد و به طور فوری عملیات را متوقف و بلاک می‌کند.

مکانیسم گزارش دهی برای بیش از حد جریان سخت‌افزاری معمولاً به شرح زیر است: با استفاده از مدار مقایسه‌ی سخت‌افزاری، هنگامی که جریان بیش از آستانه بیش از حد جریان سخت‌افزاری تشخیص داده می‌شود، مدار سخت‌افزاری خروجی موج PWM را بلاک می‌کند و سیگنال خطا را به پین میکروکنترلر منتقل می‌کند. نرم‌افزار به این سیگنال از طریق وقفه واکنش نشان می‌دهد و به طور فوری عملیات را متوقف می‌کند.

مکانیسم گزارش دهی برای بیش از حد جریان نرم‌افزاری معمولاً به شرح زیر است: پس از نمونه‌برداری از جریان‌های سه‌فاز، نرم‌افزار مقدار RMS را محاسبه می‌کند. این مقدار RMS با آستانه بیش از حد جریان نرم‌افزاری مقایسه می‌شود. اگر از آستانه بیشتر باشد، خطای بیش از حد جریان نرم‌افزاری گزارش می‌شود و انورتر متوقف می‌شود.

به طور کلی، رفع و حل خطاها و مشکلات بیش از حد جریان می‌تواند شامل مراحل زیر باشد:

1. اگر انورتر به طور معمول به درستی کار می‌کند و به طور گاه به گاه خطای بیش از حد جریان ماژول قدرت را گزارش می‌دهد، ابتدا سعی کنید خطا را ریست کنید. اگر ریست کردن شکست بخورد، ماژول قدرت ممکن است خراب شده باشد و نیاز به تعویض دارد.
2. اگر ریست کردن موفق باشد، در نظر بگیرید که آیا شرایط عملیاتی تغییر کرده‌اند (مثلاً بارگذاری موقتی/توقف منجر به جریان بالا). اگر توسط یک ناهماهنگی خارجی ایجاد شده باشد، علت را حذف کنید تا عملکرد پایدار باقی بماند. اگر تغییر به طور قصدی انجام شده باشد (مثلاً افزایش تقاضای بار یا بار ضربه‌ای)، جریان‌های بلندمدت را با تمدید زمان شتاب کاهش دهید، پارامترهای حلقه سرعت/جریان PI را تنظیم کنید تا عملکرد کنترل بهینه شود یا تابع پیشگیری از توقف بیش از حد جریان را فعال کنید.
3. اگر ریست کردن موفق باشد بدون تغییر در شرایط خارجی، مدار خروجی انورتر را برای یافتن خطاها یا کوتاه‌مداری‌ها بررسی کنید. هر چه پیدا کردید را حذف کنید. اگر هیچ چیزی وجود ندارد، جریان را در طول چرخه عملیاتی مشاهده کنید. اگر پایدار باشد و بدون افزایش قابل توجه، مداخله نویز الکتریکی را در نظر بگیرید و سیم‌کشی/زمین‌سازی را بررسی کنید.
4. در مرحله راه‌اندازی، اگر خطاها بیش از حد جریان به راحتی رخ می‌دهند، ابتدا تنظیمات صحیح پارامترهای انورتر و موتور را تأیید کنید، از جمله تطابق توان انورتر و موتور. اگر تنظیمات صحیح باشند و توان تطابق داشته باشد اما خطا ادامه داشته باشد، شناسایی پارامترهای دینامیکی را انجام دهید تا دقت پارامترهای موتور تضمین شود.
5. اگر بیش از حد جریان در هنگام شروع تحت کنترل V/f رخ می‌دهد، بررسی کنید که آیا تنظیم افزایش گشتاور خیلی بالاست و در صورت لزوم آن را کاهش دهید. همچنین، بررسی کنید که آیا تنظیمات منحنی V/f غیرمنطقی است و آن را تنظیم کنید.
6. اگر در حال شروع در حالی که موتور در حال چرخش آزاد است، بیش از حد جریان رخ می‌دهد. صبر کنید تا موتور کاملاً متوقف شود و سپس شروع کنید یا روش شروع را به شروع پرواز / شروع ردیابی چرخش تنظیم کنید.

II. خطا بیش از حد ولتاژ

بیش از حد ولتاژ نیز یکی از پرتکرارترین خطاها در انورتر است. برای حفاظت از انورتر، معمولاً محافظت چندسطحی علیه بیش از حد ولتاژ اجرا می‌شود. بر اساس شدت، معمولاً به دو نوع بیش از حد ولتاژ سخت‌افزاری و بیش از حد ولتاژ نرم‌افزاری تقسیم‌بندی می‌شود.

معمولاً، آستانه بیش از حد ولتاژ سخت‌افزاری بیشتر از آستانه بیش از حد ولتاژ نرم‌افزاری است و بلاک کردن سخت‌افزاری سریع‌تر است. مکانیسم گزارش دهی برای بیش از حد ولتاژ سخت‌افزاری معمولاً به شرح زیر است: با استفاده از مدار مقایسه‌ی سخت‌افزاری، هنگامی که ولتاژ دی‌سی بوس از آستانه سخت‌افزاری عبور می‌کند، مدار سخت‌افزاری خروجی موج PWM را بلاک می‌کند و سیگنال را به میکروکنترلر منتقل می‌کند. نرم‌افزار به این سیگنال از طریق وقفه واکنش نشان می‌دهد و به طور فوری عملیات را متوقف می‌کند.

مکانیسم گزارش دهی برای بیش از حد ولتاژ نرم‌افزاری معمولاً به شرح زیر است: پس از نمونه‌برداری از ولتاژ دی‌سی بوس، نرم‌افزار آن را با آستانه نرم‌افزاری مقایسه می‌کند. اگر از آستانه بیشتر باشد، خطای بیش از حد ولتاژ نرم‌افزاری گزارش می‌شود و انورتر متوقف می‌شود.

برای رفع و حل خطاها و مشکلات بیش از حد ولتاژ معمولاً شامل موارد زیر است:

1. اگر انرژی قابل توجهی به شبکه بازگردانی می‌شود، بررسی کنید که آیا واحد مقاومت ترمز (BRU) نصب شده و اندازه‌گیری شده است.
2. اگر انرژی بازگردانی شده محدود است، سعی کنید زمان کاهش سرعت را تمدید کنید تا بازگردانی کاهش یابد یا پارامترهای حلقه سرعت/جریان PI را تنظیم کنید تا عملکرد کنترل بهبود یابد.
3. اگر بازگردانی محدود با افزایش موقت ولتاژ (مثلاً از دست دادن بار سنگین) رخ می‌دهد و موقعیت/زمان توقف مهم نیست، تابع پیشگیری از توقف بیش از حد ولتاژ را فعال کنید. با احتیاط استفاده کنید زیرا می‌تواند از توقف به موقع جلوگیری کند؛ در جاهایی که موقعیت توقف مهم است از آن استفاده نکنید.
4. اگر انرژی بازگردانی شده خیلی کم است، بررسی کنید که آیا ولتاژ سه‌فاز ورودی خیلی بالاست.
5. بررسی کنید که آیا موتور توسط یک نیروی خارجی (مثلاً بار اضافی) به حرکت درمی‌آید. اگر اینطور است، این نیرو را حذف کنید.

III. از دست دادن فاز ورودی

از دست دادن فاز ورودی یکی دیگر از خطاها در انورتر است. مکانیسم‌های گزارش دهی بر اساس سازنده/مدل متفاوت است اما معمولاً به دو نوع تقسیم‌بندی می‌شود:

1. تشخیص مبتنی بر نرم‌افزار: دو ولتاژ خط نمونه‌برداری شده و به ولتاژ فاز تبدیل می‌شوند. عدم تعادل فاز محاسبه می‌شود تا مشخص شود که آیا شرایط از دست دادن فاز برقرار است.
2. تشخیص مبتنی بر سخت‌افزار: یک مدار اختصاصی از دست دادن فاز را تشخیص می‌دهد و سیگنال خطا را از طریق یک پین به میکروکنترلر منتقل می‌کند. نرم‌افزار وضعیت این پین را می‌شناسد تا از دست دادن فاز را تشخیص دهد.

اگر از دست دادن فاز تشخیص داده شود، خطا گزارش می‌شود و انورتر متوقف می‌شود (یا در برخی موارد هشدار تولید می‌کند).

برای رفع و حل خطاها و مشکلات معمولاً شامل موارد زیر است:

1. تمامیت و امنیت اتصالات تغذیه سه‌فاز ورودی را بررسی کنید.
2. بررسی کنید که تمامی فازهای تغذیه ورودی موجود هستند (فیوز‌ها نسوزیده و کلیدها قطع نشده‌اند).
3. اگر هر دو مورد ۱ و ۲ تأیید شدند، تغذیه ورودی را نظارت کنید و منطق کنترل را برای هر دنباله جدا شدن/وصل شدن خودکار بررسی کنید.

IV. بیش از حد بار انورتر

بیش از حد بار انورتر گاهی گزارش می‌شود. مکانیسم‌های گزارش دهی متفاوت است اما معمولاً شامل موارد زیر است:

1. روش تجمع گرما: نرم‌افزار مقدار تجمع گرما را بر اساس جریان (و ممکن است عوامل دیگر) در طول زمان محاسبه می‌کند و آن را با آستانه طراحی مقایسه می‌کند. اگر از آستانه بیشتر باشد، خطای بیش از حد بار گزارش می‌شود و انورتر متوقف می‌شود.
2. ویژگی زمان معکوس: بر اساس منحنی بیش از حد بار طراحی شده، نرم‌افزار محاسبه می‌کند که چقدر زمان برای یک مقدار خاص از بیش از حد جریان مجاز است. زمان‌گیری از زمان بیش از حد جریان شروع می‌شود؛ اگر از زمان مجاز عبور کند، خطای گزارش می‌شود و انورتر متوقف می‌شود.

برای رفع و حل خطاها و مشکلات معمولاً شامل موارد زیر است:

1. بررسی کنید که آیا دوره بار (زمان روشن/خاموش) با منحنی بیش از حد بار انورتر مطابقت دارد. جریان بار را تنظیم یا کاهش دهید تا از محدوده زمانی منحنی عبور نکند.
2. بررسی کنید که آیا توان موتور بیشتر از توان بار پیوسته انورتر است. اگر بار واقعاً بزرگ است، انورتر با توان بالاتری انتخاب کنید.

V. توقف موتور

توقف موتور گاهی گزارش می‌شود. به طور کلی، انورتر موتور را به دستیابی به سرعت خاصی دستور می‌دهد و گشتاور قابل توجهی خروجی می‌دهد، اما موتور به درستی چرخیده نمی‌شود و در حالت توقف باقی می‌ماند.

شرایط معمولاً مورد نیاز برای تحریک خطای توقف موتور:

1. جریان گشتاور بازخوردی از آستانه توقف جریان تنظیم شده بیشتر است و این حالت بیشتر از زمان توقف تنظیم شده طول می‌کشد.
2. در این مدت، سرعت واقعی موتور کمتر از آستانه فرکانس توقف تنظیم شده است.
3. انورتر در حالت کنترل V/f نیست (چون V/f فیدبک سرعت ندارد، تشخیص توقف امکان‌پذیر نیست).

برای رفع و حل خطاها و مشکلات توقف موتور معمولاً شامل موارد زیر است:

1. بررسی کنید که آیا نیروی خارجی فیزیکی مانع چرخش موتور شده است. علت را حذف کنید.
2. پارامترهای فرکانس توقف و آستانه جریان توقف را بر اساس نیازهای کاربری تنظیم کنید.
3. بررسی کنید که آیا توان موتور/بار بیشتر از توان انورتر است. اگر اینطور است، انورتر با توان مناسبی انتخاب کنید.