Gewone inverterfouten en oplossingen

1. Stroomoverschrijding

Stroomoverschrijding is een van de meest voorkomende fouten tijdens het gebruik van een inverter. Om de inverter beter te beschermen, wordt meestal meerdere niveaus van stroomoverschrijdingsbescherming toegepast. Op basis van de ernst van de stroomoverschrijding kan deze worden ingedeeld in de volgende situaties: stroommodule-overschrijding, hardware-overschrijding en software-overschrijding. Meestal is de stroommodule-overschrijding de hoogste niveau fout. De drempelwaarde voor hardware-overschrijding is aanzienlijk lager dan die voor stroommodule-overschrijding, maar hoger dan die voor software-overschrijding. Wat de responssnelheid betreft, is hardware-blokkering sneller dan software.

Het meldingsmechanisme voor stroommodule-overschrijding is doorgaans als volgt: Wanneer de geleide stroom van de IGBT aanzienlijk de hardware-overschrijdingsdrempel (doorgaans niet meer dan 6 keer de IGBT-nominale stroom) overschrijdt, activeert de hardwareontwerp de FAULT-signalering aan de primaire zijde van de optokoppeling. Het hardwarecircuit blokkeert vervolgens de PWM-golfuitvoer en zendt dit signaal naar de pin van de controlechip. De software reageert op dit signaal via een interrupt, waarna onmiddellijk de werking wordt gestopt en geblokkeerd.

Het meldingsmechanisme voor hardware-overschrijding is doorgaans als volgt: Met behulp van een hardware-vergelijkingscircuit, wanneer een stroom de hardware-overschrijdingsdrempel overschrijdt, blokkeert het hardwarecircuit de PWM-golfuitvoer en zendt het foutsignaal naar de pin van de controlechip. De software reageert via een interrupt en stopt onmiddellijk.

Het meldingsmechanisme voor software-overschrijding is doorgaans als volgt: Na het monitoren van de driefase-stromen, berekent de software de effectieve waarde. Deze effectieve waarde wordt vergeleken met de software-overschrijdingsdrempel. Als deze drempel wordt overschreden, wordt een software-overschrijdingsfout gerapporteerd en wordt de inverter uitgeschakeld.

Algemeen gesproken kunnen de stappen om stroomoverschrijdingsfouten op te lossen het volgende omvatten:

1. Als de inverter normaal heeft gewerkt en af en toe een stroommodule-overschrijdingsfout rapporteert, probeer dan eerst de fout te resetten. Als de reset mislukt, kan de stroommodule beschadigd zijn en moet deze vervangen worden.
2. Als de reset succesvol is, overweeg dan of de bedrijfsomstandigheden veranderd zijn (bijvoorbeeld tijdelijke overbelasting/stilstand die een plotselinge hoge stroom veroorzaakt). Als dit door een externe anomalie wordt veroorzaakt, elimineer dan de oorzaak om stabiele werking te handhaven. Als de verandering opzettelijk is (bijvoorbeeld toegenomen belastingsvraag of impactbelasting), verminder de stroompieken door de versnellingsduur te verlengen, pas de snelheid/stroomlus PI-parameters aan om de besturingseigenschappen te optimaliseren, of schakel de stroomoverschrijdingspreventiefunctie in.
3. Als de reset succesvol is zonder wijzigingen in de externe omstandigheden, controleer dan de inverter-uitgangscircuit op aardfouten of kortsluitingen. Elimineer eventuele gevonden problemen. Als er geen problemen zijn, observeer dan de stroomsterkte gedurende de hele werkingssiklus. Als deze stabiel is zonder significante pieken, overweeg dan elektrische storingen en controleer de bedrading/aarding.
4. Tijdens de inbedrijfstelling, als stroomoverschrijdingsfouten gemakkelijk optreden, controleer dan eerst of de instellingen voor zowel inverter- als motorkarakteristieken correct zijn, inclusief de match tussen inverter- en motorvermogens. Als de instellingen correct zijn en het vermogen overeenkomt, maar de fout blijft voortbestaan, voer dan dynamische parameteridentificatie uit om de nauwkeurigheid van de motorkarakteristieken te garanderen.
5. Bij een stroomoverschrijding tijdens het opstarten onder V/f-regeling, controleer dan of de instelling voor momentverhoging te hoog is en pas deze indien nodig aan. Controleer ook of de V/f-kromme-instellingen onredelijk zijn en pas deze indien nodig aan.
6. Bij het starten terwijl de motor vrij draait, kan een stroomoverschrijding optreden. Wacht tot de motor volledig stil staat voordat je begint, of stel de startmethode in op flying start / spin tracking start.

II. Spanningsoverschrijding

Spanningsoverschrijding is ook een van de meest voorkomende inverterfouten. Om de inverter te beschermen, wordt meestal meerdere niveaus van spanningsoverschrijdingsbescherming toegepast. Op basis van de ernst wordt dit doorgaans ingedeeld in hardware-spanningsoverschrijding en software-spanningsoverschrijding.

Meestal is de hardware-spanningsoverschrijdingsdrempel hoger dan de software-spanningsoverschrijdingsdrempel, en is hardware-blokkering sneller. Het hardware-spanningsoverschrijding meldingsmechanisme is doorgaans: Met behulp van een hardware-vergelijkingscircuit, wanneer de gelijkspanning van de DC-bus de hardware-drempel overschrijdt, blokkeert het hardwarecircuit de PWM-uitvoer en signaleert dit aan de controlechip. De software reageert via een interrupt en stopt.

Het software-spanningsoverschrijding meldingsmechanisme is doorgaans: Na het monitoren van de gelijkspanning van de DC-bus, vergelijkt de software deze met de software-drempel. Als deze drempel wordt overschreden, wordt een software-spanningsoverschrijdingsfout gerapporteerd, en wordt de inverter uitgeschakeld.

De stappen om spanningsoverschrijdingsfouten op te lossen omvatten doorgaans:

1. Als er aanzienlijke energie terug wordt gevoed naar het net, controleer dan of er een remweerstandseenheid (BRU) is geïnstalleerd en of deze voldoende groot is.
2. Als de geregenereerde energie beperkt is, probeer dan de afremmingstijd te verlengen om de regeneratie te verminderen, of pas de snelheid/stroomlus PI-parameters aan om de besturingseigenschappen te verbeteren.
3. Als er beperkte regeneratie met tijdelijke spanningsspijkers optreedt (bijvoorbeeld plotselinge verlies van zware belasting) en de stoppositie/tijd niet kritisch is, schakel dan de overspanningspreventiefunctie in. Gebruik dit met voorzichtigheid, omdat het kan voorkomen dat de inverter op tijd wordt uitgeschakeld; gebruik dit niet waar de stoppositie kritisch is.
4. Als de geregenereerde energie zeer laag is, controleer dan of de driefase-ingangsspanning te hoog is.
5. Controleer of de motor wordt aangedreven door een externe kracht (bijvoorbeeld overmatige belasting). Zo ja, elimineer dan deze kracht.

III. Faseverlies bij ingang

Faseverlies bij ingang is nog een relatief veelvoorkomende inverterfout. Het meldingsmechanisme varieert per fabrikant/model, maar valt meestal in twee categorieën:

1. Software-gebaseerde detectie: Twee lijnspanningen worden gemeten en omgezet in fase-spanningen. De fasespanningsbalans wordt berekend om vast te stellen of de faseverliescondities worden voldaan.
2. Hardware-gebaseerde detectie: Een speciaal circuit detecteert faseverlies en signaleert dit aan de controlechip via een pin. De software monitort de status van deze pin om faseverlies vast te stellen.

Als faseverlies wordt gedetecteerd, wordt een fout gerapporteerd, en wordt de inverter uitgeschakeld (of genereert een alarm in sommige gevallen).

De stappen om faseverliesfouten op te lossen omvatten doorgaans:

1. Controleer de integriteit en veiligheid van de driefase-ingangsspanningsverbindingen.
2. Controleer of alle ingangsspanningsfasen aanwezig zijn (geen doorgeslagen vuses, schakelaars uitgeschakeld).
3. Als 1 & 2 bevestigd zijn, controleer dan de ingangsspanning en controleer de bedieningslogica voor eventuele automatische loskoppelings/herkoppelingssequenties.

IV. Inverter-overbelasting

Inverter-overbelasting is een af en toe gerapporteerde fout. Het meldingsmechanisme varieert, maar is meestal:

1. Thermische accumulatiemethode: De software berekent een thermische accumulatiewaarde op basis van de stroom (en mogelijk andere factoren) over de tijd, vergelijkt deze met een ontwerpdrempel. Overschrijding van de drempel activeert een overbelastingsfout en sluit de inverter af.
2. Invers-tijdkenmerk: Op basis van de ontworpen overbelastingscurve van de inverter, berekent de software hoe lang een specifieke stroomoverschrijding toegestaan is. De timing begint wanneer de stroomoverschrijding optreedt; overschrijding van de toegestane tijd activeert de fout en sluit de inverter af.

De stappen om overbelastingsfouten op te lossen omvatten doorgaans:

1. Controleer of de belastingscyclus (AAN/UIT-tijden) voldoet aan de overbelastingscurve van de inverter. Pas de belastingsstroom aan of verminder deze om te voorkomen dat de duur de grenzen van de curve overschrijdt.
2. Controleer of het motormacht het continue belastingsvermogen van de inverter overschrijdt. Als de belasting echt groot is, selecteer dan een inverter met hoger vermogen.

V. Motorstilstand

Motorstilstand is nog een af en toe gerapporteerde inverterfout. In essentie geeft de inverter de motor opdracht om een bepaalde snelheid te bereiken en levert significant koppel, maar de motor roteert niet correct en blijft in een stilstand.

De voorwaarden die doorgaans vereist zijn om een motorstilstandsfout te activeren:

1. De feedback koppelstroom overschrijdt de ingestelde stilstandstroomdrempel en deze toestand duurt langer dan de ingestelde stilstandstijd.
2. Tijdens deze periode is de werkelijke motorsnelheid lager dan de ingestelde stilstands-frequentiedrempel.
3. De inverter werkt niet in V/f-regelmodus (aangezien V/f geen snelheidsfeedback heeft, is stilstandsdetectie niet mogelijk).

De stappen om motorstilstandsfouten op te lossen omvatten doorgaans:

1. Controleer of een externe kracht de rotatie van de motor fysiek belemmert. Elimineer de oorzaak.
2. Pas de stilstands-frequentie en de stilstandstroomdrempelparameters aan volgens de behoeften van de toepassing.
3. Controleer of de motor/belasting macht het vermogen van de inverter overschrijdt. Zo ja, selecteer dan een passend vermogen van de inverter.