Manufaktur industri
Industri Internet of Things | bahan industri | Pemeliharaan dan Perbaikan Peralatan | Pemrograman industri |
home  MfgRobots >> Manufaktur industri >  >> Manufacturing Technology >> Teknologi Industri

Kegagalan Daya:Apa yang Dilakukan Drive Saat Daya Turun?

Pasokan listrik umum umumnya dapat diandalkan, tetapi mereka mengalami gangguan. Jelas kehilangan pasokan total mengakibatkan semua peralatan listrik berhenti, kecuali jika ada pasokan cadangan seperti UPS dan/atau generator cadangan yang terhubung. Ketika daya kembali, peralatan memulai kembali dari keadaan mati dengan cara yang dirancang untuk memulai. Namun ada kelas gangguan yang berbentuk interupsi pendek atau penurunan tegangan dimana perilakunya tidak begitu jelas.

Penurunan tegangan pendek tidak jarang terjadi. Mereka dapat disebabkan oleh gangguan saluran yang dipicu oleh petir atau benda jatuh seperti pohon, dll. Setiap kali gangguan terjadi pada sistem tenaga publik, penurunan tegangan merambat dari titik gangguan ke seluruh sistem. Perlengkapan perlindungan perusahaan listrik membuat sirkuit yang rusak pada skala waktu di wilayah 200 ms, setelah itu daya pulih untuk sebagian besar konsumen, kadang-kadang setelah beberapa upaya oleh pemutus sirkuit yang menutup otomatis. Namun selama ini konsumen listrik mengalami penurunan tegangan dari berbagai kedalaman tergantung pada jarak listrik mereka dari gangguan. Dalam industri berat, penurunan tegangan juga terjadi saat menghidupkan motor besar secara langsung.

Penting bagi peralatan listrik untuk berperilaku benar selama dan setelah penurunan atau gangguan, hal yang mudah diabaikan. Itu harus naik melalui kemiringan yang pendek atau dangkal. Jika ini tidak memungkinkan, perilaku yang benar tergantung pada aplikasi. dalam beberapa aplikasi, peralatan harus berhenti dan menunggu untuk dihidupkan kembali, baik secara manual, untuk menghindari bahaya dari start yang tidak terduga, atau secara otomatis tetapi di bawah kendali koordinasi untuk beberapa motor. Aplikasi lain memerlukan peralatan untuk memulai kembali secara otomatis ketika daya kembali, dengan cara yang terkendali. Kegagalan untuk memulai kembali dengan benar dapat menyebabkan hilangnya produksi di pabrik, keadaan darurat seperti orang terjebak dalam lift, sistem AC tersandung, dan semua jenis perangkat elektronik yang memerlukan kunjungan servis yang mahal untuk menyetel ulang.

Penurunan dan gangguan

Penurunan dan interupsi terpendek biasanya sekitar 10 ms, atau satu setengah siklus listrik, dalam durasi. Apa pun yang melebihi sekitar 10 detik akan dianggap sebagai kehilangan daya. Rentang durasi di mana kita perlu melihat lebih dekat pada perilaku terutama dari 10 md hingga sekitar 500 md. Dalam rentang ini, kesalahan desain dapat mengakibatkan perilaku yang salah seperti prosesor macet atau macet, atau data rusak.

Dalam sistem tiga fase gangguan sering hanya mempengaruhi satu fase, karena petir dan benda jatuh sering hanya mempengaruhi satu fase. Namun kesalahan dapat menyebar ke ketiganya. Gangguan satu fasa ke tanah dalam sistem transmisi tegangan tinggi muncul sebagai gangguan saluran ke saluran dalam sistem distribusi tegangan rendah, setelah trafo bintang delta. Penurunan dari start motor memengaruhi ketiga fase.

Penyimpanan energi dan perjalanan

Dalam rangkaian elektronik bertenaga listrik yang khas ada kapasitor yang cukup besar yang terhubung di jalur suplai DC internal untuk menghaluskan tegangan yang disearahkan, dan biasanya menyimpan energi yang cukup untuk menjaga rangkaian tetap berjalan selama sekitar 10 ms hingga 20 ms. Untuk penurunan atau interupsi yang lebih pendek, ini terus beroperasi secara normal, dan mungkin ada sirkuit monitor daya yang mendeteksi tegangan rendah. Kemudian ada waktu untuk menjalankan rutinitas singkat untuk menyimpan beberapa data penting dalam memori non-volatil dan menempatkan sistem ke status yang diketahui, dari mana ia dapat memulai kembali setelah catu daya kembali. Jika perjalanan hingga sekitar 100 mdtk diperlukan, maka ini dapat dicapai dengan menambahkan kapasitansi ekstra, yang lebih dari itu diperlukan beberapa jenis baterai atau UPS.

Dalam penggerak kecepatan variabel tipikal, karena keluaran daya yang tinggi, kapasitor tidak menyimpan energi yang cukup untuk memasok daya beban pengenal bahkan untuk 10 ms. Tidak ada kemungkinan yang realistis untuk melewati kemiringan dengan cara yang sederhana dengan menggunakan energi yang tersimpan kapasitor, kecuali jika daya beban pada saat itu sangat rendah. Dalam beberapa aplikasi khusus, kapasitor eksternal tambahan, kapasitor super, atau baterai telah dihubungkan ke bus DC untuk memastikan perjalanan, tetapi ini biasanya terlalu mahal.

Di sisi lain, mungkin ada beberapa energi berguna yang tersimpan secara mekanis dalam inersia motor. Bergantung pada aplikasinya, sebagian energi ini dapat digunakan untuk menjaga drive dalam kondisi siap pakai saat listrik kembali menyala.

Berkendara untuk berkendara

Gambar 1 menunjukkan komponen daya utama dari drive AC. Choke adalah opsional dan memiliki sedikit efek pada perjalanan.

Gambar 1:Komponen daya utama dari AC VSD

Penyearah bersifat searah, daya hanya dapat mengalir dari suplai AC ke bus DC. Inverter dan motor adalah dua arah, sehingga memungkinkan energi untuk kembali dari motor ke bus DC penggerak, asalkan ada energi yang cukup untuk menjaga motor tetap magnet.

Kontroler drive memiliki pengukuran tegangan bus DC, sehingga dapat mendeteksi penurunan tegangan. Gangguan singkat suplai AC memiliki efek yang sama dengan penurunan, karena tegangan DC turun saat kapasitor dilepaskan. Ada beberapa kemungkinan situasi, dan perilaku detailnya bergantung pada mode kontrol motor yang digunakan. Mari kita pertimbangkan kontrol loop terbuka sederhana dengan rasio V/f tetap dasar.

Dalam kasus di mana tegangan pulih sebelum tingkat deteksi kehilangan suplai tercapai, berjalan normal kemudian dilanjutkan. Ada lonjakan arus input yang pendek saat kapasitor diisi ulang tanpa manfaat dari rangkaian pengisian daya lunak. Drive dirancang untuk menahan lonjakan arus ini tanpa membahayakan, tetapi pemutus sirkuit diketahui beroperasi dalam situasi ini, terutama saat sejumlah drive diumpankan dari pemutus yang sama.

Rutinitas kehilangan pasokan:

Ada parameter mode yang dapat dipilih pengguna yang memberikan pilihan tiga tindakan, yang dapat dipilih sesuai dengan kebutuhan aplikasi:

  1. Tidak ada tindakan (fungsi kehilangan pasokan dinonaktifkan)
  2. Lanjak untuk berhenti
  3. Berkendara melalui

Di opsi 1 motor meluncur hingga berhenti. Drive tidak melakukan tindakan saat tegangan turun di bawah tingkat deteksi kehilangan suplai. Jika voltase terus turun hingga di bawah level deteksi voltase di bawah, penggerak dinonaktifkan dan motor berhenti. Jika daya kembali, drive akan menjalankan restart otomatis jika perintah aktifkan dan jalankan ke drive masih ada.

Opsi 2 biasanya akan dipilih di mana aplikasi memerlukan beberapa gerakan terkoordinasi dan penting bahwa drive tidak boleh mencoba tindakan independen. Motor digenjot hingga berhenti ketika tegangan turun di bawah tingkat deteksi kehilangan suplai. Jika daya kembali saat drive memperlambat motor, drive akan terus menanjak motor hingga berhenti, jika tidak, drive memasuki kondisi tegangan rendah dan mati.

Ada perbedaan dalam perilaku detail antara beberapa produk Teknik Kontrol setelah drive berhenti jika suplai telah kembali:

Opsi 3 biasanya akan dipilih di mana aplikasi memerlukan drive untuk melanjutkan operasi independen sejauh mungkin. Penggerak mengurangi pengaturan kecepatan motor dengan cara yang terkendali sehingga fluks motor dipertahankan dan energi mekanik tersimpan di motor dan beban dikembalikan ke penggerak saat kecepatan turun. Energi digunakan untuk mempertahankan arus magnetisasi motor dan untuk memasok daya ke rangkaian kontrol penggerak. Jika daya kembali sebelum energi habis maka drive mempercepat motor kembali ke kecepatan yang disetel.

Peluang keberhasilan ridethrough jelas bergantung pada beban mekanis pada saat itu dan kelembaman spesifik motor dan bebannya.

Perhatikan bahwa jika penurunan tegangan terjadi hanya dalam satu fase dari suplai tiga fase maka energi yang dipulihkan hanya "mengisi celah" untuk penyearah selama interval tegangan fase yang hilang, yang membutuhkan energi jauh lebih sedikit daripada untuk tiga fase. turun dan kemungkinan besar akan menghasilkan perjalanan yang sukses.

Batasi jumlah upaya reset otomatis

Ini dapat diatur ke jumlah yang diinginkan atau tidak terbatas.

Restart motor berputar:

Dalam semua opsi ini, jika restart otomatis dipilih maka harus dipertimbangkan apakah rutinitas "menangkap motor yang berputar" diperlukan. Di mana drive telah mempertahankan kontrol motor, yaitu dalam keadaan ramp atau ride-through, ini tidak diperlukan. Namun begitu perjalanan di bawah tegangan telah terjadi, motor tidak lagi dikendalikan. Ini dapat terus berputar sebagai akibat dari inersia dan/atau faktor eksternal seperti aliran udara dalam kipas. Dalam hal ini, pengaktifan ulang mungkin gagal kecuali jika algoritme motor pemintalan diaktifkan.

Standar dan persyaratan untuk penurunan daya, gangguan, dan perjalanan

Ada standar harmonisasi internasional dan UE untuk kekebalan produk listrik  terhadap penurunan daya dan gangguan. Di UE, hal ini tercakup secara legal oleh EMC Directive. Di seluruh dunia umumnya dianggap masalah kualitas produk daripada hukum EMC. Untuk peralatan dengan nilai di bawah 16 A per fase, standar pengujiannya adalah IEC 61000-4-11 (EN 61000-4-11 di UE), tetapi standar ini memberikan berbagai tingkat pengujian opsional dan tidak ada kriteria lulus/gagal. Standar produk harus dikonsultasikan untuk menemukan persyaratan yang tepat. Persyaratan umum dapat diambil dari standar kekebalan generik untuk peralatan industri, IEC 61000-6-2:

Peralatan harus beroperasi seperti yang ditentukan selama penurunan dan setelahnya, dan tidak boleh terjadi kehilangan atau kerusakan data yang disimpan. Perhatikan bahwa ini tidak memerlukan ride-through literal, dalam arti terus memasok daya keluaran terukur, tetapi hanya operasi sebagaimana dimaksud. Tujuan pengujian ini adalah untuk menemukan kesalahan atau bug seperti status hang atau data tersimpan yang rusak setelah penurunan/interupsi. Jika pengujian diterapkan pada mesin yang menggabungkan drive, maka drive harus dikonfigurasi dengan benar untuk memastikan bahwa mesin lengkap berperilaku sebagaimana dimaksud selama dan setelah penurunan.

Untuk peralatan dengan nilai lebih dari 16 A per fase, ada standar pengujian lain IEC 61000-4-34. Standar ini sedikit digunakan, karena kesulitan dan biaya alat uji. Perilaku drive berdaya tinggi dapat diprediksi dengan andal melalui simulasi dan penskalaan dari model daya yang lebih rendah.

Standar lain untuk gangguan daya berasal dari Information Technology Industry Council (ITIC) di AS dan terkadang ditetapkan untuk peralatan TI. Ini tidak mendefinisikan metode pengujian tetapi hanya perilaku tegangan terminal. Kurva ITIC (sebelumnya kurva CBEMA) menunjukkan operasi lanjutan untuk interupsi hingga 20 ms. Ini hanya berlaku untuk suplai satu fase dan tidak mudah beradaptasi dengan tiga fase.

Dari diskusi sebelumnya, Anda dapat melihat bahwa drive mungkin dapat mencapai hal ini dalam mode ridethrough asalkan energi tersimpan yang cukup dapat dipulihkan dengan memperlambat beban, terutama dengan suplai tiga fase.

Gambar 2:Kurva ITIC (sebelumnya CBEMA)


Teknologi Industri

  1. Sirkuit Catu Daya
  2. Daya dalam Sirkuit Listrik
  3. Apa itu Diferensial?
  4. Apa Itu Panggilan WiFi? Bagaimana Cara Kerjanya?
  5. Memecahkan Masalah Kegagalan Catu Daya Tegangan Tinggi
  6. Apa yang Harus Dilakukan Saat Unit Tampilan Anda Tidak Dapat Menyala
  7. Kedipan &Kualitas Daya
  8. Apa Yang Terjadi Jika Anda Tidak Memiliki Generator Siaga
  9. Alternator Rewinding:Apa Artinya &Kapan Anda Membutuhkannya
  10. Apa itu Tegangan Ambang?