Zaštita od kratkog spoja u industrijskim motornim pogonima
Opći tržišni trend industrijskih motornih pogona sve su veći zahtjevi za većom učinkovitošću, pouzdanošću i stabilnošću. Proizvođači poluprovodničkih uređaja nastavljaju tražiti otkrića u gubicima u provođenju i vremenu prebacivanja. Neki kompromisi za povećanje gubitka vodljivosti izoliranih bipolarnih tranzistora (IGBT) su: veće struje kratkog spoja, manje veličine čipova, te niži toplinski kapacitet i izdržljivost na kratki spoj. To naglašava važnost krugova pogonskih vrata i detekcije i zaštite od prekomjerne struje. U radu se razmatra uspješna i pouzdana implementacija zaštite od kratkog spoja u modernim industrijskim motornim pogonima.
Kratki spoj u industrijskom okruženju
Industrijski pogoni motora imaju relativno oštru radnu okolinu i mogu doživjeti visoke temperature, prijelazne struje izmjenične struje, mehanička preopterećenja, greške u ožičenju i druge neočekivane uvjete. Neki od tih događaja mogu uzrokovati strujanje velikih struja u strujni krug motornog pogona. Slika 1 prikazuje tri tipična događaja kratkog spoja.
među njima:
1 je pretvarač kroz. To može biti uzrokovano nepravilnim uključivanjem dva IGBT-a jednog od pretvarača pretvarača, što može biti posljedica elektromagnetskih smetnji ili kvara regulatora. Također može biti uzrokovan jednim od IGBT-ovih oštećenja na ruci, dok je normalna IGBT-a i dalje uključena.
2 je relativni kratki spoj. To može biti uzrokovano kvarom izvedbe, prekomjernom temperaturom ili događajem prenapona koji uzrokuje proboj izolacije između namota motora.
3 je fazna linija do kratkog spoja uzemljenja. To također može biti uzrokovano kvarom izvedbe, prekomjernom temperaturom ili prenaponskim događajem koji uzrokuje proboj izolacije između namota motora i kućišta motora. Općenito, motor može apsorbirati vrlo velike struje tijekom relativno dugog vremenskog razdoblja (u milisekundama do sekundi, ovisno o veličini i vrsti motora); međutim, IGBT, glavni dio stupnja industrijskog invertera industrijskog motora, kratko je spojen. Vrijeme tolerancije je reda mikrosekundi.
IGBT sposobnost kratkog spoja
IGBT kratkog spoja izdržati vrijeme se odnosi na njegovu transconductance ili dobitak i toplinski kapacitet od IGBT čip. Veći dobici rezultiraju višim strujama kratkog spoja unutar IGBT-a, tako da je jasno da niži IGBT-ovi pojačanja imaju niže razine kratkog spoja. Međutim, veći dobici također rezultiraju nižim gubicima na razini države, a kompromisi moraju biti napravljeni. Razvoj IGBT tehnologije doprinosi povećanju razine struje kratkog spoja, ali sklonost smanjenju izdržljivosti kratkog spoja. Osim toga, napredak u tehnologiji doveo je do manjih veličina čipova, smanjenja veličine modula, ali i smanjenja toplinskog kapaciteta, što je rezultiralo daljnjim skraćivanjem vremena tolerancije.
Osim toga, ima veliku vezu s IGBT naponom kolektora-emitera, tako da paralelni trend industrijskog pogona teži višim naponskim razinama DC sabirnice dodatno smanjuje vrijeme kratkog spoja. U prošlosti je ovaj vremenski raspon bio 10 μs, ali posljednjih godina trend je bio u smjeru 5 μs 3 i pod određenim uvjetima do 1 μs.
Osim toga, kratkotrajno izdržljivo vrijeme različitih uređaja je također sasvim različito, tako da se za IGBT zaštitne krugove općenito preporučuje da se izgradi više marže nego što je ocijenjeno izdržano vrijeme kratkog spoja.
Ako želite kupiti stroj za preradu hrane, obratite pozornost na motor za mljevenje kave.
