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變頻器IGBT模塊燒毀的故障維修方法和思路

日期:2023-04-10   瀏覽量:2030

變頻器IGBT模塊燒毀的故障維修方法和思路

2.14施耐德變頻器6502.jpg


 

變頻器維修IGBT模塊燒毀往往是因為模塊被錯誤觸發(fā),而導(dǎo)致直流母線經(jīng)模塊短路,從而燒毀IGBT逆變模塊,并有可能進而燒毀保險以及整流模塊。如西門子MM430系列變頻器沒有配置保險,IGBT模塊燒毀,整流模塊基本上也會被燒毀。


在發(fā)現(xiàn)模塊燒毀后,不能簡單更換模塊通電試機,這樣往往又會導(dǎo)致模塊繼續(xù)燒毀,所以我們必須找出燒毀的根源所在。


首先,我們需要繪制變頻器的開關(guān)電源、IGBT驅(qū)動電路的電子線路圖。開關(guān)電源為整機提供若干組彼此隔離的直流電源,因其品牌、型號的不同,大致如下:

        1. 控制電腦用:+5V、+15V、-15V電源

        2. 面板用直流電源

        3. 端子用:+24V、10V或5V電源

        4. 風(fēng)扇用24V或12V電源

        5. 4路或6路彼此隔離的驅(qū)動直流電源

       弄清楚整機電路各自的工作電源后,接下來就繪制IGBT驅(qū)動電路的電子線路圖,有了圖紙,就很容易找出故障的根源。



下圖是某變頻器的驅(qū)動電路U相電路圖,V、W相電路相同。從圖中可以看出,驅(qū)動電路的上下臂工作電源由兩組彼此隔離的電源組成,其中開關(guān)變壓器的一個繞組、D12、C41、C42、C43、C44、穩(wěn)壓二極管D13一起構(gòu)成上臂驅(qū)動電路的工作電源,光耦PC1-A3120的8腳和5腳之間電壓為+20VDC,以上臂的IGBT的E極(即U相)為參考點,8腳和E之間的電壓為+15V,5腳和E之間電壓為-5V。



下臂的變壓器繞組有3個抽頭,中間抽頭與N相聯(lián),和D18、D19、C53、C55一起構(gòu)成下臂驅(qū)動電路的工作電源,以N為參考點,PC6的8、5腳電壓為+15V和-5V。


當發(fā)現(xiàn)某相的IGBT模塊被燒毀,絕大部分原因為其驅(qū)動電路故障所致,以圖二的電路為例來分析,正常靜態(tài)(即變頻器處于停止狀態(tài))情況下,IGBT的GE間的電壓大約為-6V左右,IGBT被牢f鎖,處于截止狀態(tài)。


若上臂光耦A(yù)3120內(nèi)部驅(qū)動對管的上管擊穿,上臂IGBT的GE間的電壓就為15V左右,IGBT處于導(dǎo)通狀態(tài),若下臂的IGBT被正常觸發(fā),加在上下IGBT模塊的直流母線P1對N通過上下模塊短路,而致使模塊燒毀。

 若上下臂光耦都損壞,就會造成通電瞬間模塊炸裂。

根據(jù)上面的分析,不難找出模塊燒毀的根源。手里有一份正確的圖紙,再借助先進的儀器,很快就能修復(fù)模塊燒毀這類故障。


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