ความผิดปกติทั่วไปของอินเวอร์เตอร์และวิธีการแก้ไข

1. ข้อผิดพลาดเกินกระแสไฟฟ้า

การเกินกระแสไฟฟ้าเป็นหนึ่งในข้อผิดพลาดที่พบบ่อยที่สุดในการทำงานของอินเวอร์เตอร์ เพื่อป้องกันอินเวอร์เตอร์ได้ดีขึ้น จึงมักจะใช้การป้องกันหลายระดับสำหรับการเกินกระแสไฟฟ้า ตามความรุนแรงของการเกินกระแสไฟฟ้า สามารถแบ่งออกเป็นกรณีต่างๆ ดังนี้: การเกินกระแสไฟฟ้าของโมดูลพลังงาน, การเกินกระแสไฟฟ้าทางฮาร์ดแวร์ และการเกินกระแสไฟฟ้าทางซอฟต์แวร์ โดยทั่วไปแล้ว การเกินกระแสไฟฟ้าของโมดูลพลังงานเป็นข้อผิดพลาดระดับสูงสุด ค่าเกณฑ์การเกินกระแสไฟฟ้าทางฮาร์ดแวร์ต่ำกว่าค่าเกณฑ์การเกินกระแสไฟฟ้าของโมดูลพลังงานอย่างมาก แต่สูงกว่าค่าเกณฑ์การเกินกระแสไฟฟ้าทางซอฟต์แวร์ ในแง่ของการตอบสนอง ฮาร์ดแวร์จะตอบสนองเร็วกว่าซอฟต์แวร์

กลไกการรายงาน​การเกินกระแสไฟฟ้าของโมดูลพลังงาน​โดยทั่วไปเป็นดังนี้: การออกแบบฮาร์ดแวร์ทำให้สัญญาณ FAULT บนด้านหลักของออปโตคูเพิลเลอร์พลิกเมื่อกระแสไฟฟ้าที่ผ่าน IGBT เกินค่าเกณฑ์การเกินกระแสไฟฟ้าทางฮาร์ดแวร์ (โดยทั่วไปไม่เกิน 6 เท่าของกระแสไฟฟ้าที่กำหนดให้กับ IGBT) จากนั้นวงจรฮาร์ดแวร์จะปิดการทำงานของคลื่น PWM และส่งสัญญาณนี้ไปยังขาของชิปควบคุม ซอฟต์แวร์จะตอบสนองต่อสัญญาณนี้ผ่านการหยุดการทำงานแบบอินเทอร์รัพท์ ปิดการทำงานและป้องกันการทำงานต่อไป

กลไกการรายงาน​การเกินกระแสไฟฟ้าทางฮาร์ดแวร์​โดยทั่วไปเป็นดังนี้: ใช้วงจรเปรียบเทียบฮาร์ดแวร์ เมื่อตรวจพบกระแสไฟฟ้าที่เกินค่าเกณฑ์การเกินกระแสไฟฟ้าทางฮาร์ดแวร์ วงจรฮาร์ดแวร์จะปิดการทำงานของคลื่น PWM และส่งสัญญาณข้อผิดพลาดไปยังขาของชิปควบคุม ซอฟต์แวร์จะตอบสนองต่อสัญญาณนี้ผ่านการหยุดการทำงานแบบอินเทอร์รัพท์ ปิดการทำงาน

กลไกการรายงาน​การเกินกระแสไฟฟ้าทางซอฟต์แวร์​โดยทั่วไปเป็นดังนี้: หลังจากทำการสุ่มตัวอย่างกระแสไฟฟ้าสามเฟส ซอฟต์แวร์จะคำนวณค่า RMS ของกระแสไฟฟ้า ค่า RMS นี้จะถูกเปรียบเทียบกับค่าเกณฑ์การเกินกระแสไฟฟ้าทางซอฟต์แวร์ หากเกินค่าเกณฑ์ จะรายงานข้อผิดพลาดการเกินกระแสไฟฟ้าทางซอฟต์แวร์ และอินเวอร์เตอร์จะปิดการทำงาน

โดยทั่วไป การแก้ไขข้อผิดพลาดจากการเกินกระแสไฟฟ้าสามารถทำได้ดังนี้:

1. หากอินเวอร์เตอร์ทำงานปกติและบางครั้งรายงานข้อผิดพลาดการเกินกระแสไฟฟ้าของโมดูลพลังงาน ควรลองรีเซ็ตข้อผิดพลาดก่อน หากการรีเซ็ตไม่สำเร็จ โมดูลพลังงานอาจเสียหายและต้องเปลี่ยนใหม่
2. หากการรีเซ็ตสำเร็จ ควรพิจารณาว่าเงื่อนไขการทำงานมีการเปลี่ยนแปลงหรือไม่ (เช่น การโหลดเกินหรือการหยุดนิ่งทันทีทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าสูง) หากเกิดจากความผิดปกติภายนอก ควรกำจัดสาเหตุเพื่อรักษาการดำเนินงานที่มั่นคง ถ้าการเปลี่ยนแปลงเป็นเจตนา (เช่น การเพิ่มความต้องการโหลดหรือโหลดกระแทก) ควรลดกระแสไฟฟ้าที่เกิดขึ้นโดยการขยายเวลาเร่งความเร็ว ปรับพารามิเตอร์ PI ของวงจรควบคุมความเร็ว/กระแสไฟฟ้าเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการควบคุม หรือเปิดใช้งานฟังก์ชันป้องกันการหยุดนิ่งจากการเกินกระแสไฟฟ้า
3. หากการรีเซ็ตสำเร็จโดยไม่มีการเปลี่ยนแปลงเงื่อนไขภายนอก ควรตรวจสอบวงจรเอาต์พุตของอินเวอร์เตอร์สำหรับการเกิดข้อผิดพลาดทางดินหรือการลัดวงจร กำจัดหากพบ ถ้าไม่พบ ควรสังเกตขนาดของกระแสไฟฟ้าตลอดวงจรการทำงาน ถ้ามั่นคงและไม่มีการพุ่งสูงอย่างมาก ควรพิจารณาการรบกวนจากสัญญาณไฟฟ้าและตรวจสอบสายไฟ/การต่อกราวด์
4. ระหว่างการทดสอบ ถ้าข้อผิดพลาดการเกินกระแสไฟฟ้าเกิดขึ้นได้ง่าย ควรตรวจสอบการตั้งค่าที่ถูกต้องสำหรับพารามิเตอร์ของอินเวอร์เตอร์และมอเตอร์ รวมถึงการจับคู่กำลังของอินเวอร์เตอร์และมอเตอร์ ถ้าการตั้งค่าถูกต้องและกำลังเหมาะสมแต่ข้อผิดพลาดยังคงเกิดขึ้น ควรทำการระบุพารามิเตอร์แบบไดนามิกเพื่อตรวจสอบความแม่นยำของพารามิเตอร์มอเตอร์
5. หากเกิดการเกินกระแสไฟฟ้าระหว่างการเริ่มต้นภายใต้การควบคุม V/f ควรตรวจสอบว่าการตั้งค่าการเพิ่มแรงบิดสูงเกินไปหรือไม่ และลดลงหากจำเป็น นอกจากนี้ ควรตรวจสอบว่าการตั้งค่าเส้นโค้ง V/f ไม่เหมาะสมและปรับตามที่จำเป็น
6. หากเริ่มต้นขณะที่มอเตอร์กำลังหมุนอย่างอิสระ อาจเกิดข้อผิดพลาดการเกินกระแสไฟฟ้า ควรรอให้มอเตอร์หยุดทำงานอย่างสมบูรณ์ก่อนเริ่มต้น หรือตั้งค่าวิธีการเริ่มต้นเป็นการเริ่มต้นแบบลอยหรือการเริ่มต้นแบบติดตามการหมุน

​II. ข้อผิดพลาดเกินแรงดันไฟฟ้า​

การเกินแรงดันไฟฟ้าเป็นหนึ่งในข้อผิดพลาดที่พบบ่อยที่สุดของอินเวอร์เตอร์ เพื่อป้องกันอินเวอร์เตอร์ จึงมักจะใช้การป้องกันหลายระดับสำหรับการเกินแรงดันไฟฟ้า ตามความรุนแรง สามารถแบ่งออกเป็นการเกินแรงดันไฟฟ้าทางฮาร์ดแวร์และการเกินแรงดันไฟฟ้าทางซอฟต์แวร์

โดยทั่วไป ค่าเกณฑ์การเกินแรงดันไฟฟ้าทางฮาร์ดแวร์สูงกว่าค่าเกณฑ์การเกินแรงดันไฟฟ้าทางซอฟต์แวร์ และการป้องกันทางฮาร์ดแวร์จะตอบสนองเร็วขึ้น กลไกการรายงาน​การเกินแรงดันไฟฟ้าทางฮาร์ดแวร์​โดยทั่วไปเป็นดังนี้: ใช้วงจรเปรียบเทียบฮาร์ดแวร์ เมื่อแรงดันไฟฟ้า DC บนบัสเกินค่าเกณฑ์ฮาร์ดแวร์ วงจรฮาร์ดแวร์จะปิดการทำงานของคลื่น PWM และส่งสัญญาณไปยังชิปควบคุม ซอฟต์แวร์จะตอบสนองต่อสัญญาณนี้ผ่านการหยุดการทำงานแบบอินเทอร์รัพท์ ปิดการทำงาน

กลไกการรายงาน​การเกินแรงดันไฟฟ้าทางซอฟต์แวร์​โดยทั่วไปเป็นดังนี้: หลังจากทำการสุ่มตัวอย่างแรงดันไฟฟ้า DC ซอฟต์แวร์จะเปรียบเทียบกับค่าเกณฑ์ซอฟต์แวร์ หากเกินค่าเกณฑ์ จะรายงานข้อผิดพลาดการเกินแรงดันไฟฟ้าทางซอฟต์แวร์ และอินเวอร์เตอร์จะปิดการทำงาน

การแก้ไขและแก้ไขข้อผิดพลาดจากการเกินแรงดันไฟฟ้าโดยทั่วไปจะทำได้ดังนี้:

1. หากมีการสร้างพลังงานคืนกลับสู่ระบบไฟฟ้าอย่างมาก ควรตรวจสอบว่ามีตัวต้านทานเบรก (BRU) ติดตั้งและมีขนาดเหมาะสมหรือไม่
2. หากพลังงานคืนกลับอยู่ในระดับปานกลาง ควรพยายามขยายเวลาลดความเร็วเพื่อลดการสร้างพลังงานคืนกลับ หรือปรับพารามิเตอร์ PI ของวงจรควบคุมความเร็ว/กระแสไฟฟ้าเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการควบคุม
3. หากมีการสร้างพลังงานคืนกลับในระดับปานกลางพร้อมกับการพุ่งสูงของแรงดันไฟฟ้าอย่างฉับพลัน (เช่น การสูญเสียโหลดหนักอย่างกะทันหัน) และตำแหน่ง/เวลาการหยุดทำงานไม่สำคัญ ควรเปิดใช้งานฟังก์ชันป้องกันการหยุดนิ่งจากการเกินแรงดันไฟฟ้า  ใช้อย่างระมัดระวัง เนื่องจากอาจป้องกันการปิดการทำงานอย่างทันท่วงที ไม่ควรใช้ในกรณีที่ตำแหน่งการหยุดทำงานสำคัญ
4. หากพลังงานคืนกลับอยู่ในระดับต่ำมาก ควรตรวจสอบว่าแรงดันไฟฟ้าสามเฟสที่เข้ามาสูงเกินไปหรือไม่
5. ตรวจสอบว่ามอเตอร์ถูกขับเคลื่อนโดยแรงภายนอก (เช่น โหลดที่เกิน) ถ้าใช่ ควรกำจัดแรงนั้น

​III. การขาดเฟสของแหล่งป้อน​

การขาดเฟสของแหล่งป้อนเป็นข้อผิดพลาดของอินเวอร์เตอร์ที่พบได้บ่อยอีกประเภทหนึ่ง กลไกการรายงานแตกต่างกันตามผู้ผลิต/รุ่น แต่โดยทั่วไปจะแบ่งออกเป็นสองประเภท:

1. การตรวจจับทางซอฟต์แวร์: ทำการสุ่มตัวอย่างแรงดันไฟฟ้าสองเส้นและแปลงเป็นแรงดันเฟส คำนวณความไม่สมดุลของเฟสเพื่อกำหนดว่าตรงตามเงื่อนไขการขาดเฟสหรือไม่
2. การตรวจจับทางฮาร์ดแวร์: วงจรเฉพาะสำหรับการตรวจจับการขาดเฟสและส่งสัญญาณไปยังชิปควบคุมผ่านขา ซอฟต์แวร์จะตรวจสอบสถานะของขาเพื่อกำหนดการขาดเฟส

หากตรวจพบการขาดเฟส จะรายงานข้อผิดพลาด และอินเวอร์เตอร์จะปิดการทำงาน (หรือแสดงสัญญาณเตือนในบางกรณี)

การแก้ไขและแก้ไขข้อผิดพลาดจากการขาดเฟสโดยทั่วไปจะทำได้ดังนี้:

1. ตรวจสอบความสมบูรณ์และความปลอดภัยของสายไฟฟ้าสามเฟสที่เข้ามา
2. ตรวจสอบว่ามีแหล่งป้อนไฟฟ้าทั้งหมด (ไม่มีฟิวส์ขาดหรือสวิตช์ทริป)
3. หากทั้ง 1 และ 2 ได้รับการยืนยันว่าโอเค ควรตรวจสอบแหล่งป้อนไฟฟ้าและตรวจสอบลอจิกการควบคุมสำหรับลำดับการตัด/ต่ออัตโนมัติ

​IV. ข้อผิดพลาดการโหลดเกินของอินเวอร์เตอร์​

ข้อผิดพลาดการโหลดเกินของอินเวอร์เตอร์เป็นข้อผิดพลาดที่รายงานบ้าง กลไกการรายงานแตกต่างกัน แต่โดยทั่วไปจะเป็นดังนี้:

1. ​วิธีการสะสมความร้อน:​​ ซอฟต์แวร์คำนวณค่าสะสมความร้อนตามกระแสไฟฟ้า (และอาจรวมถึงปัจจัยอื่นๆ) ตามเวลา แล้วเปรียบเทียบกับค่าเกณฑ์ที่ออกแบบไว้ หากเกินค่าเกณฑ์ จะรายงานข้อผิดพลาดการโหลดเกินและปิดการทำงาน
2. ​คุณสมบัติตามเวลาผกผัน:​​ ตามเส้นโค้งการโหลดเกินที่ออกแบบไว้ ซอฟต์แวร์คำนวณว่ากระแสไฟฟ้าที่เกินในระดับใดสามารถยอมรับได้นานเท่าไร การจับเวลาเริ่มต้นเมื่อมีการเกินกระแสไฟฟ้า หากเกินเวลาที่กำหนด จะรายงานข้อผิดพลาดและปิดการทำงาน

การแก้ไขและแก้ไขข้อผิดพลาดจากการโหลดเกินโดยทั่วไปจะทำได้ดังนี้:

1. ตรวจสอบว่ารอบการทำงานของโหลด (เวลาเปิด/ปิด) สอดคล้องกับเส้นโค้งการโหลดเกินของอินเวอร์เตอร์หรือไม่ ปรับหรือลดกระแสไฟฟ้าของโหลดเพื่อป้องกันไม่ให้เกินระยะเวลาที่กำหนดในเส้นโค้ง
2. ตรวจสอบว่ากำลังของมอเตอร์เกินกำลังโหลดต่อเนื่องของอินเวอร์เตอร์หรือไม่ ถ้าโหลดมีขนาดใหญ่จริงๆ ควรเลือกอินเวอร์เตอร์ที่มีกำลังสูงกว่า

​V. ข้อผิดพลาดการหยุดนิ่งของมอเตอร์​

ข้อผิดพลาดการหยุดนิ่งของมอเตอร์เป็นข้อผิดพลาดที่รายงานบ้างโดยอินเวอร์เตอร์ ที่จริงแล้ว อินเวอร์เตอร์สั่งให้มอเตอร์ไปถึงความเร็วที่กำหนดและส่งแรงบิดอย่างมาก แต่มอเตอร์ไม่สามารถหมุนได้ตามที่คาดหวัง และอยู่ในสภาพหยุดนิ่ง

เงื่อนไขที่จำเป็นในการรายงานข้อผิดพลาดการหยุดนิ่งของมอเตอร์:

1. กระแสไฟฟ้าแรงบิดที่ป้อนกลับเกินค่าเกณฑ์การหยุดนิ่งที่ตั้งไว้ และ สภาพนี้คงอยู่นานกว่าเวลาที่ตั้งไว้สำหรับการหยุดนิ่ง
2. ระหว่างช่วงเวลานี้ ความเร็วจริงของมอเตอร์ต่ำกว่าค่าเกณฑ์ความถี่การหยุดนิ่งที่ตั้งไว้
3. อินเวอร์เตอร์ ไม่ ทำงานในโหมดควบคุม V/f (เนื่องจาก V/f ไม่มีการป้อนกลับความเร็ว จึงไม่สามารถตรวจจับการหยุดนิ่งได้)

การแก้ไขและแก้ไขข้อผิดพลาดจากการหยุดนิ่งของมอเตอร์โดยทั่วไปจะทำได้ดังนี้:

1. ตรวจสอบว่ามีแรงภายนอกที่ทำให้มอเตอร์หยุดหมุนหรือไม่ กำจัดสาเหตุ
2. ปรับพารามิเตอร์ความถี่การหยุดนิ่งและค่าเกณฑ์การหยุดนิ่งตามความต้องการของแอปพลิเคชัน
3. ตรวจสอบว่ากำลังของมอเตอร์/โหลดเกินความสามารถของอินเวอร์เตอร์หรือไม่ ถ้าใช่ ควรเลือกอินเวอร์เตอร์ที่มีขนาดเหมาะสม