Vil motoren virkelig ikke brænde ud, hvis der bruges en frekvensomformer?

1 Skader forårsaget af unormal belastning
Det er rigtigt, at inverterens beskyttelseskredsløb allerede er ret komplet. Til beskyttelse af det dyre invertermodul har hver inverterproducent gjort et stort arbejde på sit beskyttelseskredsløb, fra udgangsstrømdetektion til IGBT-rørspændingsfaldsdetektion af drevkredsløbet, og stræber efter at implementere den hurtigste overbelastningsbeskyttelse med den hurtigste respons hastighed!
Fra spændingsdetektion til strømdetektion, fra modultemperaturdetektion til fasetabsudgangsdetektion osv., er der ikke noget elektrisk beskyttelseskredsløb, der er så fokuseret og dedikeret som inverteren. Når inverter-sælgeren nævner inverterens ydeevne, skal han også nævne inverterens beskyttelsesfunktion og lover ofte ubevidst til brugeren: Med inverteren, dens omfattende beskyttelsesfunktion, vil din motor ikke brænde let. Denne sælger vidste ikke, at dette løfte ville bringe ham stor passivitet!

Vil motoren virkelig ikke brænde ud, når du bruger en frekvensomformer? Mit svar er: Sammenlignet med strømforsyning ved industriel frekvens er der større sandsynlighed for, at motoren brænder ud ved brug af en frekvensomformer, og den nemme afbrænding af motoren gør, at frekvensomformerens invertermodul også er let at "afskrive" sammen. Frekvensomformerens følsomme overstrømsbeskyttelseskredsløb er her hjælpeløst og spiller ingen rolle. Dette er en væsentlig ekstern årsag til beskadigelse af frekvensomformermodulet. Lad mig fortælle dig grunden.
En motor kan køre under strømfrekvenstilstanden. Selvom kørestrømmen er lidt større end mærkestrømmen, er der en vis temperaturstigning efter langvarig drift. Dette er en syg motor. Det kan faktisk løbe, før det brænder ud. Men efter tilslutning til frekvensomformeren vil den ofte være overbelastet og kan ikke køre. Dette er ikke en big deal.
En motor kan køre under strømfrekvenstilstanden. Brugere har brugt det normalt i mange år. Vær opmærksom på ordet "mange år". Brugere ønsker at spare elregninger eller skal udføre frekvenskonvertering på grund af procestransformation. Men efter tilslutning til frekvensomformeren vil OC-fejl ofte springe. Det her er godt. Beskyttelsen er slukket, og modulet er ikke i stykker.

Det skræmmende er, at vekselretteren ikke straks udløste OC-fejlen, men uden grund under drift - efter kun tre eller to dages drift eksploderede modulet, og motoren brændte. Brugeren gav sælgeren skylden: Inverteren du installerede var af dårlig kvalitet og brændte min motor, så du skal kompensere for min motor!

Før dette så motoren ud til at være rigtig fin og kørte godt. Løbstrømmen blev målt, og fordi belastningen var let, nåede den kun halvdelen af ​​mærkestrømmen; den trefasede strømforsyning blev målt, 380V, og den var meget afbalanceret og stabil. Det ser virkelig ud til, at inverteren var beskadiget, og motoren var også beskadiget.
Hvis jeg var der, ville jeg være retfærdig sådan her: Giv ikke inverteren skylden, det er din motor, der allerede er "uhelbredeligt syg" og pludselig brød ud, og inverteren blev beskadiget!

Isoleringen af ​​motorviklingerne er blevet kraftigt reduceret på grund af motorens driftstemperaturstigning og fugt, og har endda tydelige isolationsfejl, som er på det kritiske punkt for spændingsnedbrud. Under betingelse af strømfrekvensstrømforsyning er motorviklingens input en trefaset 50Hz sinusbølgespænding, den inducerede spænding genereret af viklingen er også lav, og overspændingskomponenten i ledningen er lille. Reduktionen i motorens isolering kan kun medføre en upåfaldende "lækstrøm", men fænomenet med spændingsnedbrud er endnu ikke opstået mellem vindingerne og faserne, og motoren "fungerer stadig normalt".
Det skal siges, at efterhånden som graden af ​​isoleringsældning bliver yderligere uddybet, selvom den stadig er under strømfrekvensforsyning, antages det, at motoren i den nærmeste fremtid til sidst vil brænde ud på grund af spændingsbrud mellem faser eller viklinger forårsaget af ældning af isolering. Men problemet er, at det ikke er brændt ud nu.
Efter tilslutning til inverteren er strømforsyningsforholdene for motoren blevet "dårlige": PWM-bølgeformoutputtet fra inverteren er faktisk en bærespænding på flere kHz eller endda mere end ti kHz, og forskellige komponenter af harmonisk spænding vil også være genereret i motorviklingens strømforsyningskredsløb.

Ud fra induktansegenskaberne kan det ses, at jo hurtigere ændringshastigheden af ​​strømmen, der flyder gennem induktoren, er, jo højere er induktorens inducerede spænding. Den inducerede spænding af motorviklingen er højere end strømforsyningens frekvens (offentlig konto: Pump Butler). De isolationsfejl, der ikke kan afsløres under strømforsyningen med strømfrekvens, er ikke i stand til at modstå påvirkningen af ​​den inducerede spænding under højfrekvensbæreren, så spændingsafbrydelsen mellem viklingens vindinger eller faser opstår. Kortslutningen mellem motorviklingens faser og drejninger forårsagede en pludselig kortslutning af motorviklingen. Under drift eksploderede modulet, og motoren brændte.
I det indledende trin af start af inverteren, fordi udgangsfrekvensen og spændingen begge er inden for en relativt lav amplitude, når der er en fejl i belastningsmotoren, selvom en stor udgangsstrøm er forårsaget, er denne strøm ofte inden for den nominelle værdi, strømdetektionskredsløbet aktiveres i tide, og inverteren implementerer en beskyttende nedlukningshandling, og modulet er ikke i fare for at eksplodere.
Men hvis den trefasede udgangsspænding og frekvens når en høj amplitude, når den kører med fuld hastighed (eller tæt på fuld hastighed), hvis der er spændingsnedbrud i motorviklingen på dette tidspunkt, vil der øjeblikkeligt blive dannet en enorm overspændingsstrøm, og invertermodulet vil ikke være i stand til at modstå det og eksplodere og blive beskadiget, før strømdetektionskredsløbet aktiveres.
Heraf kan det ses, at beskyttelseskredsløbet ikke er almægtigt, og ethvert beskyttelseskredsløb har sine "svage ribber". Vekselretteren er magtesløs over for det pludselige spændingsbrud i motorviklingen under fuld hastighedsdrift, og den kan ikke spille en effektiv beskyttende rolle. Ikke kun inverterbeskyttelseskredsløbet, men enhver motorbeskytter kan ikke yde effektiv beskyttelse mod sådanne pludselige fejl. Når sådanne pludselige fejl opstår, kan det kun erklæres, at motoren faktisk er "død".

Denne type fejl er et fatalt slag for inverterens udgangsmodul på inverteren, og der er ingen flugt.
Andre årsager forårsaget af strømforsyning eller belastning, såsom overspænding, underspænding, kraftig belastning eller endda overstrøm forårsaget af stalling, kan effektivt beskytte modulsikkerheden under forudsætning af, at inverterens beskyttelseskredsløb er normalt, og sandsynligheden for modulskade vil blive stærkt reduceret. Jeg vil ikke diskutere det her.

2. Modulskade forårsaget af dårligt inverterkredsløb
1. Dårligt drevkredsløb vil forårsage primær skade på modulet
Fra drivkredsløbets strømforsyningstilstand kan det ses, at det generelt drives af positive og negative strømforsyninger. +15V-spænding giver IGBT-rørets excitationsspænding for at tænde det. -5V giver IGBT-rørets afskæringsspænding for at gøre det pålideligt og hurtigt. Når +15V-spændingen er utilstrækkelig eller tabt, kan det tilsvarende IGBT-rør ikke tændes. Hvis modulfejldetektionskredsløbet i drevkredsløbet også kan detektere IGBT-røret, kan modulfejldetektionskredsløbet rapportere OC-signalet, så snart vekselretteren er sat i drift, og vekselretteren implementerer beskyttelsesnedlukningshandlingen, som er næsten uskadelig til modulet.
I tilfælde af at den negative -5V-afskæringsspænding er utilstrækkelig eller tabt (ligesom den trefasede ensretterbro, kan vi først betragte inverterudgangskredsløbet som en inverterbro, og IGBT-rørene danner tre øvre broarme og tre nedre broarme, såsom IGBT-rørene på U-fase øvre broarm og U-fase nedre broarm.), når den øvre (nedre) broarm af en hvilken som helst fase stimuleres og tændes, vil det tilsvarende nedre (øvre) broarms IGBT-rør blive opladet af collector-gate junction kapacitansen af ​​IGBT røret til gate-emitter junction kapacitansen på grund af tab af cut- off negativ spænding, hvilket resulterer i fejlledning af røret, og de to rør danner en kortslutning til DC-strømforsyningen! Konsekvensen er: modulerne er sprængt i luften!

Tabet af negativ spænding ved afskæringen kan være forårsaget af beskadigelse af driver IC, beskadigelse af det nederste rør af power driver trin (normalt sammensat af to-trins komplementær spændingsfølger effektforstærker) efter driver IC, dårlig forbindelse af triggerterminalledningen, eller dårlig negativ strømforsyningsgren af ​​driverkredsløbet eller fejl på strømforsyningens filterkondensator. Når først et af ovenstående fænomener opstår, vil det være et fatalt slag for modulet! Det er irreversibelt.

2. Dårlig pulstransmissionsvej vil også udgøre en trussel mod modulet. 6-kanal PWM-inverter-impulsen fra CPU'en sendes ofte til indgangsbenet på driver-IC'en gennem seks inverterende (fælles fase) buffere, fra CPU'en til driver-IC'en og derefter til triggerterminalen på inverter modul. Hvis et af de 6 signaler afbrydes, kan inverteren rapportere en OC-fejl. Rørspændingsfaldet for IGBT-rørene i de nederste tre broarme på inverterbroen detekteres og behandles af modulfejldetektionskredsløbet, når det tændes. IGBT-rørene i de øverste tre broarme har rørspændingsfaldsdetektion i et lille antal invertere, og rørspændingsfaldsdetekteringskredsløbet er udeladt i de fleste invertere. Når IGBT-røret, der mister excitationsimpulsen, tilfældigvis har et rørspændingsfaldsdetekteringskredsløb, efter at exciteringsimpulsen er tabt, vil detektionskredsløbet rapportere en OC-fejl, og inverteren vil lukke ned for beskyttelse; (2) Inverteren kan have faseafvigelse. IGBT-røret, der mister excitationsimpulsen, er røret uden et rørspændingsfaldsdetektionskredsløb. Kun afskæringsundertrykket eksisterer, hvilket kan gøre det pålideligt afskåret. Fasebroarmen har kun halvbølgeudgang, hvilket får inverteren til at køre i faseafvigelse. Som følge heraf genereres en jævnstrømskomponent i motorviklingen, som også danner en stor overspændingsstrøm (offentlig regning: Pump Butler), hvilket får modulet til at blive stødt og beskadiget! Sandsynligheden for skade er dog lavere end den første årsag.

Hvis denne impulstransmissionsvej altid er brudt, selvom modulfejlkredsløbet ikke kan spille en rolle, kan strømdetektionskredsløbet såsom den gensidige induktor spille en rolle og kan også spille en beskyttende rolle. Det frygtes dog, at denne transmissionsvej fra tid til anden vil blive afbrudt på grund af fejl som dårlig kontakt, og endda have tilfældig afbrydelse. Strømdetektionskredsløbet er uforklarligt og har ikke tid til at reagere, hvilket får inverteren til at forårsage "intermitterende faseafvigelse" output, der danner en stor stødstrøm og beskadiger modulet. Motoren vil "hoppe" i denne udgangstilstand og lave en "klikkende" lyd, og varmeudviklingen og -tabet vil stige betydeligt, og det er også nemt at blive beskadiget.
3. Strømdetektionskredsløbet og modultemperaturdetektionskredsløbet fejler eller fejler, og modulet kan ikke effektivt beskytte mod overstrøm og overophedning, hvilket forårsager beskadigelse af modulet.
4. Efter at energilagringskondensatorkapaciteten i hoved-DC-kredsløbet falder eller mister kapacitet, stiger den pulserende komponent af DC-kredsløbsspændingen. Efter at inverteren er startet, er det ikke tydeligt under tomgangs- og ubelastet tilstand, men under den belastede startproces stiger kredsløbsspændingen, invertermodulet eksploderer og beskadiges, og beskyttelseskredsløbet er også tabt

For invertere, der har kørt i mange år, efter at modulet er beskadiget, kan inspektionen af ​​DC-kredsløbets energilagringskondensatorkapacitet ikke ignoreres. Fuldstændig tab af kapacitans er sjældent, men når det først sker, vil det forårsage skade på invertermodulet under belastningsstartprocessen, hvilket også er sikkert!

3. Et lille antal husholdningsinvertere med dårlig kvalitet og dårligt håndværk har moduler, der er ekstremt lette at beskadige. Ja, i de senere år er konkurrencen på invertermarkedet blevet mere og mere hård, og inverternes fortjenstmargen er blevet stadig mere snæver, men deres egne produkters konkurrenceevne kan forbedres gennem teknologiske fremskridt og forbedret produktivitet. Det er uklogt at øge deres markedsandel ved at bruge gamle produkter som nye, ringere produkter som gode og reducere modulkapaciteten til at skære hjørner. Det er en kortsigtet og kortsigtet adfærd. 1. Dårlig kvalitet og dårligt håndværk øger fejlfrekvensen i inverterens fejlbeskyttelseskredsløb. Invertermodulet kan ikke effektivt beskyttes af beskyttelseskredsløbet, hvilket øger sandsynligheden for modulskade. 2. Kapacitetsvalget af invertermodulet bør generelt nå mere end 2,5 gange den nominelle strøm for at sikre langsigtet sikker drift. For eksempel bør en 30kW inverter med en mærkestrøm på 60A bruge et modul på 150A til 200A. At bruge 100A er for lille. Men nogle producenter tør bruge 100A moduler til installation! Hvad værre er, er der også dem, der bruger gamle og ringere moduler. Denne type inverter er ikke kun let at beskadige modulet under drift, men eksploderer også ofte under opstartsprocessen! Personalet, der installerede denne type inverter på stedet, var bange og brugte en træpind til at trykke på startknappen på betjeningspanelet på afstand.
Modulet med lille kapacitet skal kunne køre knap nok. Modulet er overbelastet, og beskyttelseskredsløbet bliver ubrugeligt (beskyttet af inverterens markerede effektkapacitet i stedet for modulets faktiske kapacitetsværdi). Det er virkelig unormalt, at modulet ikke eksploderer ofte.
Denne type maskine ser ud til at være meget "hot", når den først bliver børsnoteret på grund af dens lave pris, men det vil ikke tage lang tid, før producenten går konkurs.
Denne tredje årsag til modulskade bør ikke være en årsag. Jeg håber, at årsagerne til modulskader i den nærmeste fremtid kun vil være de to første årsager.
For husholdningsinvertere ødelægger nogle gange et korn af rotteafføring hele gryden med suppe. Mange invertere er stadig gode, ikke ringere end udenlandske produkter, og af høj kvalitet og lav pris.