DC Bus Fundamentals in Industrial Motor Drives

Sənaye mühərrik ötürücülərində DC şinin əsasları

DC şini VFD və servo ötürücülərinin işə salınması üçün əsasdır. Düzləndirməni, kondensatorun doldurulmasını, ilkin doldurma ardıcıllığını və ümumi nasazlıq n...

VFD və ya servo sürücü hazır vəziyyətə keçməkdən imtina etdikdə, enerjiləndirildikdən dərhal sonra açıldıqda və ya işəsalma zamanı təkrar-təkrar xəta verdikdə, diqqət çox vaxt birbaşa mühərrikə yönəlir.

Lakin bir çox hallarda mühərrik hələ problemin bir hissəsinə çevrilməyib.

Nasazlıq sürücünün enerji yolunda daha erkən mərhələdə inkişaf edir.

Düzləndirici, DC-link kondensatorları və ilkin doldurma dövrəsi invertor mühərrikə idarə olunan güc ötürməzdən əvvəl işləyir.

Bu giriş ardıcıllığını anlamaq bir çox işəsalma xətalarını şərh etməyi xeyli asanlaşdırır.

Bu, həmçinin texniklərə yalnız xəta koduna əsaslanaraq bahalı sürücü modullarını dəyişdirməkdən çəkinməyə kömək edir.

AC düzləndiricisini, DC şin kondensatorlarını, ilkin doldurma dövrəsini və invertor mərhələsini göstərən sənaye mühərrik sürücüsünün giriş hissəsi

Şəkil 1. Düzləndirməni, DC-link enerji saxlama sistemini və invertor mərhələsini göstərən sadələşdirilmiş sənaye sürücüsü giriş hissəsi. Şəkil Wake Industrial-ın izni ilə təqdim olunur.

DC şin əslində nə edir

Adi AC sürücüsündə bir neçə əsas enerji çevirmə mərhələsi olur.

Giriş düzləndiricisi daxil olan AC enerjisini DC enerjisinə çevirir.

Adətən DC şin adlandırılan DC-link kondensator bankından istifadə edərək bu enerjini toplayır və hamarlayır.

Daha sonra invertor mühərrik üçün tələb olunan dəyişən tezlikli və dəyişən gərginlikli çıxışı yaratmaq məqsədilə DC qidalanmasını elektron şəkildə kommutasiya edir.

Tipik üçfazalı sürücüdə DC şin gərginliyi giriş AC fazalararası effektiv gərginliyindən xeyli yüksək olur.

480 VAC sistemində adətən təxminən 650–680 VDC səviyyəsində yüklənmiş DC şin yaranır.

Dəqiq qiymət giriş gərginliyindən, sürücünün topologiyasından, yükdən və digər elektrik şərtlərindən asılıdır.

Bu gərginlik səviyyəsi nasazlıqların aradan qaldırılması zamanı DC-link-ə xüsusi diqqət yetirilməsinin səbəblərindən biridir.

Şin əhəmiyyətli elektrik enerjisi toplayır və giriş enerjisi kəsildikdən sonra da təhlükəli qala bilər.

Sürücünün enerjiləndirilməsi niyə ilkin cərəyan yaradır

DC-link kondensatorları işə salınmaya boşalmış və ya qismən boşalmış vəziyyətdə başlayır.

Enerjiləndirmənin ilk anında onlar çox aşağı doldurma impedansı təqdim edir.

Cərəyan məhdudlaşdırılması olmadan düzləndirici böyük kondensator bankını demək olar ki, dərhal doldurmağa çalışardı.

Nəticədə yaranan ilkin cərəyan normal iş cərəyanından dəfələrlə yüksək ola bilər.

Transformatorun impedansı, qidalandırıcı xəttin impedansı, kabellər və digər yuxarı axın komponentləri müəyyən qədər məhdudlaşdırma təmin edir.

Onlar adətən sürücünün əsas ilkin cərəyan məhdudlaşdırma mexanizmi kimi nəzərdə tutulmur.

Həddindən artıq doldurma cərəyanı düzləndirici komponentlərə, qoruyuculara, avtomat açarlara və kommutasiya qurğularına əlavə yük sala bilər.

Yüksək cərəyanla təkrarlanan kommutasiya elektrik kontaktlarının aşınmasını da sürətləndirə bilər.

Buna görə bir çox böyük güclü sürücülərdə ayrıca ilkin doldurma dövrəsi istifadə olunur.

İlkin doldurma işə salınmanın ilk saniyələrini idarə edir

İlkin doldurmanın əsas konsepsiyası sadədir.

Boşalmış kondensator qrupunu birbaşa tam doldurma yoluna qoşmaq əvəzinə, sürücü əvvəlcə cərəyanı rezistor və ya başqa idarə olunan doldurma sxemi vasitəsilə yönləndirir.

Bu, DC şininin gərginliyi yüksələrkən cərəyanı məhdudlaşdırır.

Rezistorla məhdudlaşdırılan DC şininin doldurulmasını və ardınca yan keçid kontaktorunun işə düşməsini göstərən sənaye VFD ilkin doldurma ardıcıllığı

Şəkil 2. Tipik ilkin doldurma ardıcıllığı normal enerji yolu yaradılmazdan əvvəl kondensator cərəyanını məhdudlaşdırır. Şəkil Wake Industrial şirkətinin təqdim etdiyi material əsasında hazırlanıb.

Normal ardıcıllıq zamanı şin gərginliyi sürücünün konstruksiyası ilə müəyyən edilmiş müddət ərzində gözlənilən səviyyəyə yüksəlməlidir.

Tələb olunan gərginlik həddinə çatdıqdan sonra bir çox sürücü rele və ya kontaktordan istifadə edərək ilkin doldurma müqavimətini yan keçər.

Bəzi avadanlıqlarda texniklər bu keçidi eşidilən klik səsi kimi eşidə bilərlər.

Dəqiq tətbiq istehsalçılar və sürücü ailələri arasında dəyişir.

Bəzi kiçik sürücülər bu funksiyaları aşkar xarici kontaktordan istifadə etmək əvəzinə elektron sxemlərə inteqrasiya edirlər.

Prinsip oxşar olaraq qalır: əvvəlcə kondensatorun doldurulmasını idarə etmək, sonra isə normal enerji yolunu yaratmaq.

Bu ardıcıllıq düzgün tamamlanmasa, sürücü doldurulma vəziyyətində qala, aşağı gərginlik barədə məlumat verə, ilkin doldurma vaxt aşımını bildirə və ya sadəcə hazır vəziyyətə keçməkdən imtina edə bilər.

Saxlanılmış sürücülər niyə xüsusi diqqət tələb edir

DC-link kondensatorları adətən elektrolitik kondensatorlardır.

Gərginliksiz uzun müddətlər onların daxili dielektrik vəziyyətinə təsir göstərə bilər.

Məhz buna görə böyük sürücü istehsalçıları uzun müddət saxlanılan avadanlıqlar üçün kondensatorların formalaşdırılması prosedurlarını dərc edirlər.

Formalaşdırma normal istismardan əvvəl kondensatorun elektrik xüsusiyyətlərini tədricən bərpa edir.

Tələb olunan üsul və saxlama müddəti sürücünün istehsalçısından və məhsul ailəsindən asılıdır.

Buna görə texniklər ümumi formalaşdırma qaydasını tətbiq etmək əvəzinə, müvafiq OEM proseduruna əməl etməlidirlər.

Bu məqam uzun müddət saxlanılmış ehtiyat sürücüləri və ya anbar inventarından çıxarılmış köhnəlmiş avadanlığı istismara verərkən xüsusilə vacibdir.

Düzləndirici DC şininə açılan qapıdır

Adi diod düzləndiricisi daxil olan enerjinin qarşılaşdığı ilk əsas yarımkeçirici mərhələlərdən biridir.

Qısaqapanmış düzləndirici diod və ya körpü giriş tərəfində ciddi nasazlıq yarada bilər.

Mümkün əlamətlərdən biri, sürücü enerjiləndirilən kimi qoruyucunun və ya avtomatik açarın işə düşməsidir.

Lakin bu əlamət yalnız düzləndiriciyə xas deyil.

Qısaqapanmış DC-link komponentləri, impulsdan qoruyucu qurğular və ya digər güc yarımkeçiricilərindəki nasazlıqlar oxşar davranışa səbəb ola bilər.

Açıq dövrəli düzləndirici yolu fərqli bir nümunə yarada bilər.

Sürücü idarəetmə enerjisinin olduğunu göstərən əlamətlər verə bilər, lakin sabit cərəyan şini normal səviyyəyə çata və ya həmin səviyyəni qoruya bilməz.

Qeyri-normal düzləndirmə də şin dalğalanmasını və komponentlərin qızmasını artıra bilər.

Bu səbəbdən girişin dərhal açılması konkret bir qurğunun sıradan çıxdığını sübut etməkdən çox, əhəmiyyətli güc mərhələsi probleminin göstəricisi kimi qəbul edilməlidir.

Sabit cərəyan keçidi kondensatorları yaşlandıqca fərqli şəkildə sıradan çıxır

Kondensatorun sıradan çıxması həmişə kəskin partlama demək deyil.

Ciddi daxili nasazlıq sabit cərəyan keçidini faktiki olaraq qısaqapada və qoruyucu qurğunun dərhal işə düşməsinə səbəb ola bilər.

Tədricən pisləşmə daha çətin nəzərə çarpır.

Elektrolitik kondensatorlar köhnəldikcə effektiv tutumunu itirə və daha yüksək ekvivalent ardıcıl müqavimətə malik ola bilər.

Sürücü enerji saxlama göstəriciləri tədricən pisləşərkən işləməyə davam edə bilər.

Əlamətlərə şin dalğalanmasının artması, yük altında sabitliyin azalması, fasiləli aşağı gərginlik hadisələri və ya qeyri-normal yüklənmə davranışı daxil ola bilər.

Temperatur, iş saatları və elektrik gərginliyi kondensatorun xidmət müddətinə təsir göstərir.

Uzunmüddətli saxlama fərqli narahatlıq yaradır və avtomatik olaraq normal istismar aşınması kimi qiymətləndirilməməlidir.

İlkin yükləmə sxemi əsas güc mərhələsi sağlam olduqda belə sıradan çıxa bilər

Sürücüdə sağlam düzləndirici və kondensator bloku ola bilər, lakin yüklənmə ardıcıllığı tamamlana bilmədiyi üçün o, yenə də işəsalma zamanı nasazlıq verə bilər.

Açıq dövrəli ilkin yükləmə rezistoru idarə olunan yüklənmə yolunu kəsə bilər.

Zədələnmiş yan keçid relesi və ya kontaktoru şinin yüklənməsinə imkan verə, lakin sürücünün normal iş rejiminə keçməsinə mane ola bilər.

Həmin qurğunu idarə edən sürücü sxemi də sıradan çıxa bilər.

Şin gərginliyinin ölçülməsi daha bir mümkün nasazlıq nöqtəsi yaradır.

Faktiki şin tələb olunan səviyyəyə çatır, lakin idarəetmə sistemi bunu düzgün aşkar etmirsə, sürücü elə davrana bilər ki, sanki yüklənmə heç vaxt tamamlanmayıb.

Bu fərq nasazlığın axtarışı zamanı faydalıdır.

Aşağı sabit cərəyan şini ilə səhv bildirilən sabit cərəyan şini fərqli problemlərdir, hətta nəticədə yaranan işəsalma nasazlığı oxşar görünsə belə.

Enerji verildikdə dərhal açılma əsas ön hissə nasazlığına işarə edir

Nasazlığın başvermə vaxtı ən faydalı diaqnostik göstəricilərdən biridir.

Enerji verildikdə giriş qoruyucusu demək olar ki, dərhal açılırsa, sürücünün normal işləməyə başlaması üçün kifayət qədər vaxt olmayıb.

Buna görə diqqət ilk növbədə giriş güc mərhələsinə və sabit cərəyan keçidinə yönəldilməlidir.

Mümkün səbəblərə qısaqapanmış düzləndirici, qısaqapanmış sabit cərəyan keçidi kondensatoru, sıradan çıxmış qoruyucu komponent və ya sürücünün güc bölməsində başqa bir qısaqapanma daxildir.

Aşağıdakı invertorun nasazlığı bəzi konstruksiyalarda sabit cərəyan keçidinə də təsir göstərə bilər.

Əsas məqam vaxtlamadır.

Ani açılma, normal şəkildə şarj olan və yalnız işə salma əmri aldıqdan sonra nasazlanan ötürücüdən fərqli xəta kateqoriyasına işarə edir.

İlkin yükləmə mərhələsində qalan ötürücü fərqli vəziyyət göstərir

Digər geniş yayılmış əlamət odur ki, ötürücü displeyini və ya idarəetmə elektronikasını işə salır, lakin heç vaxt hazır vəziyyətə keçmir.

Bu, çox vaxt dərhal baş verən sərt qısaqapanmadan daha çox şarj ardıcıllığına işarə edir.

Şin gərginliyi yalnız qismən yüksəlirsə, texnik ilkin yükləmə yolunu, həddindən artıq DC-link sızmasını və ya şindəki anormal yükü nəzərdən keçirməli ola bilər.

Şin gözlənilən gərginliyə yaxınlaşır, lakin ötürücü heç vaxt şarj mərhələsindən çıxmırsa, diqqət bypass qurğusuna, onun idarəetmə dövrəsinə və ya gərginlik ölçümünə yönələ bilər.

Bu fərqlər yalnız ümumi işə salınma xətasına əsaslanaraq hissələri dəyişdirməkdən daha faydalıdır.

İşə salınma zamanı aşağı gərginlik ötürücüdən kənar səbəbdən yarana bilər

Hər DC şini aşağı gərginlik xətası ötürücünün özünün sıradan çıxdığı anlamına gəlmir.

Ötürücünün yararsız elan edilməsindən əvvəl giriş təchizatı yoxlanılmalıdır.

Fazanın itməsi, əhəmiyyətli faza balanssızlığı və ya zəif mənbə DC şininin normal yüklənməsinə mane ola bilər.

Uzun qidalandırıcı xətlər və ölçüsü kiçik yuxarı axın infrastrukturu da şarj prosesi zamanı gərginlik düşümünə səbəb ola bilər.

Generatorla qidalanan sistemlərə xüsusi diqqət yetirmək lazımdır, çünki mənbə empedansı və keçid proseslərinə cavab sərt şəbəkə təchizatından əhəmiyyətli dərəcədə fərqlənə bilər.

Kondensatorlar yüklənərkən şəbəkə gərginliyi çökərsə, daxili güc mərhələsi sağlam olsa belə, ötürücü haqlı olaraq aşağı gərginlik vəziyyəti bildirə bilər.

Təcrübəli ötürücü texniklərinin DC şini xətası ilə bağlı nəticə çıxarmazdan əvvəl hər üç giriş fazası arasındakı gərginliyi müqayisə etməsinin səbəblərindən biri budur.

İşə salınma zamanı həddindən artıq gərginlik daha az rast gəlinir, lakin mümkündür

Həddindən artıq gərginlik daha çox yavaşıma zamanı mühərrikin regenerasiyası ilə əlaqələndirilir.

Lakin işə salınma zamanı həddindən artıq gərginlik halları da baş verə bilər.

Yüksək giriş şəbəkə gərginliyi aşkar ehtimallardan biridir.

Ortaq DC şini arxitekturaları daha bir dəyişən əlavə edir, çünki bir neçə invertor və ya qida bölməsi ümumi keçid vasitəsilə qarşılıqlı əlaqədə ola bilər.

Rekuperativ girişlər və çoxoxlu sistemlər şəbəkə gərginliyi ilə yerli invertor şini gərginliyi arasındakı əlaqəni daha mürəkkəb edə bilər.

Bu sistemlərdə nasazlıqların aradan qaldırılması üçün bir ötürücünü təcrid olunmuş şəkildə qiymətləndirməkdənsə, bütün DC şini arxitekturasını anlamaq tələb olunur.

Bu, xüsusilə bir neçə oxun enerji infrastrukturunu paylaşa bildiyi daha iri ötürücü və hərəkətə nəzarət sistemləri üçün aktualdır.

Şarj əyrisi xəta kodunun göstərə bilmədiklərini üzə çıxara bilər

Xəta kodları faydalı istiqamət verir, lakin işə düşmə zamanı şinin davranışı əlavə kontekst təqdim edə bilər.

Sağlam sistem adətən layihələndirilmiş şin gərginliyinə doğru nizamlı yüksəliş yaratmalıdır.

Gərginliyin dərhal çökməsi yavaş və natamam yüklənmədən fərqli problemə işarə edir.

Təxminən normal gərginliyə çatan, lakin heç vaxt hazır vəziyyətə keçməyən şin başqa bir problem kateqoriyasına işarə edir.

Məhz buna görə texniklər çox vaxt ayrı-ayrı gərginlik göstəricilərindən deyil, ardıcıllıqlardan çıxış edirlər.

Çevirici dərhal açılaraq qorunmaya keçdi?

DC şini yüklənməyə başladı?

Gözlənilən diapazona çatdı?

Ön yükləmə mərhələsi keçid etdi?

Nasazlıq işə salma əmrindən əvvəl, yoxsa sonra baş verdi?

Bu suallar ehtimal olunan alt sistemlərin sayını tədricən azaldır.

Çeviricini Nasaz Hesablamazdan Əvvəl AC Enerji Təchizatını Ölçün

Ən sadə nasazlıq axtarışı səhvlərindən biri gərginlik mövcud olduğu üçün üçfazalı enerjinin düzgün olduğunu güman etməkdir.

Üç fazalararası ölçmə müqayisə edilməlidir.

Fazanın olmaması və ya əhəmiyyətli balanssızlıq çaşdırıcı əlamətlər yarada bilər.

Praktik və sahə prosedurları ilə icazə verilən hallarda giriş gərginliyi faktiki yüklənmə prosesi zamanı da nəzərə alınmalıdır.

Kiçik yük altında qənaətbəxş görünən enerji təchizatı DC keçidi kondensatorları yüklənməyə başlayanda fərqli davrana bilər.

Bir neçə VFD və AC çevirici platformasına texniki xidmət göstərən müəssisələr üçün normal işə düşmə davranışını sənədləşdirmək gələcək müqayisələri xeyli asanlaşdıra bilər.

DC Şini Ölçmələri Yüksək Gərginlik İntizamı Tələb edir

DC şini sənaye çeviricisinin daxilində ən təhlükəli nöqtələrdən biridir.

O, bir neçə yüz volt DC gərginlik daşıya və giriş enerjisi kəsildikdən sonra da enerji saxlaya bilər.

Söndürülmüş displey DC keçidinin boşaldığını sübut etmir.

OEM-in boşalma müddətlərinə və təhlükəsizlik təlimatlarına əməl edilməlidir.

Tətbiq olunduğu hallarda kilidləmə və nişanlama prosedurları məcburidir.

Gərginliyin olmadığını müvafiq reytinqə malik avadanlıq və müəyyən edilmiş elektrik təhlükəsizliyi qaydaları ilə yoxlamaq lazımdır.

Gərginlik altında DC şini ölçmələri yalnız bu iş üzrə təlim keçmiş və səlahiyyətli personal tərəfindən aparılmalıdır.

Texniklər həmçinin nəzərə almalıdırlar ki, bu enerji səviyyələrində ölçü cihazının kateqoriyası, gərginlik reytinqi, sınaq naqilləri və ölçmə üsulu əhəmiyyətlidir.

Enerjisiz Müqavimət Yoxlamaları Yekun Cavabları Deyil, İpucları Verə Bilər

Çevirici təhlükəsiz şəkildə təcrid edildikdən və DC şininin boşaldığı yoxlanıldıqdan sonra müqavimət ölçmələri aşkar qısaqapanmanı müəyyən etməyə kömək edə bilər.

Lakin DC+ və DC− arasındakı ölçmələr şərh edilməlidir.

Kondensatorlar birbaşa ölçü cihazının özündən yüklənə bilər və bu da göstərilən müqavimətin dəyişməsinə səbəb olar.

Daxili yarımkeçirici yolları və köməkçi dövrələr də göstəriciyə təsir edə bilər.

Buna görə də dəyişən müqavimət göstəricisi kondensatorun ümumi “keçdi və ya keçmədi” sınağı deyil.

Ətraflı güc mərhələsi sınağı tələb olunduqda OEM komponent-sınaq prosedurları prioritet təşkil etməlidir.

Sənaye VFD-sinin DC şini düzləndiricisi və ilkin doldurma zamanı işə salınma xətasını diaqnostika edən texnik

Şəkil 3. Komponentlər dəyişdirilməzdən əvvəl ötürücü nasazlıqlarının axtarışı müşahidə olunan simptomu düzgün güc mərhələsi alt sistemi ilə əlaqələndirməlidir. Şəkil Adobe Stock-un izni ilə.

Simptomun vaxtı çox vaxt ən sürətli diaqnostik süzgəcdır

Praktiki nasazlıq axtarışı strategiyası uğursuzluğun dəqiq nə vaxt baş verdiyini müəyyənləşdirməklə başlayır.

Enerji verildiyi anda baş verən ani açılma ön hissədə ciddi elektrik nasazlığının ehtimalını artırır.

Doldurmağa başlayan, lakin heç vaxt hazır vəziyyətə keçməyən ötürücü daha çox ilkin doldurmanın tamamlanması, şin gərginliyinin ölçülməsi və ya əlaqəli idarəetmə funksiyaları ilə bağlı problemə işarə edir.

Doldurma zamanı aşağı gərginlik xətası həm giriş qidalanmasının, həm də daxili doldurma yolunun yoxlanılmasına səbəb olmalıdır.

Normal şin gərginliyinə çatan və yalnız işə salma əmri aldıqdan sonra sıradan çıxan ötürücü fərqli nasazlıq axtarışı istiqamətinə aiddir.

Bu mərhələdə invertor çıxışı, mühərrik kabelləri, mühərrikin vəziyyəti və yükün davranışı daha əhəmiyyətli olur.

Bu ardıcıllıq əsaslı yanaşma araşdırmanın əlaqəsiz komponentlər arasında təsadüfi şəkildə aparılmasının qarşısını alır.

İlk saniyələr hekayənin böyük hissəsini izah edir

DC şini mahiyyət etibarilə ötürücünün düzləndiricisi ilə invertoru arasında yerləşən enerji rezervuarıdır.

İşə salınma zamanı onun davranışı proqnozlaşdırılandır, çünki normal mühərrik idarəetməsi başlamazdan əvvəl ötürücü müəyyən edilmiş elektrik ardıcıllığını tamamlamalıdır.

Giriş dəyişən cərəyanı düzləndirilir.

Kondensator bankı idarə olunan yol vasitəsilə dolur.

Şin öz iş gərginliyinə yaxınlaşır.

İlkin doldurma mərhələsi normal güc yoluna keçir.

İdarəetmə sistemi zəruri şərtləri təsdiqləyir və ötürücünün hazır vəziyyətə keçməsinə imkan verir.

İşə salma uğursuz olduqda, bu ardıcıllığın harada dayandığını müəyyənləşdirmək çox vaxt yalnız sonuncu xəta mesajını oxumaqdan daha faydalıdır.

Ağır qısaqapanmalar, natamam ilkin doldurma, köhnəlmiş kondensatorlar, şin gərginliyinin ölçülməsində problemlər və müəssisə tərəfində gərginliyin azalması fərqli nümunələr yaradır.

Bu nümunələri anlamaq DC şininin nasazlıqlarının aradan qaldırılmasını hissələrin təsadüfi dəyişdirilməsindən sistemli diaqnostikaya çevirir.

Sənaye VFD-ləri və servo sistemləri ilə işləyən texniklər üçün ən informativ dövr, buna görə də, ən qısa dövr ola bilər: enerjinin verilməsindən sonrakı ilk bir neçə saniyə.

Müəllif haqqında

PLC Pro Tech Redaksiya şöbəsi | Ötürücülər və hərəkət sistemlərinin təhlili

Redaksiya komandası dəyişən tezlikli ötürücülər, servo sistemləri, sənaye güc elektronikası, PLC idarəetməsi və istehsal və proses tətbiqləri üçün praktiki texniki xidmət strategiyalarını əhatə edir.

Sənaye mühərrik ötürücülərində DC şinin əsasları

DC şini VFD və servo ötürücülərinin işə salınması üçün əsasdır. Düzləndirməni, kondensatorun doldurulmasını, ilkin doldurma ardıcıllığını və ümumi nasazlıq nümunələrini anlamaq texniklərə enerji ve...

VFD və ya servo sürücü hazır vəziyyətə keçməkdən imtina etdikdə, enerjiləndirildikdən dərhal sonra açıldıqda və ya işəsalma zamanı təkrar-təkrar xəta verdikdə, diqqət çox vaxt birbaşa mühərrikə yönəlir.

Lakin bir çox hallarda mühərrik hələ problemin bir hissəsinə çevrilməyib.

Nasazlıq sürücünün enerji yolunda daha erkən mərhələdə inkişaf edir.

Düzləndirici, DC-link kondensatorları və ilkin doldurma dövrəsi invertor mühərrikə idarə olunan güc ötürməzdən əvvəl işləyir.

Bu giriş ardıcıllığını anlamaq bir çox işəsalma xətalarını şərh etməyi xeyli asanlaşdırır.

Bu, həmçinin texniklərə yalnız xəta koduna əsaslanaraq bahalı sürücü modullarını dəyişdirməkdən çəkinməyə kömək edir.

AC düzləndiricisini, DC şin kondensatorlarını, ilkin doldurma dövrəsini və invertor mərhələsini göstərən sənaye mühərrik sürücüsünün giriş hissəsi

Şəkil 1. Düzləndirməni, DC-link enerji saxlama sistemini və invertor mərhələsini göstərən sadələşdirilmiş sənaye sürücüsü giriş hissəsi. Şəkil Wake Industrial-ın izni ilə təqdim olunur.

DC şin əslində nə edir

Adi AC sürücüsündə bir neçə əsas enerji çevirmə mərhələsi olur.

Giriş düzləndiricisi daxil olan AC enerjisini DC enerjisinə çevirir.

Adətən DC şin adlandırılan DC-link kondensator bankından istifadə edərək bu enerjini toplayır və hamarlayır.

Daha sonra invertor mühərrik üçün tələb olunan dəyişən tezlikli və dəyişən gərginlikli çıxışı yaratmaq məqsədilə DC qidalanmasını elektron şəkildə kommutasiya edir.

Tipik üçfazalı sürücüdə DC şin gərginliyi giriş AC fazalararası effektiv gərginliyindən xeyli yüksək olur.

480 VAC sistemində adətən təxminən 650–680 VDC səviyyəsində yüklənmiş DC şin yaranır.

Dəqiq qiymət giriş gərginliyindən, sürücünün topologiyasından, yükdən və digər elektrik şərtlərindən asılıdır.

Bu gərginlik səviyyəsi nasazlıqların aradan qaldırılması zamanı DC-link-ə xüsusi diqqət yetirilməsinin səbəblərindən biridir.

Şin əhəmiyyətli elektrik enerjisi toplayır və giriş enerjisi kəsildikdən sonra da təhlükəli qala bilər.

Sürücünün enerjiləndirilməsi niyə ilkin cərəyan yaradır

DC-link kondensatorları işə salınmaya boşalmış və ya qismən boşalmış vəziyyətdə başlayır.

Enerjiləndirmənin ilk anında onlar çox aşağı doldurma impedansı təqdim edir.

Cərəyan məhdudlaşdırılması olmadan düzləndirici böyük kondensator bankını demək olar ki, dərhal doldurmağa çalışardı.

Nəticədə yaranan ilkin cərəyan normal iş cərəyanından dəfələrlə yüksək ola bilər.

Transformatorun impedansı, qidalandırıcı xəttin impedansı, kabellər və digər yuxarı axın komponentləri müəyyən qədər məhdudlaşdırma təmin edir.

Onlar adətən sürücünün əsas ilkin cərəyan məhdudlaşdırma mexanizmi kimi nəzərdə tutulmur.

Həddindən artıq doldurma cərəyanı düzləndirici komponentlərə, qoruyuculara, avtomat açarlara və kommutasiya qurğularına əlavə yük sala bilər.

Yüksək cərəyanla təkrarlanan kommutasiya elektrik kontaktlarının aşınmasını da sürətləndirə bilər.

Buna görə bir çox böyük güclü sürücülərdə ayrıca ilkin doldurma dövrəsi istifadə olunur.

İlkin doldurma işə salınmanın ilk saniyələrini idarə edir

İlkin doldurmanın əsas konsepsiyası sadədir.

Boşalmış kondensator qrupunu birbaşa tam doldurma yoluna qoşmaq əvəzinə, sürücü əvvəlcə cərəyanı rezistor və ya başqa idarə olunan doldurma sxemi vasitəsilə yönləndirir.

Bu, DC şininin gərginliyi yüksələrkən cərəyanı məhdudlaşdırır.

Rezistorla məhdudlaşdırılan DC şininin doldurulmasını və ardınca yan keçid kontaktorunun işə düşməsini göstərən sənaye VFD ilkin doldurma ardıcıllığı

Şəkil 2. Tipik ilkin doldurma ardıcıllığı normal enerji yolu yaradılmazdan əvvəl kondensator cərəyanını məhdudlaşdırır. Şəkil Wake Industrial şirkətinin təqdim etdiyi material əsasında hazırlanıb.

Normal ardıcıllıq zamanı şin gərginliyi sürücünün konstruksiyası ilə müəyyən edilmiş müddət ərzində gözlənilən səviyyəyə yüksəlməlidir.

Tələb olunan gərginlik həddinə çatdıqdan sonra bir çox sürücü rele və ya kontaktordan istifadə edərək ilkin doldurma müqavimətini yan keçər.

Bəzi avadanlıqlarda texniklər bu keçidi eşidilən klik səsi kimi eşidə bilərlər.

Dəqiq tətbiq istehsalçılar və sürücü ailələri arasında dəyişir.

Bəzi kiçik sürücülər bu funksiyaları aşkar xarici kontaktordan istifadə etmək əvəzinə elektron sxemlərə inteqrasiya edirlər.

Prinsip oxşar olaraq qalır: əvvəlcə kondensatorun doldurulmasını idarə etmək, sonra isə normal enerji yolunu yaratmaq.

Bu ardıcıllıq düzgün tamamlanmasa, sürücü doldurulma vəziyyətində qala, aşağı gərginlik barədə məlumat verə, ilkin doldurma vaxt aşımını bildirə və ya sadəcə hazır vəziyyətə keçməkdən imtina edə bilər.

Saxlanılmış sürücülər niyə xüsusi diqqət tələb edir

DC-link kondensatorları adətən elektrolitik kondensatorlardır.

Gərginliksiz uzun müddətlər onların daxili dielektrik vəziyyətinə təsir göstərə bilər.

Məhz buna görə böyük sürücü istehsalçıları uzun müddət saxlanılan avadanlıqlar üçün kondensatorların formalaşdırılması prosedurlarını dərc edirlər.

Formalaşdırma normal istismardan əvvəl kondensatorun elektrik xüsusiyyətlərini tədricən bərpa edir.

Tələb olunan üsul və saxlama müddəti sürücünün istehsalçısından və məhsul ailəsindən asılıdır.

Buna görə texniklər ümumi formalaşdırma qaydasını tətbiq etmək əvəzinə, müvafiq OEM proseduruna əməl etməlidirlər.

Bu məqam uzun müddət saxlanılmış ehtiyat sürücüləri və ya anbar inventarından çıxarılmış köhnəlmiş avadanlığı istismara verərkən xüsusilə vacibdir.

Düzləndirici DC şininə açılan qapıdır

Adi diod düzləndiricisi daxil olan enerjinin qarşılaşdığı ilk əsas yarımkeçirici mərhələlərdən biridir.

Qısaqapanmış düzləndirici diod və ya körpü giriş tərəfində ciddi nasazlıq yarada bilər.

Mümkün əlamətlərdən biri, sürücü enerjiləndirilən kimi qoruyucunun və ya avtomatik açarın işə düşməsidir.

Lakin bu əlamət yalnız düzləndiriciyə xas deyil.

Qısaqapanmış DC-link komponentləri, impulsdan qoruyucu qurğular və ya digər güc yarımkeçiricilərindəki nasazlıqlar oxşar davranışa səbəb ola bilər.

Açıq dövrəli düzləndirici yolu fərqli bir nümunə yarada bilər.

Sürücü idarəetmə enerjisinin olduğunu göstərən əlamətlər verə bilər, lakin sabit cərəyan şini normal səviyyəyə çata və ya həmin səviyyəni qoruya bilməz.

Qeyri-normal düzləndirmə də şin dalğalanmasını və komponentlərin qızmasını artıra bilər.

Bu səbəbdən girişin dərhal açılması konkret bir qurğunun sıradan çıxdığını sübut etməkdən çox, əhəmiyyətli güc mərhələsi probleminin göstəricisi kimi qəbul edilməlidir.

Sabit cərəyan keçidi kondensatorları yaşlandıqca fərqli şəkildə sıradan çıxır

Kondensatorun sıradan çıxması həmişə kəskin partlama demək deyil.

Ciddi daxili nasazlıq sabit cərəyan keçidini faktiki olaraq qısaqapada və qoruyucu qurğunun dərhal işə düşməsinə səbəb ola bilər.

Tədricən pisləşmə daha çətin nəzərə çarpır.

Elektrolitik kondensatorlar köhnəldikcə effektiv tutumunu itirə və daha yüksək ekvivalent ardıcıl müqavimətə malik ola bilər.

Sürücü enerji saxlama göstəriciləri tədricən pisləşərkən işləməyə davam edə bilər.

Əlamətlərə şin dalğalanmasının artması, yük altında sabitliyin azalması, fasiləli aşağı gərginlik hadisələri və ya qeyri-normal yüklənmə davranışı daxil ola bilər.

Temperatur, iş saatları və elektrik gərginliyi kondensatorun xidmət müddətinə təsir göstərir.

Uzunmüddətli saxlama fərqli narahatlıq yaradır və avtomatik olaraq normal istismar aşınması kimi qiymətləndirilməməlidir.

İlkin yükləmə sxemi əsas güc mərhələsi sağlam olduqda belə sıradan çıxa bilər

Sürücüdə sağlam düzləndirici və kondensator bloku ola bilər, lakin yüklənmə ardıcıllığı tamamlana bilmədiyi üçün o, yenə də işəsalma zamanı nasazlıq verə bilər.

Açıq dövrəli ilkin yükləmə rezistoru idarə olunan yüklənmə yolunu kəsə bilər.

Zədələnmiş yan keçid relesi və ya kontaktoru şinin yüklənməsinə imkan verə, lakin sürücünün normal iş rejiminə keçməsinə mane ola bilər.

Həmin qurğunu idarə edən sürücü sxemi də sıradan çıxa bilər.

Şin gərginliyinin ölçülməsi daha bir mümkün nasazlıq nöqtəsi yaradır.

Faktiki şin tələb olunan səviyyəyə çatır, lakin idarəetmə sistemi bunu düzgün aşkar etmirsə, sürücü elə davrana bilər ki, sanki yüklənmə heç vaxt tamamlanmayıb.

Bu fərq nasazlığın axtarışı zamanı faydalıdır.

Aşağı sabit cərəyan şini ilə səhv bildirilən sabit cərəyan şini fərqli problemlərdir, hətta nəticədə yaranan işəsalma nasazlığı oxşar görünsə belə.

Enerji verildikdə dərhal açılma əsas ön hissə nasazlığına işarə edir

Nasazlığın başvermə vaxtı ən faydalı diaqnostik göstəricilərdən biridir.

Enerji verildikdə giriş qoruyucusu demək olar ki, dərhal açılırsa, sürücünün normal işləməyə başlaması üçün kifayət qədər vaxt olmayıb.

Buna görə diqqət ilk növbədə giriş güc mərhələsinə və sabit cərəyan keçidinə yönəldilməlidir.

Mümkün səbəblərə qısaqapanmış düzləndirici, qısaqapanmış sabit cərəyan keçidi kondensatoru, sıradan çıxmış qoruyucu komponent və ya sürücünün güc bölməsində başqa bir qısaqapanma daxildir.

Aşağıdakı invertorun nasazlığı bəzi konstruksiyalarda sabit cərəyan keçidinə də təsir göstərə bilər.

Əsas məqam vaxtlamadır.

Ani açılma, normal şəkildə şarj olan və yalnız işə salma əmri aldıqdan sonra nasazlanan ötürücüdən fərqli xəta kateqoriyasına işarə edir.

İlkin yükləmə mərhələsində qalan ötürücü fərqli vəziyyət göstərir

Digər geniş yayılmış əlamət odur ki, ötürücü displeyini və ya idarəetmə elektronikasını işə salır, lakin heç vaxt hazır vəziyyətə keçmir.

Bu, çox vaxt dərhal baş verən sərt qısaqapanmadan daha çox şarj ardıcıllığına işarə edir.

Şin gərginliyi yalnız qismən yüksəlirsə, texnik ilkin yükləmə yolunu, həddindən artıq DC-link sızmasını və ya şindəki anormal yükü nəzərdən keçirməli ola bilər.

Şin gözlənilən gərginliyə yaxınlaşır, lakin ötürücü heç vaxt şarj mərhələsindən çıxmırsa, diqqət bypass qurğusuna, onun idarəetmə dövrəsinə və ya gərginlik ölçümünə yönələ bilər.

Bu fərqlər yalnız ümumi işə salınma xətasına əsaslanaraq hissələri dəyişdirməkdən daha faydalıdır.

İşə salınma zamanı aşağı gərginlik ötürücüdən kənar səbəbdən yarana bilər

Hər DC şini aşağı gərginlik xətası ötürücünün özünün sıradan çıxdığı anlamına gəlmir.

Ötürücünün yararsız elan edilməsindən əvvəl giriş təchizatı yoxlanılmalıdır.

Fazanın itməsi, əhəmiyyətli faza balanssızlığı və ya zəif mənbə DC şininin normal yüklənməsinə mane ola bilər.

Uzun qidalandırıcı xətlər və ölçüsü kiçik yuxarı axın infrastrukturu da şarj prosesi zamanı gərginlik düşümünə səbəb ola bilər.

Generatorla qidalanan sistemlərə xüsusi diqqət yetirmək lazımdır, çünki mənbə empedansı və keçid proseslərinə cavab sərt şəbəkə təchizatından əhəmiyyətli dərəcədə fərqlənə bilər.

Kondensatorlar yüklənərkən şəbəkə gərginliyi çökərsə, daxili güc mərhələsi sağlam olsa belə, ötürücü haqlı olaraq aşağı gərginlik vəziyyəti bildirə bilər.

Təcrübəli ötürücü texniklərinin DC şini xətası ilə bağlı nəticə çıxarmazdan əvvəl hər üç giriş fazası arasındakı gərginliyi müqayisə etməsinin səbəblərindən biri budur.

İşə salınma zamanı həddindən artıq gərginlik daha az rast gəlinir, lakin mümkündür

Həddindən artıq gərginlik daha çox yavaşıma zamanı mühərrikin regenerasiyası ilə əlaqələndirilir.

Lakin işə salınma zamanı həddindən artıq gərginlik halları da baş verə bilər.

Yüksək giriş şəbəkə gərginliyi aşkar ehtimallardan biridir.

Ortaq DC şini arxitekturaları daha bir dəyişən əlavə edir, çünki bir neçə invertor və ya qida bölməsi ümumi keçid vasitəsilə qarşılıqlı əlaqədə ola bilər.

Rekuperativ girişlər və çoxoxlu sistemlər şəbəkə gərginliyi ilə yerli invertor şini gərginliyi arasındakı əlaqəni daha mürəkkəb edə bilər.

Bu sistemlərdə nasazlıqların aradan qaldırılması üçün bir ötürücünü təcrid olunmuş şəkildə qiymətləndirməkdənsə, bütün DC şini arxitekturasını anlamaq tələb olunur.

Bu, xüsusilə bir neçə oxun enerji infrastrukturunu paylaşa bildiyi daha iri ötürücü və hərəkətə nəzarət sistemləri üçün aktualdır.

Şarj əyrisi xəta kodunun göstərə bilmədiklərini üzə çıxara bilər

Xəta kodları faydalı istiqamət verir, lakin işə düşmə zamanı şinin davranışı əlavə kontekst təqdim edə bilər.

Sağlam sistem adətən layihələndirilmiş şin gərginliyinə doğru nizamlı yüksəliş yaratmalıdır.

Gərginliyin dərhal çökməsi yavaş və natamam yüklənmədən fərqli problemə işarə edir.

Təxminən normal gərginliyə çatan, lakin heç vaxt hazır vəziyyətə keçməyən şin başqa bir problem kateqoriyasına işarə edir.

Məhz buna görə texniklər çox vaxt ayrı-ayrı gərginlik göstəricilərindən deyil, ardıcıllıqlardan çıxış edirlər.

Çevirici dərhal açılaraq qorunmaya keçdi?

DC şini yüklənməyə başladı?

Gözlənilən diapazona çatdı?

Ön yükləmə mərhələsi keçid etdi?

Nasazlıq işə salma əmrindən əvvəl, yoxsa sonra baş verdi?

Bu suallar ehtimal olunan alt sistemlərin sayını tədricən azaldır.

Çeviricini Nasaz Hesablamazdan Əvvəl AC Enerji Təchizatını Ölçün

Ən sadə nasazlıq axtarışı səhvlərindən biri gərginlik mövcud olduğu üçün üçfazalı enerjinin düzgün olduğunu güman etməkdir.

Üç fazalararası ölçmə müqayisə edilməlidir.

Fazanın olmaması və ya əhəmiyyətli balanssızlıq çaşdırıcı əlamətlər yarada bilər.

Praktik və sahə prosedurları ilə icazə verilən hallarda giriş gərginliyi faktiki yüklənmə prosesi zamanı da nəzərə alınmalıdır.

Kiçik yük altında qənaətbəxş görünən enerji təchizatı DC keçidi kondensatorları yüklənməyə başlayanda fərqli davrana bilər.

Bir neçə VFD və AC çevirici platformasına texniki xidmət göstərən müəssisələr üçün normal işə düşmə davranışını sənədləşdirmək gələcək müqayisələri xeyli asanlaşdıra bilər.

DC Şini Ölçmələri Yüksək Gərginlik İntizamı Tələb edir

DC şini sənaye çeviricisinin daxilində ən təhlükəli nöqtələrdən biridir.

O, bir neçə yüz volt DC gərginlik daşıya və giriş enerjisi kəsildikdən sonra da enerji saxlaya bilər.

Söndürülmüş displey DC keçidinin boşaldığını sübut etmir.

OEM-in boşalma müddətlərinə və təhlükəsizlik təlimatlarına əməl edilməlidir.

Tətbiq olunduğu hallarda kilidləmə və nişanlama prosedurları məcburidir.

Gərginliyin olmadığını müvafiq reytinqə malik avadanlıq və müəyyən edilmiş elektrik təhlükəsizliyi qaydaları ilə yoxlamaq lazımdır.

Gərginlik altında DC şini ölçmələri yalnız bu iş üzrə təlim keçmiş və səlahiyyətli personal tərəfindən aparılmalıdır.

Texniklər həmçinin nəzərə almalıdırlar ki, bu enerji səviyyələrində ölçü cihazının kateqoriyası, gərginlik reytinqi, sınaq naqilləri və ölçmə üsulu əhəmiyyətlidir.

Enerjisiz Müqavimət Yoxlamaları Yekun Cavabları Deyil, İpucları Verə Bilər

Çevirici təhlükəsiz şəkildə təcrid edildikdən və DC şininin boşaldığı yoxlanıldıqdan sonra müqavimət ölçmələri aşkar qısaqapanmanı müəyyən etməyə kömək edə bilər.

Lakin DC+ və DC− arasındakı ölçmələr şərh edilməlidir.

Kondensatorlar birbaşa ölçü cihazının özündən yüklənə bilər və bu da göstərilən müqavimətin dəyişməsinə səbəb olar.

Daxili yarımkeçirici yolları və köməkçi dövrələr də göstəriciyə təsir edə bilər.

Buna görə də dəyişən müqavimət göstəricisi kondensatorun ümumi “keçdi və ya keçmədi” sınağı deyil.

Ətraflı güc mərhələsi sınağı tələb olunduqda OEM komponent-sınaq prosedurları prioritet təşkil etməlidir.

Sənaye VFD-sinin DC şini düzləndiricisi və ilkin doldurma zamanı işə salınma xətasını diaqnostika edən texnik

Şəkil 3. Komponentlər dəyişdirilməzdən əvvəl ötürücü nasazlıqlarının axtarışı müşahidə olunan simptomu düzgün güc mərhələsi alt sistemi ilə əlaqələndirməlidir. Şəkil Adobe Stock-un izni ilə.

Simptomun vaxtı çox vaxt ən sürətli diaqnostik süzgəcdır

Praktiki nasazlıq axtarışı strategiyası uğursuzluğun dəqiq nə vaxt baş verdiyini müəyyənləşdirməklə başlayır.

Enerji verildiyi anda baş verən ani açılma ön hissədə ciddi elektrik nasazlığının ehtimalını artırır.

Doldurmağa başlayan, lakin heç vaxt hazır vəziyyətə keçməyən ötürücü daha çox ilkin doldurmanın tamamlanması, şin gərginliyinin ölçülməsi və ya əlaqəli idarəetmə funksiyaları ilə bağlı problemə işarə edir.

Doldurma zamanı aşağı gərginlik xətası həm giriş qidalanmasının, həm də daxili doldurma yolunun yoxlanılmasına səbəb olmalıdır.

Normal şin gərginliyinə çatan və yalnız işə salma əmri aldıqdan sonra sıradan çıxan ötürücü fərqli nasazlıq axtarışı istiqamətinə aiddir.

Bu mərhələdə invertor çıxışı, mühərrik kabelləri, mühərrikin vəziyyəti və yükün davranışı daha əhəmiyyətli olur.

Bu ardıcıllıq əsaslı yanaşma araşdırmanın əlaqəsiz komponentlər arasında təsadüfi şəkildə aparılmasının qarşısını alır.

İlk saniyələr hekayənin böyük hissəsini izah edir

DC şini mahiyyət etibarilə ötürücünün düzləndiricisi ilə invertoru arasında yerləşən enerji rezervuarıdır.

İşə salınma zamanı onun davranışı proqnozlaşdırılandır, çünki normal mühərrik idarəetməsi başlamazdan əvvəl ötürücü müəyyən edilmiş elektrik ardıcıllığını tamamlamalıdır.

Giriş dəyişən cərəyanı düzləndirilir.

Kondensator bankı idarə olunan yol vasitəsilə dolur.

Şin öz iş gərginliyinə yaxınlaşır.

İlkin doldurma mərhələsi normal güc yoluna keçir.

İdarəetmə sistemi zəruri şərtləri təsdiqləyir və ötürücünün hazır vəziyyətə keçməsinə imkan verir.

İşə salma uğursuz olduqda, bu ardıcıllığın harada dayandığını müəyyənləşdirmək çox vaxt yalnız sonuncu xəta mesajını oxumaqdan daha faydalıdır.

Ağır qısaqapanmalar, natamam ilkin doldurma, köhnəlmiş kondensatorlar, şin gərginliyinin ölçülməsində problemlər və müəssisə tərəfində gərginliyin azalması fərqli nümunələr yaradır.

Bu nümunələri anlamaq DC şininin nasazlıqlarının aradan qaldırılmasını hissələrin təsadüfi dəyişdirilməsindən sistemli diaqnostikaya çevirir.

Sənaye VFD-ləri və servo sistemləri ilə işləyən texniklər üçün ən informativ dövr, buna görə də, ən qısa dövr ola bilər: enerjinin verilməsindən sonrakı ilk bir neçə saniyə.

Müəllif haqqında

PLC Pro Tech Redaksiya şöbəsi | Ötürücülər və hərəkət sistemlərinin təhlili

Redaksiya komandası dəyişən tezlikli ötürücülər, servo sistemləri, sənaye güc elektronikası, PLC idarəetməsi və istehsal və proses tətbiqləri üçün praktiki texniki xidmət strategiyalarını əhatə edir.

Leave a comment

Please note, comments need to be approved before they are published.