Тема 17. Діагностика, захист і моніторинг електромеханічних систем

5.2. Захист силового кола перетворювача частоти

5.2. Захист силового кола перетворювача частоти.

У перетворювачі частоти з проміжною ланкою постійного струму слід захищати си­лове коло як автономного інвертора, так і вхідного випрямляча.

Трифазний інвертор містить, як правило, силові модулі на базі транзисторів IGBT. Захистити транзистори від аварійних струмів звичайними апаратними засобами (запобіжниками, автоматичними вимикачами) неможливо, Транзистори дуже чутливі до переванта­ження, мають малу теплову інерцію і тому потребують надшвидкодіючих засобів захисту від аварійних струмів. Тому виробники для їх захисту пропонують різноманітні рішення з використанням електронних швидкодіючих засобів захисту. Цей захист контролює температуру нагрівання охолоджувальних радіаторів або безпосе­редню температуру кристала за допомогою напівпровідникового датчика температури. Використовуючи надшвидкодіючі датчики струмів, дія яких грунтується на ефекті Холла, або інші принципи ви­мірювання, контролюють струми транзисторів. При перевищенні допустимої температури транзистора або струму навантаження мікро­процесорна система захисту блокує роботу автономного інвертора. Для інверторів малої потужності використовують так звані інтелектуальні силові модулі ІРМ, що в одному корпусі об'єднують силове коло, драйвери керування і систему захисту транзисторів.

Для забезпечення нормальної роботи перетворювача здійсню­ється постійний контроль за напругою проміжного кола постійного струму. Якщо ця напруга перевищує допустимий рівень (причиною чого може бути перезарядження буферного конденсатора в ре­жимі гальмування двигуна), то спрацьовує захист від перенапруги, блокуючи інвертор. Контролюється також мінімальна напруга (за­хист віл мінімальної напруги).

Якщо автономний інвертор має надійну розвинену систему за­хисту, то для захисту вхідного випрямляча від вхідних перенапруг, аварійних струмів, що виникають у разі внутрішніх та зовнішніх пошкоджень, можна застосовувати лише традиційні методи і засоби.

Для захисту вентилів від перенапруг внутрішнього та зовніш­нього походження використовують R-С-ланки, обмежувачі перенапруг на основі варисторів тощо.

Для захисту від надструмів при виникненні коротких замикань застосовують швидкодіючі запобіжники та (або) автоматичні вими­качі. Вибір типу та калібру (габариту) захисного апарата є дуже відповідальним завданням. Тому виробники перетворювачів частоти або пропонують комплектні поставки разом із засобом захисту, або дають рекомендації щодо вибору захисного апарата.