Kerusakan Umum Inverter dan Solusinya

1. Kesalahan Arus Lebih

Arus lebih adalah salah satu kesalahan yang paling sering terjadi selama operasi inverter. Untuk melindungi inverter dengan lebih baik, biasanya diterapkan perlindungan multi-level terhadap arus lebih. Berdasarkan tingkat keparahan arus lebih, dapat dikategorikan menjadi situasi berikut: arus lebih modul daya, arus lebih perangkat keras, dan arus lebih perangkat lunak. Biasanya, arus lebih modul daya merupakan kesalahan tingkat tertinggi. Ambang batas arus lebih perangkat keras jauh lebih rendah daripada ambang batas arus lebih modul daya tetapi lebih tinggi daripada ambang batas arus lebih perangkat lunak. Dalam hal kecepatan respons, pemblokiran perangkat keras lebih cepat daripada perangkat lunak.

Mekanisme pelaporan untuk arus lebih modul daya umumnya sebagai berikut: Desain perangkat keras memicu sinyal FAULT pada sisi primer optokoppler untuk berbalik ketika arus konduksi IGBT melebihi ambang batas arus lebih perangkat keras (umumnya tidak lebih dari 6 kali arus nominal IGBT). Sirkuit perangkat keras kemudian memblokir output gelombang PWM dan secara bersamaan mengirim sinyal ini ke pin chip kontrol. Perangkat lunak merespons sinyal ini melalui interupsi, segera mematikan dan memblokir operasi lebih lanjut.

Mekanisme pelaporan untuk arus lebih perangkat keras umumnya sebagai berikut: Menggunakan sirkuit komparator perangkat keras, ketika arus yang melebihi ambang batas arus lebih perangkat keras terdeteksi, sirkuit perangkat keras memblokir output gelombang PWM dan mengirim sinyal kesalahan ke pin chip kontrol. Perangkat lunak merespons melalui interupsi, segera mematikan.

Mekanisme pelaporan untuk arus lebih perangkat lunak umumnya sebagai berikut: Setelah mengambil sampel arus tiga fase, perangkat lunak menghitung nilai RMS. Nilai RMS ini dibandingkan dengan ambang batas arus lebih perangkat lunak. Jika melebihi ambang batas, dilaporkan kesalahan arus lebih perangkat lunak, dan inverter dimatikan.

Secara umum, penyelesaian dan pemecahan masalah kesalahan arus lebih dapat melibatkan langkah-langkah berikut:

1. Jika inverter telah beroperasi normal dan sesekali melaporkan kesalahan arus lebih modul daya, coba reset kesalahan tersebut terlebih dahulu. Jika reset gagal, mungkin modul daya rusak dan perlu diganti.
2. Jika reset berhasil, pertimbangkan apakah kondisi operasi telah berubah (misalnya, beban sementara/terhenti menyebabkan arus tinggi mendadak). Jika disebabkan oleh anomali eksternal, hilangkan penyebabnya untuk menjaga operasi stabil. Jika perubahan tersebut disengaja (misalnya, peningkatan permintaan beban atau beban dampak), kurangi lonjakan arus dengan memperpanjang waktu akselerasi, atur parameter PI loop kecepatan/arus untuk mengoptimalkan kinerja kontrol, atau aktifkan fungsi pencegahan terhenti akibat arus lebih.
3. Jika reset berhasil tanpa ada perubahan kondisi eksternal, periksa sirkuit output inverter untuk adanya korsleting atau pendek sirkuit. Hilangkan jika ditemukan. Jika tidak ada, perhatikan besarnya arus sepanjang siklus operasi. Jika stabil tanpa lonjakan signifikan, pertimbangkan gangguan noise listrik dan periksa kabel/penghubung ke tanah.
4. Saat komisioining, jika kesalahan arus lebih mudah terjadi, pertama-tama verifikasi pengaturan yang benar untuk parameter inverter dan motor, termasuk penyesuaian rating daya inverter dan motor. Jika pengaturan benar dan daya cocok tetapi kesalahan tetap berlanjut, lakukan identifikasi parameter dinamis untuk memastikan keakuratan parameter motor.
5. Jika arus lebih terjadi saat startup di bawah kontrol V/f, periksa apakah pengaturan boost torsi terlalu tinggi dan kurangi jika perlu. Juga, periksa apakah pengaturan kurva V/f tidak masuk akal dan sesuaikan sesuai kebutuhan.
6. Jika memulai sementara motor sedang berputar bebas, mungkin terjadi arus lebih. Tunggu hingga motor berhenti sepenuhnya sebelum memulai, atau atur metode startup ke flying start/spin tracking start.

II. Kesalahan Tegangan Lebih

Tegangan lebih juga merupakan salah satu kesalahan inverter yang paling umum. Untuk melindungi inverter, biasanya diterapkan perlindungan tegangan lebih multi-level. Berdasarkan tingkat keparahan, umumnya dikategorikan menjadi tegangan lebih perangkat keras dan tegangan lebih perangkat lunak.

Umumnya, ambang batas tegangan lebih perangkat keras lebih tinggi daripada ambang batas tegangan lebih perangkat lunak, dan pemblokiran perangkat keras lebih cepat. Mekanisme pelaporan tegangan lebih perangkat keras umumnya: Menggunakan sirkuit komparator perangkat keras, ketika tegangan bus DC melebihi ambang batas perangkat keras, sirkuit perangkat keras memblokir output PWM dan memberi sinyal ke chip kontrol. Perangkat lunak merespons melalui interupsi, mematikan.

Mekanisme pelaporan tegangan lebih perangkat lunak umumnya: Setelah mengambil sampel tegangan bus DC, perangkat lunak membandingkannya dengan ambang batas perangkat lunak. Jika melebihi, dilaporkan kesalahan tegangan lebih perangkat lunak, dan inverter dimatikan.

Pemecahan dan penyelesaian kesalahan tegangan lebih biasanya melibatkan:

1. Jika energi regeneratif yang signifikan dikembalikan ke jaringan, periksa apakah unit resistor pengereman (BRU) dipasang dan ukurannya sesuai.
2. Jika energi regeneratif moderat, coba perpanjang waktu dekelerasi untuk mengurangi regenerasi, atau atur parameter PI loop kecepatan/arus untuk meningkatkan kinerja kontrol.
3. Jika regenerasi moderat dengan lonjakan tegangan sementara (misalnya, hilangnya beban berat mendadak) dan posisi/waktu berhenti tidak kritis, aktifkan fungsi pencegahan terhenti akibat tegangan lebih. Gunakan dengan hati-hati karena dapat mencegah shutdown tepat waktu; jangan gunakan di mana posisi berhenti kritis.
4. Jika energi regeneratif sangat rendah, periksa apakah tegangan input tiga fase terlalu tinggi.
5. Periksa apakah motor didorong oleh gaya eksternal (misalnya, beban overhauling). Jika demikian, hilangkan gaya tersebut.

III. Kehilangan Fase Input

Kehilangan fase input adalah kesalahan inverter lain yang relatif umum. Mekanisme pelaporan bervariasi menurut produsen/model tetapi umumnya dibagi menjadi dua jenis:

1. Deteksi berbasis perangkat lunak: Dua tegangan garis diambil sampel dan dikonversi menjadi tegangan fase. Ketidakseimbangan fase dihitung untuk menentukan apakah kondisi kehilangan fase terpenuhi.
2. Deteksi berbasis perangkat keras: Sirkuit khusus mendeteksi kehilangan fase dan memberi sinyal ke chip kontrol melalui pin. Perangkat lunak memantau status pin tersebut untuk menentukan kehilangan fase.

Jika kehilangan fase terdeteksi, dilaporkan kesalahan, dan inverter dimatikan (atau menghasilkan alarm dalam beberapa kasus).

Pemecahan dan penyelesaian biasanya melibatkan:

1. Periksa integritas dan keamanan koneksi daya input tiga fase.
2. Verifikasi bahwa semua fase input daya hadir (tidak ada sekering putus, pemutus tripped).
3. Jika 1 & 2 dikonfirmasi OK, monitor daya input dan periksa logika kontrol untuk urutan pemutusan/rekoneksian otomatis.

IV. Overload Inverter

Overload inverter adalah kesalahan yang kadang-kadang dilaporkan. Mekanisme pelaporan bervariasi tetapi umumnya adalah:

1. Metode akumulasi termal: Perangkat lunak menghitung nilai akumulasi termal berdasarkan arus (dan mungkin faktor lain) seiring waktu, membandingkannya dengan ambang batas desain. Melebihi ambang batas memicu kesalahan overload dan shutdown.
2. Karakteristik waktu invers: Berdasarkan kurva overload inverter yang dirancang, perangkat lunak menghitung berapa lama magnitudo arus lebih tertentu diperbolehkan. Waktu dimulai saat arus lebih terjadi; melebihi waktu yang diperbolehkan memicu kesalahan dan shutdown.

Pemecahan dan penyelesaian biasanya melibatkan:

1. Periksa apakah siklus beban (ON/OFF) sesuai dengan kurva overload inverter. Sesuaikan atau kurangi arus beban untuk mencegah melebihi batas durasi kurva.
2. Periksa apakah daya motor melebihi rating beban kontinu inverter. Jika beban benar-benar besar, pilih inverter dengan daya yang lebih tinggi.

V. Motor Macet

Motor macet adalah kesalahan lain yang kadang-kadang dilaporkan oleh inverter. Secara esensial, inverter memerintahkan motor untuk mencapai kecepatan tertentu dan mengeluarkan torsi yang signifikan, tetapi motor gagal berputar dengan benar, tetap dalam keadaan macet.

Kondisi yang biasanya diperlukan untuk memicu kesalahan motor macet:

1. Arus torsi umpan balik melebihi ambang batas arus macet yang ditetapkan dan kondisi ini berlangsung lebih lama dari waktu macet yang ditetapkan.
2. Selama periode ini, kecepatan motor aktual di bawah ambang batas frekuensi macet yang ditetapkan.
3. Inverter bukan beroperasi dalam mode kontrol V/f (karena V/f tidak memiliki umpan balik kecepatan, deteksi macet tidak mungkin).

Pemecahan dan penyelesaian kesalahan motor macet umumnya melibatkan:

1. Periksa apakah gaya eksternal secara fisik mencegah rotasi motor. Hilangkan penyebabnya.
2. Sesuaikan parameter frekuensi macet dan ambang batas arus macet sesuai kebutuhan aplikasi.
3. Periksa apakah daya motor/beban melebihi kemampuan inverter. Jika demikian, pilih inverter dengan ukuran yang sesuai.