Prenapetostna in kratkostična zaščita IGBT v industrijskih motornih pogonih
Povzetek: Splošni tržni trend industrijskih motornih pogonov je vedno večje povpraševanje po večji učinkovitosti, zanesljivosti in stabilnosti. Proizvajalci električnih polprevodniških naprav še naprej iščejo preboje pri izgubi prevodnosti in časih preklopov. Nekateri kompromisi za povečanje izgube prevodnosti izoliranih bipolarnih tranzistorjev (IGBT) so: višji nivoji toka kratkega stika, manjše velikosti žetonov in manjše toplotne zmogljivosti in kratki stiki. To opozarja na pomembnost vezij gonilnikov vrat in odkrivanje in zaščito pred prevelikim tokom. Prispevek obravnava uspešno in zanesljivo izvajanje zaščite kratkega stika v sodobnih industrijskih motornih pogonih.
Kratek stik v industrijskem okolju
Industrijski motorni pogoni imajo razmeroma ostro delovno okolje in se lahko srečajo z visokimi temperaturami, prehodnimi pojavi AC, mehanskimi preobremenitvami, napakami v ožičenju in drugimi nepričakovanimi pogoji. Nekateri od teh dogodkov lahko povzročijo pretok velikih pretokov v električni tokokrog motornega pogona. Slika 1 prikazuje tri tipične dogodke kratkega stika.
med njimi:
1. To je pretvornik naravnost skozi. To je lahko posledica napačnega vklopa dveh IGBT enot enega od pretvornikov, kar je lahko posledica elektromagnetnih motenj ali okvare krmilnika. Lahko je tudi posledica ene od IGBT obrabe / napak na roki, medtem ko je običajen IGBT še vedno vklopljen.
2. To je relativni kratek stik. To je lahko posledica okvare delovanja, prekomerne temperature ali prenapetostnega dogodka, ki povzroči okvaro izolacije med navitji motorja.
3. To je kratek stik s tlemi. To je lahko tudi posledica okvare delovanja, prekomerne temperature ali prenapetostnega dogodka, ki povzroči okvaro izolacije med navitji motorja in ohišjem motorja. Na splošno lahko motor absorbira zelo visoke tokove za relativno dolgo časovno obdobje (v milisekundah na sekundo, odvisno od velikosti in tipa motorja); Vendar je IGBT, glavni del industrijske stopnje pogonskega inverterja, v kratkem stiku. Uporni čas je reda velikosti mikrosekund.
