詳解:變頻器為何沒有短路保護?
發布時間:2014-07-28 責任編輯:sherryyu
【導讀】短duan路lu保bao護hu是shi接jie於yu電dian源yuan和he負fu載zai之zhi間jian的de裝zhuang置zhi具ju有you的de一yi種zhong在zai其qi負fu載zai側ce發fa生sheng短duan路lu時shi能neng將jiang短duan路lu點dian與yu電dian源yuan有you效xiao地di分fen斷duan的de功gong能neng。一yi個ge裝zhuang置zhi具ju有you短duan路lu保bao護hu功gong能neng,所suo以yi它ta必bi須xu有you一yi定ding的de短duan路lu分fen斷duan能neng力li;而一個具有短路分斷能力的裝置,就說明它有短路保護功能。但是變頻器為何沒有短路保護?
短duan路lu保bao護hu是shi接jie於yu電dian源yuan和he負fu載zai之zhi間jian的de裝zhuang置zhi具ju有you的de一yi種zhong在zai其qi負fu載zai側ce發fa生sheng短duan路lu時shi能neng將jiang短duan路lu點dian與yu電dian源yuan有you效xiao地di分fen斷duan的de功gong能neng。一yi個ge裝zhuang置zhi具ju有you短duan路lu保bao護hu功gong能neng,所suo以yi它ta必bi須xu有you一yi定ding的de短duan路lu分fen斷duan能neng力li;而一個具有短路分斷能力的裝置,就說明它有短路保護功能。
以常用的空氣開關weili,dangchuxiandeduanludianliudayukongqikaiguandeduanlufenduandianliushi,kongqikaiguankendingyijingqidongbaohule,zhishiqinenglixiaoleerbunengjiangduanludianliufenduan,zuizhonghuisunhuai。weishenmetadefenduannenglixiaoyushijiduanludianliune?一yi是shi空kong氣qi開kai關guan選xuan型xing問wen題ti,二er是shi電dian網wang容rong量liang的de問wen題ti,因yin為wei電dian路lu中zhong短duan路lu電dian流liu有you多duo大da是shi根gen據ju電dian路lu參can數shu可ke以yi計ji算suan出chu來lai的de,與yu電dian源yuan容rong量liang及ji線xian路lu阻zu抗kang有you關guan,即ji是shi設she計ji選xuan型xing應ying考kao慮lv的de事shi情qing。
不能因為發生短路後變頻器損壞了就說它沒有短路保護功能。損壞了,就說明係統中有某一個環節存在有問題。
變頻器的輸出側不設短路保護是因為,變頻器的輸出功率器件目前都是IGBT的功率模塊。當變頻器輸出或負載發生短路時,IGBTzishenyoukangduanludegongneng,zijibeisuozhubushuchudianliudegongneng。baohugonglvqijianbubeiduanludianliusunhuai。fanzhi,bianpinqishuchuruguojialeduanlubaohufandaoyouwentile。shouxianduanludianliuhenkuaiIGBT如果自身不能自鎖的話,根本來不及保護自己就完蛋了。加了保護也白加,因為速度太快,攔不住。第二,最重要的,IGBT在工作時,決不允許負載開路,否則會因為高dv/dt導致IGBT擊穿。
正因為此,IGBT都dou是shi能neng自zi我wo抗kang短duan路lu。也ye就jiu是shi說shuo不bu怕pa負fu載zai短duan路lu。如ru果guo變bian頻pin器qi的de輸shu出chu功gong率lv器qi件jian炸zha了le,不bu是shi因yin為wei短duan路lu本ben身shen造zao成cheng的de,一yi定ding還hai有you其qi他ta的de原yuan因yin,比bi如ru,工gong作zuo中zhong負fu載zai突tu然ran開kai路lu了le,或huo者zhe過guo載zai了le(IGBT怕過載,不怕短路)。
先說變頻器輸出正在工作時,突然地負載斷線(開路),此時模塊被炸的原因。這都是因為此時的dv/dt太高(特別是負載較大時),此時線路的狀態就像是帶載*作刀熔開關。盡管變頻器的輸出功率模塊有RC阻容吸收功能,但太高動態電壓,還是擋不住擊穿IGBT的。因此,此時炸模塊沒商量;
再說熱過載炸模塊,變頻器的輸出功率模塊,其散熱、溫升功能是已經設計好的,包括散熱的截麵、空kong氣qi的de流liu動dong或huo冷leng卻que介jie質zhi的de流liu量liang等deng等deng,如ru果guo超chao負fu荷he指zhi標biao運yun行xing,時shi間jian越yue長chang,管guan子zi的de熱re積ji累lei越yue重zhong。導dao致zhi超chao過guo允yun許xu的de溫wen升sheng,也ye同tong樣yang是shi炸zha模mo塊kuai沒mei商shang量liang。
記得早在上世紀的90年代中末期,西安電力電子技術研究所曾經做過一次關於IGBT功率器件的研究學術交流。那時,國內的IGBT正zheng處chu於yu研yan發fa階jie段duan,國guo外wai的de產chan品pin用yong的de比bi較jiao普pu及ji,而er國guo內nei的de還hai沒mei有you推tui廣guang產chan品pin,那na個ge時shi期qi,國guo內nei的de可ke控kong矽gui器qi件jian已yi經jing相xiang當dang的de成cheng熟shu了le,多duo大da功gong率lv都dou有you,IGBT還不行。記得當時講演的一個工程師就說,他們做實驗,IGBT不怕短路,短路了沒輸出,快速關斷。可IGBT特別怕熱,如果散熱不好,很容易炸。所以,對那次交流活動的內容記憶特別深。也知道IGBT的軟肋是什麼了。
作為自動化與驅動的應用工程師,我們應該了解使用的元器件的脾氣和秉性,隻有這樣才能科學的、合理的、正確的選型和配置自己設計的係統,才能讓其安全、可靠工作。如果是畫蛇添足的在變頻器的輸出加開關或保護,而且是帶載動作,無疑將是致命的錯誤;如果是“小馬拉大車”,偷工減料心存僥幸心理,想省幾個錢,潛在的危險是存在的,而且很嚴重。
建築工程的偷工減料,所麵臨的是垮塌事故;自動化驅動工程的偷工減料。所麵臨的是炸、著火事故。都是轟轟烈烈的,動靜都不小。
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