Protección contra sobrecorriente y cortocircuito IGBT en unidades de motor industriales

- Jan 23, 2019-

Protección contra sobrecorriente y cortocircuito IGBT en accionamientos de motores industriales

Resumen: La tendencia general del mercado de motores industriales es la creciente demanda de mayor eficiencia, confiabilidad y estabilidad. Los fabricantes de dispositivos de semiconductores de potencia siguen buscando avances en las pérdidas de conducción y los tiempos de conmutación. Algunas compensaciones para aumentar la pérdida de conducción de los transistores bipolares de puerta aislada (IGBT) son: mayores niveles de corriente de cortocircuito, tamaños de chips más pequeños y menor capacidad térmica y tiempos de resistencia al cortocircuito. Esto resalta la importancia de los circuitos de control de puerta y la detección y protección de sobrecorriente. Este documento analiza la implementación exitosa y confiable de la protección contra cortocircuitos en los variadores de motor industriales modernos.

Cortocircuito en entorno industrial.

Los accionamientos de motores industriales tienen un entorno operativo relativamente duro y pueden experimentar altas temperaturas, transitorios de línea de CA, sobrecargas mecánicas, errores de cableado y otras condiciones inesperadas. Algunos de estos eventos pueden hacer que grandes sobrecorrientes fluyan hacia el circuito de alimentación del motor. La figura 1 muestra tres eventos típicos de cortocircuito.

entre ellos:

1. Es el inversor directamente a través. Esto puede deberse a la activación incorrecta de dos IGBT de uno de los brazos del inversor, lo que puede deberse a una interferencia electromagnética o falla del controlador. También puede ser causado por una de las fallas / desgaste del IGBT en el brazo, mientras que el IGBT normal permanece cambiado.

2. Es un cortocircuito de fase relativa. Esto puede ser causado por una falla de rendimiento, temperatura excesiva o un evento de sobretensión que causa una falla de aislamiento entre los devanados del motor.

3. Es un cortocircuito al suelo. Esto también puede ser causado por una falla de rendimiento, temperatura excesiva o un evento de sobretensión que causa una falla de aislamiento entre los devanados del motor y la carcasa del motor. En general, el motor puede absorber corrientes muy altas durante un período de tiempo relativamente largo (de milisegundos a segundos, dependiendo del tamaño y tipo del motor); sin embargo, el IGBT, la parte principal de la etapa del inversor de motor industrial, está en cortocircuito. El tiempo de resistencia es del orden de microsegundos.


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