일반 인버터 오류 및 해결 방법

1. 과전류 고장

과전류는 인버터 작동 중 가장 자주 발생하는 고장 중 하나입니다. 인버터를 보다 효과적으로 보호하기 위해 일반적으로 다단계 과전류 보호가 구현됩니다. 과전류의 심각성에 따라 전력 모듈 과전류, 하드웨어 과전류, 소프트웨어 과전류로 분류할 수 있습니다. 일반적으로 전력 모듈 과전류가 최고 수준의 고장으로 간주됩니다. 하드웨어 과전류 임계값은 전력 모듈 과전류 임계값보다 훨씬 낮지만 소프트웨어 과전류 임계값보다 높습니다. 응답 속도 측면에서 하드웨어 차단은 소프트웨어보다 빠릅니다.

전력 모듈 과전류의 신고 메커니즘은 일반적으로 다음과 같습니다: 하드웨어 설계는 IGBT 전도 전류가 하드웨어 과전류 임계값(일반적으로 IGBT 정격 전류의 6배 이하)을 크게 초과할 때 광커플러의 프라이머리 측에서 FAULT 신호를 트리거합니다. 그런 다음 하드웨어 회로는 PWM 파형 출력을 차단하고 동시에 이 신호를 제어 칩의 핀으로 전송합니다. 소프트웨어는 인터럽트를 통해 이 신호에 응답하여 즉시 종료 및 추가 작동을 차단합니다.

하드웨어 과전류의 신고 메커니즘은 일반적으로 다음과 같습니다: 하드웨어 비교 회로를 사용하여, 전류가 하드웨어 과전류 임계값을 초과할 때 감지되면 하드웨어 회로는 PWM 파형 출력을 차단하고 고장 신호를 제어 칩의 핀으로 전송합니다. 소프트웨어는 인터럽트를 통해 이 신호에 응답하여 즉시 종료합니다.

소프트웨어 과전류의 신고 메커니즘은 일반적으로 다음과 같습니다: 세 상 전류를 샘플링한 후 소프트웨어는 RMS 값을 계산합니다. 이 RMS 값은 소프트웨어 과전류 임계값과 비교됩니다. 임계값을 초과하면 소프트웨어 과전류 고장이 신고되고 인버터가 종료됩니다.

일반적으로 과전류 고장의 진단 및 해결에는 다음과 같은 단계가 포함될 수 있습니다:

1. 인버터가 정상적으로 작동하다가 가끔 전력 모듈 과전류 고장을 신고할 경우, 먼저 고장을 재설정해 보세요. 재설정이 실패하면 전력 모듈이 손상되어 교체가 필요할 수 있습니다.
2. 재설정이 성공하면 운전 조건이 변경되었는지 확인하세요(예: 순간적인 과부하/정지로 인한 갑작스러운 높은 전류). 외부 이상으로 인해 발생했다면 원인을 제거하여 안정적인 작동을 유지하세요. 만약 의도적인 변경(예: 부하 요구 증가 또는 충격 부하)이라면 가속 시간을 연장하여 전류 급증을 줄이고, 속도/전류 루프 PI 매개변수를 조정하여 제어 성능을 최적화하거나, 과전류 정지 방지 기능을 활성화하세요.
3. 외부 조건에 변화가 없는데 재설정이 성공했을 경우, 인버터 출력 회로의 접지 고장이나 단락을 확인하세요. 발견된 것을 제거하세요. 만약 없다면, 작동 주기 내내 전류 크기를 관찰하세요. 안정적이며 큰 급증이 없다면, 전기 노이즈 간섭을 고려하고 배선/접지를 점검하세요.
4. 시험 운전 중 과전류 고장이 쉽게 발생한다면, 먼저 인버터와 모터 매개변수 설정이 올바른지 확인하세요. 인버터와 모터 용량이 일치하지만 고장이 지속된다면, 동적 매개변수 식별을 수행하여 모터 매개변수의 정확성을 확인하세요.
5. V/f 제어 하에서 시작 시 과전류가 발생한다면, 토크 부스트 설정이 너무 높은지 확인하고 필요하다면 이를 줄이세요. 또한 V/f 곡선 설정이 불합리한지 확인하고 적절히 조정하세요.
6. 모터가 자유롭게 회전하거나 스핀 상태에서 시작할 때 과전류가 발생할 수 있습니다. 모터가 완전히 멈출 때까지 기다렸다가 시작하거나, 시작 방법을 플라잉 스타트/스핀 추적 시작으로 설정하세요.

II. 과전압 고장

과전압도 가장 흔한 인버터 고장 중 하나입니다. 인버터를 보호하기 위해 일반적으로 다단계 과전압 보호가 구현됩니다. 심각성에 따라 일반적으로 하드웨어 과전압과 소프트웨어 과전압으로 분류됩니다.

일반적으로 하드웨어 과전압 임계값은 소프트웨어 과전압 임계값보다 높으며, 하드웨어 차단이 더 빠릅니다. 하드웨어 과전압의 신고 메커니즘은 일반적으로 다음과 같습니다: 하드웨어 비교 회로를 사용하여, DC 버스 전압이 하드웨어 임계값을 초과할 때, 하드웨어 회로는 PWM 출력을 차단하고 제어 칩에 신호를 보냅니다. 소프트웨어는 인터럽트를 통해 이 신호에 응답하여 종료합니다.

소프트웨어 과전압의 신고 메커니즘은 일반적으로 다음과 같습니다: DC 버스 전압을 샘플링한 후, 소프트웨어는 이를 소프트웨어 임계값과 비교합니다. 임계값을 초과하면 소프트웨어 과전압 고장이 신고되고 인버터가 종료됩니다.

과전압 고장의 진단 및 해결에는 일반적으로 다음과 같은 단계가 포함됩니다:

1. 그리드로 많은 에너지가 재생되는 경우, 제동 저항 유닛(BRU)이 설치되어 있고 적절한 크기인지 확인하세요.
2. 재생 에너지가 적다면, 감속 시간을 연장하여 재생을 줄이거나, 속도/전류 루프 PI 매개변수를 조정하여 제어 성능을 개선하세요.
3. 순간적인 전압 급증이 발생하는 경우(예: 무거운 부하의 갑작스러운 손실), 정지 위치/시간이 중요하지 않다면, 과전압 정지 방지 기능을 활성화하세요. 주의해서 사용하세요. 이 기능은 적시적인 종료를 방지할 수 있으므로, 정지 위치가 중요한 경우에는 사용하지 마세요.
4. 재생 에너지가 매우 낮다면, 세 상 입력 전압이 과도하게 높은지 확인하세요.
5. 모터가 외부 힘(예: 과부하)에 의해 구동되는지 확인하세요. 그렇다면, 이 힘을 제거하세요.

III. 입력 위상 누락

입력 위상 누락은 또 다른 비교적 흔한 인버터 고장입니다. 제조업체/모델에 따라 신고 메커니즘이 다릅니다. 그러나 일반적으로 두 가지 유형으로 나뉩니다:

1. 소프트웨어 기반 검출: 두 선 전압을 샘플링하여 위상 전압으로 변환합니다. 위상 불균형을 계산하여 위상 누락 조건을 충족하는지 확인합니다.
2. 하드웨어 기반 검출: 전용 회로가 위상 누락을 감지하고, 제어 칩의 핀을 통해 신호를 보냅니다. 소프트웨어는 이 핀의 상태를 모니터링하여 위상 누락을 결정합니다.

위상 누락이 감지되면 고장이 신고되고 인버터가 종료됩니다(일부 경우에는 경보가 발생할 수도 있음).

진단 및 해결에는 일반적으로 다음과 같은 단계가 포함됩니다:

1. 세 상 입력 전원 연결의 완전성과 안전성을 확인하세요.
2. 모든 입력 전원 위상이 존재하는지(퓨즈가 녹아내리거나 차단기가 트리핑되지 않았는지) 확인하세요.
3. 1 및 2가 모두 정상이라고 확인되면, 입력 전원을 모니터링하고, 자동 해제/재연결 시퀀스를 위한 제어 로직을 확인하세요.

IV. 인버터 과부하

인버터 과부하는 가끔 발생하는 고장입니다. 신고 메커니즘은 다양하지만 일반적으로 다음과 같습니다:

1. 열 누적 방법: 소프트웨어는 시간에 따른 전류(및 기타 요인)를 기반으로 열 누적 값을 계산하고, 이를 설계 임계값과 비교합니다. 임계값을 초과하면 과부하 고장이 발생하고 종료됩니다.
2. 역시간 특성: 인버터의 설계 과부하 곡선을 기반으로, 소프트웨어는 특정 과전류 크기에 대한 허용 시간을 계산합니다. 과전류가 발생할 때 타이밍이 시작되며, 허용 시간을 초과하면 고장이 발생하고 종료됩니다.

진단 및 해결에는 일반적으로 다음과 같은 단계가 포함됩니다:

1. 부하의 주기(ON/OFF 시간)가 인버터의 과부하 곡선을 준수하는지 확인하세요. 곡선의 지속 시간 한도를 초과하지 않도록 부하 전류를 조정하거나 줄이세요.
2. 모터 용량이 인버터의 연속 부하 등급을 초과하는지 확인하세요. 실제 부하가 크다면, 더 높은 용량의 인버터를 선택하세요.

V. 모터 정지

모터 정지는 인버터가 가끔 신고하는 또 다른 고장입니다. 기본적으로 인버터는 모터에게 특정 속도에 도달하도록 명령하고, 상당한 토크를 출력하지만, 모터는 제대로 회전하지 않고 정지 상태로 남아 있습니다.

모터 정지 고장을 발생시키기 위한 일반적인 조건:

1. 피드백 토크 전류가 설정된 정지 전류 임계값을 초과하며, 이 상태가 설정된 정지 시간보다 오래 지속됩니다.
2. 이 기간 동안 실제 모터 속도가 설정된 정지 주파수 임계값 아래입니다.
3. 인버터가 V/f 제어 모드로 작동하지 않습니다(V/f는 속도 피드백이 없으므로 정지 감지가 불가능함).

모터 정지 고장의 진단 및 해결에는 일반적으로 다음과 같은 단계가 포함됩니다:

1. 외부 힘이 모터의 회전을 물리적으로 방해하는지 확인하세요. 원인을 제거하세요.
2. 응용 프로그램의 요구 사항에 따라 정지 주파수와 정지 전류 임계값 매개변수를 조정하세요.
3. 모터/부하 용량이 인버터의 능력을 초과하는지 확인하세요. 그렇다면, 적절한 크기의 인버터를 선택하세요.