Uobičajeni kvarovi invertera i rešenja

1. Prekorašnji struja

Prekorašnja struja je jedna od najčešćih grešaka sa kojima se suočavamo tokom rada invertera. Za bolju zaštitu invertera, obično se implementira više nivoa zaštite od prekorašnje struje. Na osnovu težine prekorašnje struje, može se podeliti u sledeće situacije: prekorašnja struja modula snage, hardverska prekorašnja struja i softverska prekorašnja struja. Obično, prekorašnja struja modula snage predstavlja najviši nivo greške. Prag hardverske prekorašnje struje značajno je niži od praga prekorašnje struje modula snage, ali viši od praga softverske prekorašnje struje. U pogledu brzine reakcije, hardversko blokiranje je brže od softverskog.

Mehanizam prijavljivanja prekorašnje struje modula snage obično izgleda ovako: hardverski dizajn aktivira FAULT signal na primarnoj strani optokupljača kada provodna struja IGBT-a značajno premaši prag hardverske prekorašnje struje (obično ne preko 6 puta nominalna struja IGBT-a). Hardverski krug onda blokira izlaz PWM talase i istovremeno šalje ovaj signal na pin kontrolnog čipa. Softver reaguje na ovaj signal putem prekida, odmah ga isključujući i blokirajući dalji rad.

Mehanizam prijavljivanja hardverske prekorašnje struje obično izgleda ovako: koristeći hardverski komparator, kada se detektuje struja koja premaši prag hardverske prekorašnje struje, hardverski krug blokira izlaz PWM talasa i šalje signal greške na pin kontrolnog čipa. Softver reaguje putem prekida, odmah ga isključujući.

Mehanizam prijavljivanja softverske prekorašnje struje obično izgleda ovako: nakon uzorkovanja tri-faznih struja, softver izračunava RMS vrednost. Ova RMS vrednost se upoređuje sa pragom softverske prekorašnje struje. Ako premaši prag, prijavljuje se softverska greška prekorašnje struje, a inverter se isključuje.

Obično, otklanjanje i rešavanje grešaka prekorašnje struje može uključivati sledeće korake:

1. Ako inverter do tada normalno radi i povremeno prijavljuje grešku prekorašnje struje modula snage, prvo pokušajte resetovanje greške. Ako resetovanje ne uspe, modul snage može biti oštećen i zahteva zamenu.
2. Ako resetovanje uspe, razmotrite da li su promenjene uslovi rada (npr. trenutni preopterećenje/zastoj koji dovodi do naglog porasta struje). Ako je uzrok vanjski anoma, eliminirajte uzrok kako biste održali stabilan rad. Ako je promena namerno izvršena (npr. povećana potreba za opterećenjem ili udarne opterećenje), smanjite strujne talase proširivanjem vremena ubrzanja, podešavanjem parametara PI petlje brzine/struje kako biste optimizovali performanse kontrole, ili omogućite funkciju prevencije prekorašnje struje tokom zastoja.
3. Ako resetovanje uspe bez promena vanjskih uslova, proverite izlazni krug invertersa na prisustvo grešaka na zemlji ili kraće spojeve. Eliminirajte sve pronađene. Ako ih nema, posmatrajte magnitudu struje tokom ciklusa rada. Ako je stabilna bez značajnih talasa, razmotrite elektromagnetnu buku i proverite vezu/zemlju.
4. Tokom komisijonskog rada, ako lako nastanu greške prekorašnje struje, prvo proverite tačnost postavki za inverter i motor, uključujući podudaranje snage invertera i motora. Ako su postavke tačne i snaga je podudarna, ali greška nastavlja, izvršite dinamičku identifikaciju parametara kako biste osigurali tačnost parametara motora.
5. Ako prekorašnja struja nastane tokom pokretanja pod V/f kontrolom, proverite da li je podešenje pojačanja momenta previsoko i smanjite ga ako je potrebno. Takođe, proverite da li su postavke V/f krive nerealne i podešavajte ih po potrebi.
6. Ako se pokreće dok motor slobodno rotira, može doći do prekorašnje struje. Sačekajte da motor potpuno zaustavi pre pokretanja, ili postavite metodu pokretanja na "flying start" / "spin tracking start".

II. Greška prekorašnje napona

Prekorašnje napona je takođe jedna od najčešćih grešaka invertera. Za zaštitu invertera, obično se implementira više nivoa zaštite od prekorašnje napona. Na osnovu težine, obično se kategorizuje u hardversku prekorašnje napona i softversku prekorašnje napona.

Obično, prag hardverske prekorašnje napona je viši od praga softverske prekorašnje napona, a hardversko blokiranje je brže. Mehkanizam prijavljivanja hardverske prekorašnje napona obično izgleda ovako: koristeći hardverski komparator, kada se DC bus napon premaši hardverski prag, hardverski krug blokira izlaz PWM talasa i signališe kontrolni čip. Softver reaguje putem prekida, odmah ga isključujući.

Mehanizam prijavljivanja softverske prekorašnje napona obično izgleda ovako: nakon uzorkovanja DC bus napona, softver upoređuje ga sa softverskim pragom. Ako premaši prag, prijavljuje se softverska greška prekorašnje napona, a inverter se isključuje.

Otklanjanje i rešavanje grešaka prekorašnje napona obično uključuje:

1. Ako se značajna energija regeneriše u mrežu, proverite da li je instaliran otpornik za freniranje (BRU) i da li je pravilno dimenzionisan.
2. Ako je regenerativna energija umjerena, pokušajte proširiti vreme sporjenja kako biste smanjili regeneraciju, ili podešavajte parametre PI petlje brzine/struje kako biste poboljšali performanse kontrole.
3. Ako se javljaju umjerene regeneracije s trenutnim talasima napona (npr. nagla gubitak teškog opterećenja) i ako nije kritično zaustavljanje pozicije/vremena, omogućite funkciju prevencije prekorašnje napona. Koristite s pažnjom jer može sprečiti pravo vreme isključivanja; ne koristite gdje je kritična zaustavljanje pozicije.
4. Ako je regenerativna energija vrlo niska, proverite da li je trofazni ulazni napon previsok.
5. Proverite da li motor djeluje pod uticajem vanjske sile (npr. preopterećenje). Ako je tako, eliminirajte ovu silu.

III. Nedostatak faze na ulazu

Nedostatak faze na ulazu je još jedna relativno česta greška invertera. Mekhanizmi prijavljivanja variraju po proizvođaču/modelu, ali obično se dele na dva tipa:

1. Detekcija temeljena na softveru: uzorkuju se dva linijna napona i pretvaraju se u fazne napone. Izračunava se neravnoteža faza kako bi se utvrdilo da li su ispunjeni uslovi nedostatka faze.
2. Detekcija temeljena na hardveru: poseban krug detektuje nedostatak faze i signališe kontrolni čip putem pina. Softver nadgleda stanje ovog pina kako bi utvrdio nedostatak faze.

Ako se detektuje nedostatak faze, prijavljuje se greška, a inverter se isključuje (ili generiše alarm u nekim slučajevima).

Otklanjanje i rešavanje obično uključuje:

1. Proverite integritet i sigurnost veza trofaznog ulaznog napajača.
2. Verifikujte da li su prisutne sve faze ulaznog napajača (bez prekidnika ili prekidača).
3. Ako su 1 & 2 potvrđeni kao ispravni, nadgledajte ulazni napon i proverite logiku kontrole za eventualne automatizovane sekvence odspajanja/prijavljivanja.

IV. Preopterećenje invertera

Preopterećenje invertera je greška koja se povremeno javlja. Mekhanizmi prijavljivanja variraju, ali obično su:

1. Metoda akumulacije toplote: Softver izračunava vrednost akumulacije toplote na osnovu struje (i eventualno drugih faktora) tokom vremena, upoređujući je sa projektiranim pragom. Premašivanje praga aktivira grešku preopterećenja i isključuje inverter.
2. Inverzna karakteristika vremena: Na osnovu projektirane krive preopterećenja invertera, softver izračunava koliko dugo je dozvoljena određena magnituda prekorašnje struje. Merenje vremena počinje kada se pojavi prekorašnja struja; premašivanje dozvoljenog vremena aktivira grešku i isključuje inverter.

Otklanjanje i rešavanje obično uključuje:

1. Proverite da li se ciklus opterećenja (VREMENA UVKLJUČENJA/IZKLJUČENJA) pridržava krive preopterećenja invertera. Podesite ili smanjite struju opterećenja kako biste spratile premašivanje granica trajanja krive.
2. Proverite da li snaga motora premašuje kontinuirano opterećenje invertera. Ako je opterećenje zaista veliko, izaberite inverter veće snage.

V. Zastoj motora

Zastoj motora je još jedna greška koja se povremeno javlja inverterima. Suštinsko, inverter naredi motoru da dostigne određenu brzinu i isporuči značajnu moment, ali motor ne rotira pravilno, ostajući u zastoju.

Uslovi koji su obično potrebni za aktiviranje greške zastoja motora:

1. Struja povratnog momenta premaši postavljeni prag zastoja i ovaj uslov traje duže od postavljenog vremena zastoja.
2. Tokom ovog perioda, stvarna brzina motora je ispod postavljenog praga frekvencije zastoja.
3. Inverter ne radi u V/f režimu kontrole (jer V/f nema povratnu vezu brzine, detekcija zastoja nije moguća).

Otklanjanje i rešavanje grešaka zastoja motora obično uključuje:

1. Proverite da li vanjska sila fizički sprečava rotaciju motora. Eliminirajte uzrok.
2. Podesite parametre frekvencije zastoja i praga struje zastoja prema potrebama primene.
3. Proverite da li snaga motora/opterećenja premašuje sposobnosti invertera. Ako jeste, izaberite odgovarajuće dimenzionisan inverter.