變頻器逆變模塊損壞多半是由于驅(qū)動(dòng)電路損壞致使1個(gè)橋臂上的2個(gè)開關(guān)器件同一時(shí)間導(dǎo)通所造成的,。變頻器逆變功率模塊損壞是不管在矢量變頻器還是節(jié)能變頻器等其他變頻設(shè)備上常見(jiàn)到的故障,,解決這種問(wèn)題只有查到損壞的根本原因,并首先消除再次損壞的可能,,才能更換逆變模塊,否則換上去的新模塊會(huì)再損壞,。
變頻器逆變模塊故障維修分析與處理方法
一,、判斷
逆變功率模塊主要有IGBT、IPM等,,檢查外觀是否已炸開,,端子與相連印制板是否有燒蝕痕跡。用萬(wàn)用表查C-E,、G-C,、G-E是否已通,或用萬(wàn)用表測(cè)P對(duì)U,、V,、W和N對(duì)U,、V、W電阻是否有不一致,,以及各驅(qū)動(dòng)功率器件控制極對(duì)U,、V、W,、P,、N的電阻是否有不一致,以此判斷是哪一功率器件損壞,。
二,、損壞原因查找
⑴ 器件本身質(zhì)量不好。
⑵ 外部負(fù)載有嚴(yán)重過(guò)電流,、不平衡,,電動(dòng)機(jī)某相繞阻對(duì)地短路,有一相繞阻內(nèi)部短路,,負(fù)載機(jī)械卡住,,相間擊穿,輸出電線有短路或?qū)Φ囟搪贰?/span>
⑶ 負(fù)載上接了電容,,或因布線不當(dāng)對(duì)地電容太大,,使功率管有沖擊電流。
⑷ 用戶電網(wǎng)電壓太高,,或有較強(qiáng)的瞬間過(guò)電壓,,造成過(guò)電壓損壞。
⑸ 機(jī)內(nèi)功率開關(guān)管的過(guò)電壓吸收電路有損壞,,造成不能有效吸收過(guò)電壓而使IGBT損壞,,如下圖所示。
⑹ 濾波電容因日久老化,,容量減少或內(nèi)部電感變大,,對(duì)母線的過(guò)壓吸收能力下降,造成母線上過(guò)電壓太高而損壞IGBT,。正常運(yùn)行時(shí)母線上的過(guò)電壓是逆變開關(guān)器件脈沖關(guān)斷時(shí),,母線回路的電感儲(chǔ)能轉(zhuǎn)變而來(lái)的。
⑺ IGBT或IPM功率器件的前級(jí)光電隔離器件因擊穿導(dǎo)致功率器件也擊穿,,或因在印制板隔離器件部位有塵埃,、潮濕造成打火擊穿,導(dǎo)致IGBT,、IPM損壞,。
⑻ 不適當(dāng)?shù)牟僮鳎虍a(chǎn)品設(shè)計(jì)軟件中有缺陷,,在干擾和開機(jī),、關(guān)機(jī)等不穩(wěn)定情況下引起上下兩功率開關(guān)器件瞬間同時(shí)導(dǎo)通,。
⑼ 雷擊、房屋漏水入侵,,異物進(jìn)入,、檢查人員誤碰等意外。
⑽ 經(jīng)維修更換了濾波電容器,,因該電容質(zhì)量不好,,或接到電容的線比原來(lái)長(zhǎng)了,使電感量增加,,造成母線過(guò)電壓幅度明顯升高,。
⑾ 前級(jí)整流橋損壞,由于主電源前級(jí)進(jìn)入了交流電,,造成IGBT,、IPM損壞。
⑿ 修理更換功率模塊,,因沒(méi)有靜電防護(hù)措施,,在焊接操作時(shí)損壞了IGBT?;蛞蛐蘩碇猩?、緊固、絕緣等處理不好,,導(dǎo)致短時(shí)使用而損壞,。
⒀ 并聯(lián)使用IGBT,在更換時(shí)沒(méi)有考慮型號(hào),、批號(hào)的一致性,,導(dǎo)致各并聯(lián)元件電流不均而損壞。
⒁ 變頻器內(nèi)部保護(hù)電路(過(guò)電壓,、過(guò)電流保護(hù))的某元件損壞,,失去保護(hù)功能。
⒂ 變頻器內(nèi)部某組電源,,特別是IGBT驅(qū)動(dòng)級(jí)+,、-電源損壞,改變了輸出值或兩組電源間絕緣被擊穿,。
三,、更換
只有查到損壞的根本原因,,并首先消除再次損壞的可能,,才能更換逆變模塊,否則換上去的新模塊會(huì)再損壞,。
⑴ IGBT同絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管一樣要避免靜電損壞,。在裝配焊接中防止損壞的根本措施是,,把要修理的機(jī)器、IGBT模塊,、電烙鐵,、人、操作工作臺(tái)墊板等全部用導(dǎo)線連接起來(lái),,使得在同一電場(chǎng)電位下進(jìn)行操作,,全部連接的公共點(diǎn)如能接地就更好。特別是電烙鐵頭上不能帶有市電高電位,,示波器電源要用隔離良好的變壓器隔離,。IGBT模塊在未使用前要保持控制極G與發(fā)射極E接通,不得隨意去掉該器件出廠前的防靜電保護(hù)G-E連通措施,。
⑵ 功率模塊與散熱器之間涂導(dǎo)熱硅脂,,保證涂層厚度0.1耀0.25mm,接觸面80%以上,,緊固力矩按緊固螺釘大小施加(M4 13kg,?cm,M5 17kg,?cm,,M6 22kg?cm),,以確保模塊散熱良好,。
⑶ 機(jī)器拆開時(shí),要對(duì)被拆件,、線頭,、零件做好筆記。再裝配時(shí)處理好原裝配上的各類技術(shù)措施,,不得簡(jiǎn)化,、省略。例如,,輸入的雙絞線,、各電極連接的電阻阻值、絕緣件,、吸收板或吸收電容都要維持原樣,;要對(duì)作了修焊的驅(qū)動(dòng)印制板進(jìn)行清潔和防止爬電的涂漆處理,以及保證絕緣可靠,,更不要少裝和錯(cuò)裝零部件,。
⑷ 并聯(lián)模塊要求型號(hào)、編號(hào)一致,在編號(hào)無(wú)法一致時(shí),,要確保被并聯(lián)的全部模塊性能相同,。
⑸ 對(duì)因炸機(jī)造成銅件的缺損,要把毛刺修圓砂光,,避免因過(guò)電壓發(fā)生尖duan放電而再次損壞,。
四、更換模塊后的通電
經(jīng)常會(huì)更換模塊后,,一通電又燒毀了,。為防止此類事故,一般在變頻器的直流主回路里串入一電阻,,電阻阻值為1耀2k贅,,功率50W以上,由于電阻的限流作用,,即使故障開機(jī)也不會(huì)損壞模塊,。空載時(shí)流過(guò)電阻的電流小,,壓降也小,,可做空載檢查?! ∫话阒灰蛰d運(yùn)行正常,,去掉電阻大都會(huì)正常。
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