ผู้จัดจำหน่ายชุดป้อนกลับพลังงานของตัวแปลงความถี่ขอเตือนคุณว่าฟังก์ชันการป้องกันของตัวแปลงความถี่นั้น แน่นอนว่าเกี่ยวข้องกับการป้องกันความผิดพลาดบางอย่างที่เกิดขึ้นในตัวแปลงความถี่ ในการใช้งานจริง มักจะหมายถึงฟังก์ชันการป้องกันของระบบส่งกำลัง รวมถึงตัวแปลงความถี่ เช่น การป้องกันสายส่ง การป้องกันตนเองของตัวแปลงความถี่ การป้องกันมอเตอร์ การป้องกันโหลดเชิงกล เป็นต้น
อุปกรณ์ป้องกันแบบบูรณาการภายในตัวแปลงความถี่
(1) ระบบป้องกันการโอเวอร์โหลดของมอเตอร์
ลักษณะพื้นฐานของภาวะโอเวอร์โหลดเนื่องจากความร้อนของมอเตอร์ไฟฟ้าคือ อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นจริงจะสูงกว่าอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นที่กำหนด ดังนั้น วัตถุประสงค์ของการป้องกันโอเวอร์โหลดสำหรับมอเตอร์ไฟฟ้าก็คือเพื่อให้แน่ใจว่ามอเตอร์สามารถทำงานได้ตามปกติและไม่ไหม้เนื่องจากความร้อนสูงเกินไป
เมื่อมอเตอร์ไฟฟ้าทำงาน กำลังไฟฟ้าที่สูญเสียไป (ส่วนใหญ่เป็นการสูญเสียทองแดง) จะถูกแปลงเป็นพลังงานความร้อน ทำให้อุณหภูมิของมอเตอร์สูงขึ้น กระบวนการให้ความร้อนของมอเตอร์ไฟฟ้าเป็นส่วนหนึ่งของกระบวนการเปลี่ยนผ่านของสมดุลความร้อน และกฎพื้นฐานของมันคล้ายคลึงกับกฎทั่วไปของเส้นโค้งเลขชี้กำลังที่เพิ่มขึ้น (หรือลดลง) ความสำคัญทางกายภาพของมันคือข้อเท็จจริงที่ว่า เมื่ออุณหภูมิของมอเตอร์ไฟฟ้าเพิ่มขึ้น ความร้อนจะต้องกระจายออกไปยังบริเวณโดยรอบ ยิ่งอุณหภูมิสูงขึ้นเท่าใด ความร้อนก็จะยิ่งลดลงเท่านั้น ดังนั้น อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นจึงไม่สามารถเพิ่มขึ้นแบบเชิงเส้นได้ แต่จะช้าลงเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น เมื่อความร้อนที่เกิดจากมอเตอร์สมดุลกับความร้อนที่กระจายออกไป อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น ณ เวลานี้จะเป็นอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นตามที่กำหนด
มาตรฐานการผลิตมอเตอร์แบบอะซิงโครนัสจะกำหนดระดับประเภทต่างๆ ตามการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิสูงสุดที่อนุญาต ได้แก่ คลาส A 105 ℃ คลาส E 120 ℃ คลาส B 130 ℃ คลาส F 155 ℃ และคลาส H 180 ℃
ภาวะมอเตอร์โอเวอร์โหลดทางความร้อน หมายถึง ภาระทางกลที่มากเกินไปบนเพลามอเตอร์ ทำให้กระแสไฟฟ้าในการทำงานของมอเตอร์เกินค่าที่กำหนด และส่งผลให้อุณหภูมิสูงขึ้นเกินกว่าค่าที่กำหนดด้วย ลักษณะสำคัญของภาวะมอเตอร์โอเวอร์โหลดมีดังนี้:
① การเพิ่มขึ้นของกระแสไฟฟ้าไม่มากนัก เนื่องจากในการเลือกและออกแบบมอเตอร์ไฟฟ้า โดยทั่วไปจะพิจารณาถึงกระแสไฟฟ้าทำงานสูงสุดของโหลดเป็นหลัก และการออกแบบจะอิงตามอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นสูงสุดของมอเตอร์ สำหรับโหลดที่แปรผันและโหลดที่ไม่ต่อเนื่องบางประเภท จะสามารถเกิดการโอเวอร์โหลดระยะสั้นได้ ดังนั้น ในสถานการณ์ปกติ แอมพลิจูดของกระแสโอเวอร์โหลดจะไม่สูงมาก
② โดยทั่วไปอัตราการเปลี่ยนแปลงของกระแส di/dt มีขนาดเล็กและเพิ่มขึ้นช้าๆ
(2) การป้องกันไฟฟ้าลัดวงจรที่ปลายเอาต์พุตของตัวแปลงความถี่
หากมีไฟฟ้าลัดวงจรระหว่างเฟสที่ปลายเอาต์พุตของตัวแปลงความถี่ (ขั้วมอเตอร์หรือสายระหว่างตัวแปลงความถี่และมอเตอร์) ตัวแปลงความถี่จะตรวจจับความผิดพลาดของไฟฟ้าลัดวงจรและตัดวงจรภายในเวลาไม่กี่มิลลิวินาทีเพื่อความปลอดภัยของตัวแปลงความถี่และอุปกรณ์มอเตอร์
(3) อุปกรณ์ป้องกันอื่นๆ
① การป้องกันความร้อนสูงเกินไปของส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์: หากอุณหภูมิเกินเกณฑ์ที่ตั้งไว้ เซ็นเซอร์ที่ติดตั้งบนอุปกรณ์ระบายความร้อนจะหยุดการทำงานของตัวแปลงความถี่ ป้องกันไม่ให้ส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์เสียหายอันเนื่องมาจากความร้อนสูงเกินไป
② การป้องกันแรงดันไฟสายตกทันที: ฟังก์ชันการป้องกันนี้สามารถป้องกันความผิดพลาดในวงจรควบคุมและมอเตอร์ รวมถึงป้องกันกระแสเกินที่เกิดจากการฟื้นตัวของแรงดันไฟสาย
③ การป้องกันแรงดันไฟเกินสำหรับสายไฟ: ฟังก์ชันการป้องกันนี้ป้องกันไม่ให้ส่วนประกอบได้รับความเสียหาย
④ การป้องกันการสูญเสียเฟส: การสูญเสียเฟสจะทำให้กระแสไฟฟ้าเพิ่มขึ้นอย่างมาก
(4) การทำงานของอุปกรณ์ป้องกันแบบบูรณาการ
หากเกิดความผิดปกติ อุปกรณ์ป้องกันดังกล่าวจะหยุดตัวแปลงความถี่ ทำให้มอเตอร์หยุดได้อย่างอิสระ และไฟจะถูกตัดโดยรีเลย์ที่รวมภายใน