آیا در صورت استفاده از مبدل فرکانس موتور واقعاً نمی سوزد؟

1 آسیب ناشی از بار غیرعادی
درست است که مدار حفاظتی اینورتر در حال حاضر کاملاً کامل است. برای محافظت از ماژول اینورتر گران قیمت، هر سازنده اینورتر کارهای زیادی را روی مدار حفاظتی خود انجام داده است، از تشخیص جریان خروجی گرفته تا تشخیص افت ولتاژ لوله IGBT مدار درایو، و تلاش می کند تا سریع ترین حفاظت اضافه بار را با سریع ترین پاسخ اجرا کند. سرعت!
از تشخیص ولتاژ تا تشخیص جریان، از تشخیص دمای ماژول تا تشخیص خروجی افت فاز و غیره، هیچ مدار حفاظتی الکتریکی که به اندازه اینورتر متمرکز و اختصاصی باشد وجود ندارد. هنگامی که فروشنده اینورتر عملکرد اینورتر را ذکر می کند، باید عملکرد محافظتی اینورتر را نیز ذکر کند و اغلب ناخودآگاه به کاربر قول می دهد: با اینورتر، عملکرد حفاظتی جامع آن، موتور شما به راحتی نمی سوزد. این فروشنده نمی دانست که این قول انفعال زیادی برای او به همراه خواهد داشت!

آیا واقعا موتور هنگام استفاده از مبدل فرکانس نمی سوزد؟ پاسخ من این است: در مقایسه با منبع تغذیه در فرکانس صنعتی، احتمال سوختن موتور هنگام استفاده از مبدل فرکانس بیشتر است و سوختن آسان موتور باعث می شود که ماژول اینورتر مبدل فرکانس نیز به راحتی با هم "خطاب" شود. مدار حساس حفاظت از اضافه جریان مبدل فرکانس در اینجا درمانده است و هیچ نقشی ندارد. این یک علت خارجی اصلی آسیب به ماژول مبدل فرکانس است. بزار دلیلشو بگم
یک موتور می تواند در حالت فرکانس توان کار کند. اگرچه جریان در حال اجرا کمی بزرگتر از جریان نامی است، اما پس از عملیات طولانی مدت افزایش دما وجود دارد. این یک موتور بیمار است. در واقع می تواند قبل از سوختن اجرا شود. اما پس از اتصال به مبدل فرکانس، بارها بارگذاری می شود و نمی تواند کار کند. این مسئله بزرگی نیست.
یک موتور می تواند در حالت فرکانس توان کار کند. کاربران سال هاست که به طور معمول از آن استفاده می کنند. لطفا به کلمه "سالهای طولانی" توجه کنید. کاربران می‌خواهند در قبض‌های برق صرفه‌جویی کنند یا به دلیل تغییر فرآیند، باید تبدیل فرکانس را انجام دهند. اما پس از اتصال به مبدل فرکانس، خطاهای OC اغلب پرش می کنند. این خوب است. حفاظت خاموش است و ماژول خراب نیست.

نکته ترسناک این است که اینورتر بلافاصله به خطای OC برخورد نکرد، اما بدون دلیل در حین کار - تنها پس از سه یا دو روز کار، ماژول منفجر شد و موتور سوخت. کاربر فروشنده را مقصر دانست: اینورتری که نصب کردید بی کیفیت بود و موتور من را سوخت، پس باید موتور من را جبران کنید!

قبل از این به نظر می رسید که موتور واقعاً خوب است و به خوبی کار می کند. جریان جاری اندازه گیری شد و چون بار سبک بود، فقط به نیمی از جریان نامی رسید. منبع تغذیه سه فاز 380 ولت اندازه گیری شد و بسیار متعادل و پایدار بود. واقعا به نظر می رسد که اینورتر آسیب دیده است و موتور نیز آسیب دیده است.
اگر من آنجا بودم، منصفانه اینگونه رفتار می کردم: اینورتر را سرزنش نکنید، این موتور شما است که قبلاً "بیمار ترمینال" شده است و ناگهان خراب شده و اینورتر آسیب دیده است!

عایق سیم پیچ های موتور به دلیل افزایش دمای کارکرد موتور و رطوبت بسیار کاهش یافته و حتی دارای عیوب عایق آشکار است که در نقطه بحرانی خرابی ولتاژ قرار دارد. تحت شرایط منبع تغذیه فرکانس برق، ورودی سیم پیچ موتور یک ولتاژ موج سینوسی سه فاز 50 هرتز است، ولتاژ القایی تولید شده توسط سیم پیچ نیز کم است و جزء افزایش در خط کوچک است. کاهش عایق موتور ممکن است فقط یک "جریان نشتی" نامحسوس ایجاد کند، اما پدیده شکست ولتاژ هنوز بین پیچ ها و فازهای سیم پیچ رخ نداده است و موتور همچنان "به طور معمول کار می کند".
باید گفت که با عمیق تر شدن درجه پیری عایق، حتی اگر هنوز تحت منبع تغذیه فرکانس برق باشد، اعتقاد بر این است که در آینده نزدیک موتور در نهایت به دلیل خرابی ولتاژ بین فازها یا سیم پیچ های ناشی از آن خواهد سوخت. پیری عایق اما مشکل اینجاست که الان نسوخته است.
پس از اتصال به اینورتر، شرایط منبع تغذیه موتور "بد" شده است: شکل موج خروجی PWM توسط اینورتر در واقع یک ولتاژ حامل چند کیلوهرتز یا حتی بیش از ده کیلوهرتز است و اجزای مختلف ولتاژ هارمونیک نیز خواهند بود. تولید شده در مدار منبع تغذیه سیم پیچ موتور.

از مشخصات القایی، می توان دریافت که هر چه سرعت تغییر جریان از سلف بیشتر باشد، ولتاژ القایی سلف بیشتر است. ولتاژ القایی سیم پیچ موتور بالاتر از منبع تغذیه فرکانس برق است (حساب عمومی: Pump Butler). عیوب عایق که نمی توانند در جریان منبع تغذیه فرکانس برق آشکار شوند، قادر به مقاومت در برابر ضربه ولتاژ القایی در زیر حامل فرکانس بالا نیستند، بنابراین شکست ولتاژ بین پیچ ها یا فازهای سیم پیچ رخ می دهد. اتصال کوتاه بین فازها و پیچ های سیم پیچ موتور باعث اتصال کوتاه ناگهانی سیم پیچ موتور شد. در حین کار، ماژول منفجر شد و موتور سوخت.
در مرحله اولیه راه اندازی اینورتر، به دلیل اینکه فرکانس و ولتاژ خروجی هر دو در دامنه نسبتاً کم قرار دارند، هنگامی که در موتور بار خطا وجود دارد، اگرچه جریان خروجی زیادی ایجاد می شود، این جریان اغلب در مقدار نامی است. مدار تشخیص جریان به موقع فعال می شود و اینورتر یک عمل خاموش کردن محافظ را اجرا می کند و ماژول در خطر انفجار نیست.
با این حال، اگر ولتاژ و فرکانس خروجی سه فاز در هنگام کار با سرعت کامل (یا نزدیک به سرعت کامل) به دامنه بالایی برسد، اگر در این زمان ولتاژ در سیم پیچ موتور خراب شود، یک جریان موج عظیم فوراً تشکیل می شود. و ماژول اینورتر قادر به مقاومت در برابر آن نخواهد بود و قبل از فعال شدن مدار تشخیص جریان منفجر می شود و آسیب می بیند.
از اینجا می توان دریافت که مدار حفاظتی همه کاره نیست و هر مدار حفاظتی "دنده های ضعیف" خود را دارد. اینورتر در برابر خرابی ناگهانی ولتاژ سیم پیچ موتور در حین کار با سرعت کامل ناتوان است و نمی تواند نقش محافظتی موثری ایفا کند. نه تنها مدار حفاظت اینورتر، بلکه هر محافظ موتور نمی تواند محافظت موثری در برابر چنین خطاهای ناگهانی ایجاد کند. هنگامی که چنین خطاهای ناگهانی رخ می دهد، فقط می توان اعلام کرد که موتور واقعاً "مرده" شده است.

این نوع عیب یک ضربه مهلک به ماژول خروجی اینورتر اینورتر است و هیچ راه گریزی وجود ندارد.
دلایل دیگر ناشی از منبع تغذیه یا بار، مانند اضافه ولتاژ، ولتاژ کم، بار سنگین، یا حتی جریان بیش از حد ناشی از توقف، می تواند به طور موثر از ایمنی ماژول با این فرض که مدار حفاظتی اینورتر طبیعی است محافظت کند. و احتمال آسیب ماژول تا حد زیادی کاهش می یابد. اینجا بحث نمی کنم.

2. آسیب ماژول ناشی از مدار بد اینورتر
1. مدار بد درایو باعث آسیب اولیه به ماژول می شود
از حالت منبع تغذیه مدار درایو می توان دریافت که به طور کلی از منبع تغذیه مثبت و منفی تغذیه می شود. +15ولتاژ V ولتاژ تحریک لوله IGBT را برای روشن کردن آن فراهم می‌کند. -5V ولتاژ قطع لوله IGBT را فراهم می کند تا آن را قابل اعتماد و سریع کند. هنگامی که ولتاژ +15V کافی نیست یا از بین می رود، لوله IGBT مربوطه نمی تواند روشن شود. اگر مدار تشخیص عیب ماژول مدار درایو بتواند لوله IGBT را نیز تشخیص دهد، مدار تشخیص عیب ماژول می تواند به محض راه اندازی اینورتر سیگنال OC را گزارش کند و اینورتر عمل خاموش کردن حفاظت را اجرا می کند که تقریبا بی ضرر است. به ماژول.
در صورتی که -5ولتاژ منفی قطع V کافی نباشد یا از بین برود (درست مانند پل یکسو کننده سه فاز، ابتدا می توانیم مدار خروجی اینورتر را به عنوان یک پل اینورتر در نظر بگیریم، و لوله های IGBT سه بازوی پل بالایی را تشکیل می دهند. و سه بازوی پل پایینی، مانند لوله های IGBT بازوی پل بالایی فاز U و بازوی پل پایینی فاز U.)، زمانی که قسمت بالایی بازوی پل (پایین) هر فازی تحریک و روشن می شود، لوله IGBT بازوی پل پایینی (بالایی) مربوطه به دلیل از دست دادن ظرفیت اتصال گیت-کلکتور لوله IGBT به ظرفیت اتصال گیت-امیتر شارژ می شود. قطع ولتاژ منفی که منجر به هدایت نادرست لوله می شود و دو لوله یک اتصال کوتاه به منبع تغذیه DC ایجاد می کنند! نتیجه این است: ماژول ها منفجر می شوند!

از دست دادن ولتاژ منفی در قطع ممکن است به دلیل آسیب به آی سی درایور، آسیب به لوله پایینی مرحله درایور قدرت (معمولاً از تقویت کننده برق پیرو ولتاژ مکمل دو مرحله ای تشکیل شده است) پس از آی سی درایور، اتصال ضعیف ایجاد شود. سرب ترمینال ماشه، یا انشعاب ضعیف منبع تغذیه منفی مدار راننده یا خرابی خازن فیلتر منبع تغذیه. هنگامی که هر یک از پدیده های فوق رخ دهد، ضربه مهلکی به ماژول خواهد بود! برگشت ناپذیر است.

2. مسیر ضعیف انتقال پالس نیز تهدیدی برای ماژول خواهد بود. 6-خروجی پالس اینورتر PWM کانال توسط CPU اغلب از طریق شش بافر معکوس کننده (فاز مشترک) به پین ​​ورودی آی سی درایور ارسال می شود، از CPU به آی سی درایور، و سپس به ترمینال ماشه ای. ماژول اینورتر اگر یکی از 6 سیگنال قطع شود، اینورتر ممکن است یک خطای OC را گزارش کند. افت ولتاژ لوله لوله های IGBT در سه بازوی پل پایینی پل اینورتر توسط مدار تشخیص عیب ماژول هنگام روشن شدن شناسایی و پردازش می شود. لوله های IGBT در سه بازوی پل بالایی دارای تشخیص افت ولتاژ لوله در تعداد کمی از اینورترها هستند و مدار تشخیص افت ولتاژ لوله در اکثر اینورترها حذف شده است. هنگامی که لوله IGBT که پالس تحریک را از دست می دهد دارای مدار تشخیص افت ولتاژ لوله است، پس از از بین رفتن پالس تحریک، مدار تشخیص یک خطای OC را گزارش می دهد و اینورتر برای محافظت خاموش می شود. (2) اینورتر ممکن است انحراف فاز داشته باشد. لوله IGBT که پالس تحریک را از دست می دهد، لوله بدون مدار تشخیص افت ولتاژ لوله است. فقط فشار منفی قطع وجود دارد که می تواند آن را به طور قابل اعتماد قطع کند. بازوی پل فاز تنها دارای خروجی نیم موج است که باعث می شود اینورتر در انحراف فاز کار کند. در نتیجه، یک قطعه DC در سیم پیچ موتور تولید می شود، که همچنین یک جریان موج بزرگ را تشکیل می دهد (حساب عمومی: Pump Butler) و باعث ضربه و آسیب ماژول می شود! با این حال، احتمال آسیب کمتر از دلیل اول است.

اگر این مسیر انتقال پالس همیشه خراب باشد، حتی اگر مدار خطای ماژول نتواند نقشی ایفا کند، مدار تشخیص جریان مانند سلف متقابل می تواند نقش داشته باشد و همچنین می تواند نقش محافظتی را ایفا کند. با این حال بیم آن می رود که این مسیر انتقال هر از چند گاهی به دلیل ایراداتی مانند تماس ضعیف قطع شود و حتی قطعی تصادفی داشته باشد. مدار تشخیص جریان غیرقابل توضیح است و زمانی برای واکنش ندارد و باعث می شود که اینورتر باعث خروجی "انحراف فاز متناوب" شود و جریان ضربه ای زیادی تشکیل دهد و به ماژول آسیب برساند. موتور در این حالت خروجی "پرش" می کند و صدای "کلیک" ایجاد می کند و تولید و تلفات گرما به میزان قابل توجهی افزایش می یابد و همچنین به راحتی آسیب می بیند.
3. مدار تشخیص جریان و مدار تشخیص دمای ماژول از کار می افتند یا از کار می افتند و ماژول نمی تواند به طور موثر در برابر جریان بیش از حد و گرمای بیش از حد محافظت کند و در نتیجه باعث آسیب به ماژول می شود.
4. پس از کاهش ظرفیت خازن ذخیره انرژی مدار DC اصلی یا از دست دادن ظرفیت، جزء ضربان دار ولتاژ مدار DC افزایش می یابد. پس از راه اندازی اینورتر، در شرایط بی باری و بی باری مشخص نیست، اما در طول فرآیند راه اندازی بارگذاری شده، ولتاژ مدار بالا می رود، ماژول اینورتر منفجر می شود و آسیب می بیند و مدار حفاظت نیز از دست می رود.

برای اینورترهایی که سال ها کار می کنند، پس از آسیب دیدن ماژول، بازرسی ظرفیت خازن ذخیره انرژی مدار DC را نمی توان نادیده گرفت. از دست دادن کامل ظرفیت به ندرت اتفاق می افتد، اما به محض این که اتفاق بیفتد، در طول فرآیند راه اندازی بار باعث آسیب به ماژول اینورتر می شود، که آن هم مسلم است!

3. تعداد کمی از اینورترهای خانگی با کیفیت پایین و ساخت نامناسب دارای ماژول هایی هستند که آسیب دیدن آنها بسیار آسان است. بله، در سال‌های اخیر، رقابت در بازار اینورترها شدیدتر شده است و حاشیه سود اینورترها به طور فزاینده‌ای باریک شده است، اما رقابت محصولات خود را می‌توان از طریق پیشرفت فناوری و بهبود بهره‌وری بهبود بخشید. عاقلانه نیست که با استفاده از محصولات قدیمی به عنوان محصولات جدید، محصولات ضعیف به عنوان محصولات خوب و کاهش ظرفیت ماژول ها، سهم بازار آنها را افزایش دهیم. این یک رفتار کوته بینانه و کوتاه مدت است. 1. کیفیت پایین و ساخت نامناسب میزان خرابی مدار حفاظت از خطای اینورتر را افزایش می دهد. ماژول اینورتر نمی تواند به طور موثر توسط مدار حفاظت محافظت شود، در نتیجه احتمال آسیب ماژول افزایش می یابد. 2. انتخاب ظرفیت ماژول اینورتر به طور کلی باید بیش از 2.5 برابر جریان نامی باشد تا از عملکرد ایمن طولانی مدت اطمینان حاصل شود. به عنوان مثال، یک اینورتر 30 کیلووات با جریان نامی 60 آمپر باید از ماژول 150 تا 200 آمپر استفاده کند. استفاده از 100A بسیار کوچک است. اما برخی از تولید کنندگان جرات استفاده از ماژول های 100A را برای نصب دارند! بدتر از آن، کسانی هم هستند که از ماژول های قدیمی و ضعیف استفاده می کنند. این نوع اینورتر نه تنها در حین کار به راحتی به ماژول آسیب وارد می کند، بلکه اغلب در حین راه اندازی منفجر می شود! کارکنانی که این نوع اینورتر را در محل نصب کردند، ترسیدند و با استفاده از یک چوب چوبی دکمه استارت را از فاصله دور روی پانل عملیات فشار دادند.
ماژول با ظرفیت کم باید به سختی بتواند کار کند. ماژول بیش از حد بارگذاری می شود و مدار حفاظتی بی فایده می شود (به جای مقدار ظرفیت واقعی ماژول، با ظرفیت مشخص شده توان اینورتر محافظت می شود). واقعا غیر طبیعی است که ماژول به طور مکرر منفجر نشود.
به نظر می رسد این نوع ماشین در اولین بار به دلیل قیمت پایین آن بسیار "گرم" است، اما مدت زیادی طول نمی کشد تا سازنده ورشکست شود.
این سومین دلیل آسیب ماژول نباید دلیل باشد. امیدوارم در آینده نزدیک دلایل آسیب ماژول فقط دو دلیل اول باشد.
برای اینورترهای خانگی، گاهی یک دانه مدفوع موش، کل دیگ سوپ را خراب می کند. بسیاری از اینورترها هنوز خوب هستند، نسبت به محصولات خارجی کم نیستند و کیفیت بالایی دارند و قیمت پایینی دارند.