2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




Начать новую тему Ответить на тему На страницу Пред.  1, 2
 
 Re: Почему отказал транзистор?
Сообщение07.11.2023, 21:37 
Аватара пользователя


11/12/16
13311
уездный город Н
Если собирать данные, то нужно иметь в виду, что ПЧ может выходить из строя не по одной какой-то причине, а из-за сочетания неблагоприятных факторов.
Нужно отслеживать:
1. Питающее напряжение (среднее действующее напряжение)
2. Скачки питающего напряжения.
3. Температуру кристаллов. Или хотя бы температуру окружающего воздуха.
4. Не может ли двигатель переходить в генераторный режим?

 Профиль  
                  
 
 Re: Почему отказал транзистор?
Сообщение08.11.2023, 07:39 


17/10/16
4021
Dmitriy40 в сообщении #1616723 писал(а):
Про систему сбора данных на комп говорить не буду.

Это я планирую сделать. И вот такая небольшая проблема. На установке два трехфазных ввода (от независимых источников). Получается нужно контролировать шесть фаз. У меня есть двухканальный осциллограф, который может фиксировать все превышения мгновенного уровня напряжения по одному каналу, но только в одну сторону (т.е. по положительной полуволне, скажем. Отрицательную пропускает). Есть такой вариант: взять два трехфазных выпрямителя и выпрямить это "шестифазное" напряжение. После этого можно поймать все превышения напряжения по всем фазам и всем полуволнам. Но только для межфазного напряжения. А вот для напряжения относительно нуля получается, что нужно два канала контролировать, но триггер работает только по одному. Как можно "объединить" все напряжения относительно нуля?

 Профиль  
                  
 
 Re: Почему отказал транзистор?
Сообщение09.11.2023, 06:57 
Аватара пользователя


11/12/16
13311
уездный город Н
sergey zhukov
А как Вам такой сценарий:
1. Автоматика снижает мощность подаваемую на вентилятор.
2. Двигатель вентилятора переходит в генераторный режим.
3. Перестают справляться снабберы.
4. Транзисторы погибают от пробоя напряжением.

ИМХО, весьма вероятный сценарий.
Вашей схемой для снятия пиков напряжения в сети,
а) либо Вы не у видите ничего.
б) либо увидите пики, связанные с отработкой снабберов, но это будет следствие, а не причина.

 Профиль  
                  
 
 Re: Почему отказал транзистор?
Сообщение09.11.2023, 20:45 


17/10/16
4021
Сегодня я разобрал один из вентиляторов (раньше то, честно говоря, с чужих слов рассказывал).
такая силовая сборка, представляющая собой в одном модуле и диодный мост и сборку из шести силовых транзисторов. Собрано так, что после диодного моста стоит сразу варистор, потом емкости (через мягкий заряд), и все это через индуктивность и транзистор Т27 (см. документацию на модуль) подается на транзисторы инвертора. Т.е. ножка 3 соединена с 20, а 5 - с 7, 9 и 11. Варистор взорвался, с остальным я пока не разобрался. Вопрос: зачем нужен транзистор Т27? Это какой-то электронный выключатель инвертора что-ли? Зачем? Через Т27 все силовое питание проходит. Есть, как я посмотрю, и другие сборки и без этого транзистора.

Иногда к ПЧ приделывают тормозной резистор, на который можно сбрасывать мощность при торможении в генераторном режиме. Тогда ставят подобный транзистор. Но тут никакого тормозного резистора нет (кроме варистора).

 Профиль  
                  
 
 Re: Почему отказал транзистор?
Сообщение09.11.2023, 21:52 
Аватара пользователя


11/12/16
13311
уездный город Н
sergey zhukov в сообщении #1617128 писал(а):
Иногда к ПЧ приделывают тормозной резистор, на который можно сбрасывать мощность при торможении в генераторном режиме. Тогда ставят подобный транзистор. Но тут никакого тормозного резистора нет (кроме варистора).

sergey zhukov в сообщении #1617128 писал(а):
Варистор взорвался,

Не на что не намекает?

Послушайте того лектора, на которого давал ссылку в начале темы.
Смутно припоминаю, он что-то говорил про защиты от генераторного режима в нагрузке. Но не помню в каком ролике :roll:

 Профиль  
                  
 
 Re: Почему отказал транзистор?
Сообщение12.11.2023, 21:59 


17/10/16
4021
EUgeneUS в сообщении #1617148 писал(а):
Послушайте того лектора

Да, интересно. Он говорит, что переход в генераторный режим - частая причина отказов.

На сегодняшний день я разобрал в сумме четыре отказавших вентилятора и вот что увидел.

Сами двигатели в порядке, проблема в ПЧ. ПЧ построен на силовом IGBT-модуле, причем один вентилятор содержит модуль FP15R12W1T4_B3 (Infineon) с шестью транзисторами, а три вентилятора - модуль P840A7903 (Vincotech) с семью транзисторами. Силовая схема у них такая (красным нарисованы внешние по отношению к модулю элементы):

Изображение Изображение

Странно, но я не нашел документации на модуль P840A7903 даже на сайте Vincotech. Там мне предложили посмотреть документацию на P840A29. В общем, это похоже на то, что я вижу на плате. Так что я взял схему для P840A29.

Как видно, тут LC-фильтр на входе, варистор параллельно выходу моста, схема плавной зарядки конденсаторов типа "резистор/реле" и здоровый дроссель в разрыве плюсовой цепи. Что мне не понятно, так это использование седьмого транзистора P840A29. Это транзистор для подключения тормозного резистора, т.е. для сброса мощности на резистор, когда ПЧ работает в генераторном режиме. Типично он подключается так:

Изображение

Однако в этих вентиляторах он подключен как-то странно. Даже вообще непонятно, как это работает. Может быть, конечно, схема модуля P840A7903 отличается от P840A29. Вообще, само использование модуля с ключом для тормозного резистора там, где этого резистора нет (а в этих вентиляторах его нет) выглядит странно. Тут только варистор, но он такое явно не потянет. У него даже радиатора нет. Этот момент я не понял.

У всех четырех ПЧ диоды моста пробиты и разорваны (нет контакта). У трех 7-транзисторных ПЧ варистор закорочен и фактически сгорел, а у четвертого 6-транзисторного с ним (варистором) все в порядке. Зато у всех трех 7-транзисторных ПЧ все транзисторы и диоды инвертора целые, а у 6-транзисторного там есть какие-то проблемы. Такое ощущение, что седьмой транзистор выполняет какие-то защитные функции. Он, кстати, пробит и закорочен. Еще примечательно, что во всех четырех ПЧ реле плавного заряда закорочено (контакты сварились), а в одном ПЧ это реле даже взорвалось.

Из-за чего такое может происходить? Сгоревший варистор указывает вроде-бы однозначно на перенапряжение. Но от чего это перенапряжение возникает: от перенапряжения в питающией сети или перенапряжения, возникающего от работы ПЧ в генераторном режиме? По моему, это больше похоже на второе, т.к. в одной установке десят параллельно включенных вентиляторов с общим питанием, и отказывают далеко не все (к сожалению, неизвестно, когда они отказывают и что при этом делают (запускаются, останавливаются, не работают, работают и т.д.)).

Было еще предположение, что залипло реле плавного заряда. Оно и в самом деле залипло везде, где я его проверил, но это уже, наверное следствие? Т.е. следствие разряда емкостей через это реле на пробитый варистор.

Мне, кстати, неизвестно, работает ли этот ПЧ в генераторном режиме. По моему, должен. Но почему он не защищает себя простым отключением транзисторов в случае перенапряжения на конденсаторе?

 Профиль  
                  
 
 Re: Почему отказал транзистор?
Сообщение13.11.2023, 03:08 
Заслуженный участник


20/08/14
11184
Россия, Москва
sergey zhukov в сообщении #1617607 писал(а):
По моему, это больше похоже на второе, т.к. в одной установке десят параллельно включенных вентиляторов с общим питанием, и отказывают далеко не все
Это не 100% так как существует разброс параметров варистора, но согласен что очень хорошее указание на проблемы с выхода.
sergey zhukov в сообщении #1617607 писал(а):
Было еще предположение, что залипло реле плавного заряда. Оно и в самом деле залипло везде, где я его проверил, но это уже, наверное следствие? Т.е. следствие разряда емкостей через это реле на пробитый варистор.
Залипание контактов реле не может привести к пробою варистора, оно увеличивает ток, но не напряжение, так что да, это следствие.
sergey zhukov в сообщении #1617607 писал(а):
У всех четырех ПЧ диоды моста пробиты и разорваны (нет контакта).
Это скорее всего следствие пробоя варистора. Пробитие диодного моста не может привести к проблемам от варистора и правее (там не будет ни перенапряжения, ни сверхтоков).
В качестве временного решения, если это нужно, силовые ключи можно использовать как диодный мост, закрыв все транзисторы соединением каждой базы со своим эмиттером. Т.е. из двух сгоревших собрать один рабочий. Только не забыть про нагрев, 7-13Вт на диодном мосту не много, но всё же.
sergey zhukov в сообщении #1617607 писал(а):
Что мне не понятно, так это использование седьмого транзистора P840A29.
Да, включение странное, видимо хотели сделать ключ отключения питания силовой части, но лажанулись: при его размыкании "на полном ходу" току дросселя некуда идти и потенциал эмиттера транзистора полетит вниз, учитывая ток и номинал дросселя он вполне может улететь на пару-тройку киловольт (варистор роли не играет, на нём напруга сети), что приведёт к пробою транзистора и превращению второй схемы в первую. Но варистору от этого ничего не сделается, на нём выброса напряжения нет. По идее кондёр с цепью заряда надо было включать левее, до транзистора, т.е. транзистором размыкать только силовую цепь к ключам, уже после кондёра.
Т.е. пробитие этого транзистора не должно бы приводить к проблемам с варистором, а вот с диодным мостом и/или силовыми ключами может, если после отключения этого транзистора там остаётся каша и потекут сверхтоки из сети в мотор.
sergey zhukov в сообщении #1617607 писал(а):
Но почему он не защищает себя простым отключением транзисторов в случае перенапряжения на конденсаторе?
Потому что так не защититься: защитные диоды в силовых ключах останутся в рабочем состоянии и пропустят перенпаряжение с мотора в силовое питание с кондёром (они специально для этого и стоят), где с ним должен разбираться кто-то другой (и не просто маломощный варистор).
Для маломощных моторов можно полностью закоротить его обмотки нижними (ну или верхними, но это хуже) силовыми ключами, но индуктивность 3кВт мотора сожжёт к чёрту открытые силовые ключи.
Если бы был контроль токов обмоток (для чего вообще говоря эмиттеры всех нижних ключей и разделены), то можно было бы тормозить двиг замыкая обмотки ШИМом ограничивая ток до безопасного, получится аналог тормозного резистора, но тут о таком говорить не приходится.
В итоге бороться с перенапряжением можно только активным генераторным режимом (пассивный это с тормозящим резистором), т.е. не переставая управлять движком, но усилие прикладывать в противофазе, тормозящее. Но для этого контроллер в ПЧ должен иметь информацию о происходящем (положение/скорость ротора или токи в обмотках или напруга на них вместо одной общей) и уметь так управлять.

В итоге более вероятной причиной тоже вижу проблемы с генераторным режимом, только он приводит к пробитию варистора лишь в части ПЧ.

Что со всем этим делать не представляю. Либо менять ПЧ на нормальный, не допускающий генераторного режима или устойчивого к нему, либо добавлять к каждому ПЧ ещё и схему торможения с нехилым тормозным резистором. По идее добавление внешней схемы управления торможением не должно влиять на работу ПЧ, вешается она на питание силовых ключей и срабатывает только по превышению напруги в этой точке выше номинальной (с запасом), что возможно только в генераторном режиме (или при ошибках в управлении силовыми ключами). Но одного варистора с тормозным резистором недостаточно, варистор будет греться больше тормозного резистора (током торможения на 600В падения на себе)! К варистору нужен минимум один силовой транзистор плюс мелкий транзистор для создания гистерезиса (ну и пяток мелких резисторов и стабилитрон). И если силовой транзистор можно использовать любой исправный из 6-7 в сгоревших модулях, то мелкий с прочей обвязкой нужны дополнительно. И плюс разумеется сам тормозной резистор (вроде его рекомендуют ставить половинной мощности от мотора).

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 22 ]  На страницу Пред.  1, 2

Модераторы: photon, profrotter, Парджеттер, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group