Sıkça Görülen Inverter Arızaları ve Çözümleri

1. Aşırı Akım Hatası

Aşırı akım, inverterin işlemesi sırasında karşılaşılan en sık hatalardan biridir. Inverteri daha iyi korumak için genellikle aşırı akıma karşı çok seviyeli koruma uygulanır. Aşırı akımın ciddiyetine göre, bu durum şu şekilde kategorize edilebilir: güç modülü aşırı akımı, donanım aşırı akımı ve yazılım aşırı akımı. Genellikle, güç modülü aşırı akımı en yüksek seviye hatasıdır. Donanım aşırı akım eşiği, güç modülü aşırı akım eşiğinden çok daha düşük olmasına rağmen, yazılım aşırı akım eşiğinden yüksektir. Yanıt hızı açısından, donanım engellemesi yazılımdan daha hızlıdır.

​Güç modülü aşırı akımı raporlama mekanizması genellikle şöyledir: IGBT iletim akımı, donanım aşırı akım eşiğini (genellikle IGBT nominal akımının 6 katından fazla olmamalıdır) büyük ölçüde aştığında, optokoplinin birincil tarafındaki FAULT sinyali tetiklenir. Donanım devresi, PWM dalga çıktısını engeller ve bu sinyali aynı zamanda kontrol çipinin pini üzerinden ileterek, yazılım bu sinyale kesme yoluyla yanıt vererek anında kapatır ve daha fazla işleme izin vermez.

​Donanım aşırı akımı raporlama mekanizması genellikle şöyledir: Bir donanım karşılaştırıcı devresi kullanılarak, donanım aşırı akım eşiğini aşan akım tespit edildiğinde, donanım devresi PWM dalga çıkışı engeller ve hata sinyalini kontrol çipinin pini üzerinden iletir. Yazılım bu sinyale kesme yoluyla yanıt vererek anında kapatır.

​Yazılım aşırı akımı raporlama mekanizması genellikle şöyledir: Üç faz akımları örneklendikten sonra, yazılım RMS değerini hesaplar. Bu RMS değeri, yazılım aşırı akım eşiğiyle karşılaştırılır. Eğer eşiği aşarsa, yazılım aşırı akım hatası bildirilir ve inverter kapatılır.

Genellikle, aşırı akım hatalarını giderme ve çözme şu adımları içerebilir:

1. Eğer inverter normal çalışıyorsa ve ara sıra güç modülü aşırı akım hatası bildiriyorsa, önce hatayı sıfırlama denemesi yapılmalıdır. Eğer sıfırlama başarısız olursa, güç modülü hasarlı olabilir ve değiştirilmesi gerekebilir.
2. Eğer sıfırlama başarılıysa, işletim koşullarında değişiklik olup olmadığını düşünün (örneğin, geçici aşırı yük/duraklama ani yüksek akım neden olabilir). Eğer dış bir anomali nedeniyle oluşmuşsa, nedeni ortadan kaldırarak istikrarlı çalışma sağlayın. Eğer değişiklik kasıtlıysa (örneğin, yük talebinin artması veya darbe yükü), ivme süresini uzatarak akım patlamalarını azaltın, hız/akım döngüsü PI parametrelerini optimize etmek için ayarlayın veya aşırı akım duraklatma önleme fonksiyonunu etkinleştirin.
3. Eğer sıfırlama başarılıysa ve dış koşullarda herhangi bir değişiklik yoksa, inverter çıkış devresinde toprak hatası veya kısa devre olup olmadığını kontrol edin. Bulunanları ortadan kaldırın. Eğer hiçbir şey bulunmuyorsa, çalışma döngüsünün tamamı boyunca akım büyüklüğünü gözlemleyin. Eğer stabil ve önemli patlamalar olmadıysa, elektriksel gürültü干擾似乎導致翻譯中斷了。我會繼續按照要求完成剩下的部分：
   1. 如果复位成功且外部条件没有变化，检查变频器输出电路是否有接地故障或短路。消除发现的任何问题。如果没有问题存在，观察整个运行周期中的电流大小。如果稳定且无显著突增，考虑电气噪声干扰并检查接线/接地。
   2. 在调试期间，如果容易发生过流故障，首先验证变频器和电机参数设置是否正确，包括变频器和电机功率等级匹配。如果设置正确且功率匹配但故障仍然存在，请执行动态参数识别以确保电机参数准确。
   3. 如果在V/f控制下启动时发生过流，检查转矩提升设置是否过高，并根据需要降低。还要检查V/f曲线设置是否不合理并进行相应调整。
   4. 如果在电机自由旋转时启动，可能会发生过流。等待电机完全停止后再启动，或将启动方式设置为飞车启动/跟踪启动。

   ​II. 过电压故障​

   过电压也是最常见的变频器故障之一。为了保护变频器，通常会实施多级过电压保护。根据严重程度，一般分为硬件过电压和软件过电压。

   通常，硬件过电压阈值高于软件过电压阈值，硬件阻断速度更快。​硬件过电压​ 报告机制一般是：使用硬件比较器电路，当直流母线电压超过硬件阈值时，硬件电路阻断PWM输出并向控制芯片发送信号。软件通过中断响应并关闭。

   ​软件过电压​ 报告机制一般是：采样直流母线电压后，软件将其与软件阈值进行比较。如果超过阈值，则报告软件过电压故障并关闭变频器。

   解决过电压故障通常涉及：

   1. 如果大量能量被回馈到电网，检查是否安装了适当大小的制动电阻单元（BRU）。
   2. 如果再生能量较小，尝试延长减速时间以减少再生，或调整速度/电流环PI参数以提高控制性能。
   3. 如果出现轻微再生伴有瞬时电压尖峰（例如，突然失去重载）且停止位置/时间不重要，启用过电压防失速功能。谨慎使用，因为它可能阻止及时停机；不要在停止位置至关重要的情况下使用。
   4. 如果再生能量非常低，检查三相输入电压是否过高。
   5. 检查电机是否受到外部力驱动（例如，过载）。如果是这样，消除该力。

   ​III. 输入缺相​

   输入缺相是另一个相对常见的变频器故障。报告机制因制造商/型号而异，但通常分为两类：

   1. 基于软件的检测：采样两个线电压并转换为相电压。计算相不平衡以确定是否满足缺相条件。
   2. 基于硬件的检测：专用电路检测缺相并通过引脚向控制芯片发送信号。软件监控该引脚状态以确定缺相。

   如果检测到缺相，将报告故障并关闭变频器（某些情况下会生成警报）。

   解决缺相故障通常涉及：

   1. 检查三相输入电源连接的完整性和安全性。
   2. 确认所有输入电源相都存在（保险丝未熔断，断路器未跳闸）。
   3. 如果1和2都确认正常，监测输入电源并检查控制逻辑中是否有自动断开/重新连接序列。

   ​IV. 变频器过载​

   变频器过载是偶尔报告的故障。报告机制因制造商/型号而异，但通常是：

   1. ​热积累法：​​ 软件根据电流（以及可能的其他因素）随时间计算热积累值，并将其与设计阈值进行比较。超过阈值触发过载故障并关闭。
   2. ​反时限特性：​​ 根据变频器设计的过载曲线，软件计算特定过流幅度允许的时间。过流发生时开始计时；超过允许时间触发故障并关闭。

   解决过载故障通常涉及：

   1. 检查负载的占空比（通/断时间）是否符合变频器的过载曲线。调整或减少负载电流，防止超过曲线的持续时间限制。
   2. 检查电机功率是否超过变频器的连续负载额定值。如果负载确实很大，选择更高功率的变频器。

   ​V. 电机堵转​

   电机堵转是变频器偶尔报告的另一种故障。本质上，变频器命令电机达到一定速度并输出大量扭矩，但电机未能正常旋转，处于堵转状态。

   触发电机堵转故障通常需要以下条件：

   1. 反馈扭矩电流超过设定的堵转电流阈值并且这种情况持续时间超过设定的堵转时间。
   2. 在此期间，实际电机速度低于设定的堵转频率阈值。
   3. 变频器不在V/f控制模式下运行（因为V/f缺乏速度反馈，无法检测堵转）。

   解决电机堵转故障通常涉及：

   1. 检查是否有外部力物理上阻止电机旋转。消除原因。
   2. 根据应用需求调整堵转频率和堵转电流阈值参数。
   3. 检查电机/负载功率是否超过变频器的能力。如果是这样，选择合适尺寸的变频器。
   现在，我将继续翻译剩余的部分：
   1. Eğer inverter normal çalışıyorsa ve ara sıra güç modülü aşırı akım hatası bildiriyorsa, önce hatayı sıfırlama denemesi yapılmalıdır. Eğer sıfırlama başarısız olursa, güç modülü hasarlı olabilir ve değiştirilmesi gerekebilir.
   2. Eğer sıfırlama başarılıysa, işletim koşullarında değişiklik olup olmadığını düşünün (örneğin, geçici aşırı yük/duraklama ani yüksek akım neden olabilir). Eğer dış bir anomali nedeniyle oluşmuşsa, nedeni ortadan kaldırarak istikrarlı çalışma sağlayın. Eğer değişiklik kasıtlıysa (örneğin, yük talebinin artması veya darbe yükü), ivme süresini uzatarak akım patlamalarını azaltın, hız/akım döngüsü PI parametrelerini optimize etmek için ayarlayın veya aşırı akım duraklatma önleme fonksiyonunu etkinleştirin.
   3. Eğer sıfırlama başarılıysa ve dış koşullarda herhangi bir değişiklik yoksa, inverter çıkış devresinde toprak hatası veya kısa devre olup olmadığını kontrol edin. Bulunanları ortadan kaldırın. Eğer hiçbir şey bulunmuyorsa, çalışma döngüsünün tamamı boyunca akım büyüklüğünü gözlemleyin. Eğer stabil ve önemli patlamalar olmadıysa, elektriksel gürültü interferansını ve kablolamayı/topraklamayı kontrol edin.
   4. Komisyonlamanın sırasında, aşırı akım hataları kolayca oluşuyorsa, önce inverter ve motor parametrelerinin doğru ayarlandığından emin olun, inverter ve motor güç kapasitelerinin eşleştiğinden emin olun. Eğer ayarlar doğru ve güç eşleşmişse ancak hata devam ediyorsa, dinamik parametre tanımlaması yaparak motor parametrelerinin doğruluğunu sağlayın.
   5. Eğer V/f kontrol altında başlatıldığında aşırı akım oluşuyorsa, tork artırma ayarının çok yüksek olup olmadığını kontrol edin ve gerektiğinde düşürün. Ayrıca, V/f eğrisi ayarlarının mantıklı olup olmadığını kontrol edin ve uygun şekilde ayarlayın.
   6. Eğer motor serbest dönüyorken başlatılıyorsa, aşırı akım oluşabilir. Motorun tamamen durmasını bekleyin ya da başlangıç yöntemini uçuş başlangıcı/spin takip başlangıcı olarak ayarlayın.

   ​II. Aşırı Gerilim Hatası​

   Aşırı gerilim de en yaygın inverter hatalarından biridir. Inverteri korumak için genellikle çok seviyeli aşırı gerilim koruması uygulanır. Ciddiyete bağlı olarak genellikle donanım aşırı gerilimi ve yazılım aşırı gerilimi olarak kategorize edilir.

   Genellikle, donanım aşırı gerilim eşiği yazılım aşırı gerilim eşiğinden yüksektir ve donanım engellemesi daha hızlıdır. ​Donanım aşırı gerilim​ raporlama mekanizması genellikle şöyledir: Bir donanım karşılaştırıcı devresi kullanılarak, DC ana hat voltajı donanım eşiğini aştığında, donanım devresi PWM çıkışı engeller ve kontrol çipine sinyal gönderir. Yazılım kesme yoluyla yanıt vererek kapatır.

   ​Yazılım aşırı gerilim​ raporlama mekanizması genellikle şöyledir: DC ana hat voltajı örneklendikten sonra, yazılım bu değeri yazılım eşiğiyle karşılaştırır. Eğer eşiği aşıyorsa, yazılım aşırı gerilim hatası bildirir ve inverter kapatılır.

   Aşırı gerilim hatalarını giderme ve çözümlemek genellikle şunları içerir:

   1. Eğer ağa önemli miktarda enerji yeniden üretiliyorsa, fren direnci birimi (BRU) kurulup kurulmadığını ve uygun boyutta olup olmadığını kontrol edin.
   2. Eğer yeniden üretilen enerji küçük ise, yavaşlama süresini uzatarak yeniden üretim miktarını azaltmayı veya hız/akım döngüsü PI parametrelerini ayarlayarak kontrol performansını iyileştirmeyi deneyin.
   3. Eğer küçük yeniden üretim ve ani voltaj zirvesi (örneğin, ağır yükün ani kaybı) varsa ve durma konumu/zamanı kritik değilse, aşırı gerilim duraklatma önleme fonksiyonunu etkinleştirin. Dikkatli kullanın çünkü bu, zamanında kapanmayı önleyebilir; durma konumu kritik olan yerlerde kullanmayın.
   4. Eğer yeniden üretilen enerji çok düşükse, üç fazlı giriş voltajının aşırı yüksek olup olmadığını kontrol edin.
   5. Motorun dış bir kuvvet tarafından sürükleme altına alınıp alınmadığını kontrol edin (örneğin, aşırı yüklü yük). Eğer bu durum söz konusuysa, bu kuvveti ortadan kaldırın.

   ​III. Giriş Fazı Kaybı​

   Giriş fazı kaybı başka bir nispeten yaygın inverter hatasıdır. Raporlama mekanizmaları üreticilere/ modelere göre değişir, ancak genellikle iki tip vardır:

   1. Yazılım tabanlı algılama: İki çizgi voltajı örneklendirilir ve faz voltajlarına dönüştürülür. Faz dengesizliği hesaplanarak faz kaybı koşullarının karşılanıp karşılanmadığı belirlenir.
   2. Donanım tabanlı algılama: Özel bir devre faz kaybını algılar ve kontrol çipine bir pin üzerinden sinyal gönderir. Yazılım bu pinin durumunu izleyerek faz kaybını belirler.

   Eğer faz kaybı tespit edilirse, bir hata bildirilir ve inverter kapatılır (bazı durumlarda bir uyarı oluşturur).

   Faz kaybı hatalarını giderme ve çözümlemek genellikle şunları içerir:

   1. Üç fazlı giriş güç bağlantılarının bütünlüğünü ve güvenliğini kontrol edin.
   2. Tüm giriş güç fazlarının varlığını kontrol edin (hiçbir füze erimiş, kırıcı açılmamış mı).
   3. Eğer 1 & 2'nin tamamı onaylandıysa, giriş gücünü izleyin ve otomatik bağlantılı/kapatılmış herhangi bir dizi olup olmadığını kontrol edin.

   ​IV. Inverter Aşırı Yük​

   Inverter aşırı yük, nadiren bildirilen bir hatadır. Raporlama mekanizmaları üreticilere/ modelere göre değişir, ancak genellikle şöyledir:

   1. ​Isı birikimi yöntemi:​​ Yazılım, akım (ve muhtemelen diğer faktörler) üzerinden zaman içinde bir ısı birikimi değerini hesaplar ve bu değeri tasarım eşiğiyle karşılaştırır. Eşiği aşmak aşırı yük hatasını ve kapatmayı tetikler.
   2. ​Zaman ters özellik:​​ Inverterin tasarlanmış aşırı yük eğrisine dayanarak, yazılım belirli bir aşırı akım büyüklüğü için ne kadar süre izin verileceğini hesaplar. Aşırı akım olduğunda zamanlama başlar; izin verilen süreyi aşmak hatayı ve kapatmayı tetikler.

   Aşırı yük hatalarını giderme ve çözümlemek genellikle şunları içerir:

   1. Yükün çalışma döngüsü (AÇIK/KAPALI zamanları) inverterin aşırı yük eğrisine uyup uymadığını kontrol edin. Yüzüdeliği ayarlayarak veya yük akımını azaltarak eğrinin süre limitlerini aşmamaya yardımcı olun.
   2. Motor gücünün inverterin sürekli yük derecesini aşıp aşmadığını kontrol edin. Eğer yük gerçekten büyükse, daha yüksek güçte bir inverter seçin.

   ​V. Motor Durma​

   Motor durma, inverter tarafından nadiren bildirilen başka bir hatadır. Temel olarak, inverter motoru belirli bir hızda ulaşması için komutlar ve önemli bir tork çıktı verir, ancak motor düzgün bir şekilde dönmez ve durma halinde kalır.

   Motor durma hatasını tetiklemek için genellikle aşağıdaki koşullar gerekir:

   1. Geri besleme tork akımı, belirlenen durma akımı eşiğini aşar ve bu durum, belirlenen durma süresinden daha uzun sürer.
   2. Bu süre zarfında, gerçek motor hızı belirlenen durma frekansı eşiğinden daha düşüktür.
   3. Inverter V/f kontrol modunda çalışmamaktadır (V/f'in hız geribildirimi olmadığından, durma algılama mümkün değildir).

   Motor durma hatalarını giderme ve çözümlemek genellikle şunları içerir:

   1. Motorun fiziksel olarak dönmeyi engelleyen bir dış kuvvet olup olmadığını kontrol edin. Nedeni ortadan kaldırın.
   2. Uygulamanın ihtiyaçlarına göre durma frekansı ve durma akımı eşiği parametrelerini ayarlayın.
   3. Motor/yük gücünün inverterin kapasitesini aşıp aşmadığını kontrol edin. Eğer aşmışsa, uygun boyutta bir inverter seçin.