Bảo vệ ngắn mạch trong ổ đĩa động cơ công nghiệp
Xu hướng thị trường chung cho các ổ đĩa động cơ công nghiệp là nhu cầu ngày càng tăng về hiệu quả và độ tin cậy và ổn định cao hơn. Các nhà sản xuất thiết bị bán dẫn điện tiếp tục tìm kiếm những đột phá về tổn thất dẫn và thời gian chuyển mạch. Một số sự đánh đổi để tăng tổn thất dẫn của các bóng bán dẫn lưỡng cực cổng cách điện (IGBT) là: mức dòng ngắn mạch cao hơn, kích thước chip nhỏ hơn, và công suất nhiệt thấp hơn và thời gian chịu được ngắn mạch. Điều này nhấn mạnh tầm quan trọng của các mạch điều khiển cổng và phát hiện và bảo vệ quá dòng. Bài viết này thảo luận về việc thực hiện thành công và đáng tin cậy của bảo vệ ngắn mạch trong các ổ đĩa động cơ công nghiệp hiện đại.
Đoản mạch trong môi trường công nghiệp
Ổ đĩa động cơ công nghiệp có môi trường hoạt động tương đối khắc nghiệt và có thể gặp nhiệt độ cao, quá dòng AC, quá tải cơ học, lỗi nối dây và các điều kiện bất ngờ khác. Một số trong những sự kiện này có thể gây ra quá dòng lớn chảy vào mạch điện của ổ đĩa động cơ. Hình 1 cho thấy ba sự kiện ngắn mạch điển hình.
trong số họ:
1 là biến tần thông qua. Điều này có thể được gây ra bởi việc bật không chính xác hai IGBT của một trong các nhánh biến tần, có thể là do nhiễu điện từ hoặc lỗi bộ điều khiển. Nó cũng có thể được gây ra bởi một trong những hao mòn / lỗi của IGBT trên cánh tay, trong khi IGBT bình thường vẫn được chuyển đổi.
2 là ngắn mạch pha tương đối. Điều này có thể được gây ra bởi sự cố hiệu suất, nhiệt độ quá cao hoặc sự kiện quá điện áp gây ra sự cố cách điện giữa các cuộn dây động cơ.
3 là một đường pha nối đất ngắn mạch. Điều này cũng có thể được gây ra bởi sự cố hiệu suất, nhiệt độ quá cao hoặc sự kiện quá điện áp gây ra sự cố cách điện giữa cuộn dây động cơ và vỏ động cơ. Nói chung, động cơ có thể hấp thụ dòng điện rất cao trong một khoảng thời gian tương đối dài (mili giây đến giây, tùy thuộc vào kích thước và loại động cơ); tuy nhiên, IGBT, phần chính của giai đoạn biến tần điều khiển động cơ công nghiệp, bị ngắn mạch. Thời gian dung sai theo thứ tự micro giây.
Khả năng chịu ngắn mạch của IGBT
Thời gian chịu ngắn mạch của IGBT có liên quan đến độ dẫn hoặc mức tăng của nó và khả năng nhiệt của chip IGBT. Mức tăng cao hơn dẫn đến dòng ngắn mạch cao hơn trong IGBT, vì vậy rõ ràng là IGBT có mức tăng thấp hơn có mức ngắn mạch thấp hơn. Tuy nhiên, lợi nhuận cao hơn cũng dẫn đến tổn thất dẫn điện ở trạng thái thấp hơn và phải đánh đổi. Sự phát triển của công nghệ IGBT đang góp phần làm tăng mức dòng ngắn mạch, nhưng xu hướng giảm thời gian ngắn mạch chịu được thời gian. Ngoài ra, những tiến bộ trong công nghệ đã dẫn đến kích thước chip nhỏ hơn, giảm kích thước mô-đun, nhưng giảm công suất nhiệt, dẫn đến thời gian dung sai được rút ngắn hơn nữa.
Ngoài ra, nó có mối quan hệ lớn với điện áp bộ thu-phát IGBT, do đó xu hướng song song của ổ đĩa công nghiệp có xu hướng mức điện áp bus DC cao hơn làm giảm thời gian ngắn mạch. Trước đây, phạm vi thời gian này là 10 s, nhưng trong những năm gần đây, xu hướng đã theo hướng 5 3 3 và trong một số điều kiện nhất định xuống còn 1 μs.
Ngoài ra, thời gian chịu được ngắn mạch của các thiết bị khác nhau cũng khá khác nhau, vì vậy đối với các mạch bảo vệ IGBT, thông thường nên xây dựng nhiều lề hơn thời gian chịu được ngắn mạch định mức.
Nếu bạn muốn mua một máy chế biến thực phẩm, hãy chú ý đến động cơ máy xay cà phê.
