IGBT túláram- és rövidzárlatvédelem ipari motoros hajtásoknál
Absztrakt: Az ipari motoros hajtások általános piaci trendje a növekvő igény a nagyobb hatékonyságra, megbízhatóságra és stabilitásra. A teljesítmény félvezető eszközök gyártói továbbra is áttörést keresnek a vezetési veszteségekben és a kapcsolási időkben. Néhány kompromisszum a szigetelt kapu bipoláris tranzisztorok (IGBT) vezetési veszteségének növeléséhez a következők: magasabb rövidzárlati áram, kisebb chipméretek, alacsonyabb hőteljesítmény és rövidzárlat-ellenállás. Ez rávilágít a kapuvezető áramkörök és a túláram-érzékelés és -védelem fontosságára. Ez a tanulmány a rövidzárlatvédelem sikeres és megbízható megvalósítását tárgyalja a modern ipari motor hajtásokban.
Rövidzárlat az ipari környezetben
Az ipari motorhajtások viszonylag kemény működési környezetet mutatnak, és magas hőmérsékletet, váltakozó áramú tranzienseket, mechanikus túlterheléseket, kábelezési hibákat és egyéb váratlan körülményeket tapasztalhatnak. Ezen események némelyike nagy túláramokat okozhat a motorhajtás áramkörében. Az 1. ábra három tipikus rövidzárlatot mutat.
közöttük:
1. Egyenesen az inverter. Ennek oka lehet az egyik inverter karjának két IGBT-jének helytelen bekapcsolása, amely az elektromágneses interferencia vagy a szabályozó meghibásodása lehet. Az is előfordulhat, hogy az egyik IGBT kopás / hiba a karon van, míg a normál IGBT kapcsolva marad.
2. Ez egy relatív fázisú rövidzárlat. Ennek oka lehet a teljesítmény-meghibásodás, a túlzott hőmérséklet vagy a túlfeszültség-esemény, amely a motor tekercsek közötti szigetelési lebontást okoz.
3. Rövidzárlat a földre. Ezt a teljesítménykárosodás, a túlzott hőmérséklet vagy a túlfeszültség-esemény okozza, amely a motortekercsek és a motorház közötti szigetelési lebontást okozza. Általánosságban elmondható, hogy a motor viszonylag hosszú ideig képes felvenni nagyon magas áramot (milliszekundum-másodperc, a motor méretétől és típusától függően); azonban az IGBT, az ipari motoros hajtásszabályozó fázisának fő része rövidre záródik. Az ellenállási idő mikroszekundumban van.
