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變頻器的故障分析及電路保護(hù)

时间:2017-08-26     作者:長(zhǎng)沙文鋮電氣設(shè)備【原创】   阅读

  變頻器電路中的各種故障檢修電路,只有一個(gè)指向和目的,采取停機(jī)或其它保護(hù)措施,盡最大可能保護(hù) IGBT模塊的安全。

  1、電壓因素:

  (1)、IGBT模塊的供電電壓過高時(shí),將超出其安全工作范圍,導(dǎo)致其擊穿損壞;

  (2)、供電電壓過低時(shí),使負(fù)載能力不足,運(yùn)行電流加大,運(yùn)行電機(jī)易產(chǎn)生堵轉(zhuǎn)現(xiàn)象,危及IGBT模塊的安全;

  (3)、供電電壓波動(dòng),如直流回路濾波(儲(chǔ)能)電容的失容等,會(huì)引起浪涌電流及尖峰電壓的產(chǎn)生,對(duì)IGBT模塊的安全運(yùn)行產(chǎn)生威脅;

  (4)、IGBT的控制電壓——驅(qū)動(dòng)電壓低落時(shí),會(huì)導(dǎo)致IGBT的欠激勵(lì),導(dǎo)通內(nèi)阻變大,功耗與溫度上升,易于損壞IGBT模塊。

  2、電流因素:

  (1)、過流,在輕、中度過流狀態(tài),為反時(shí)限保護(hù)區(qū)域;

  (2)、嚴(yán)重過流或短路狀態(tài),無延時(shí)速斷保護(hù);

  3、溫度因素:

  (1)、輕度溫升,采到強(qiáng)制風(fēng)冷等手段;

  (2)、溫度上升到一定幅值時(shí),停機(jī)保護(hù);

  4、其它因素:

  (1)、驅(qū)動(dòng)電路的異常,如負(fù)截止負(fù)壓控制回路的中斷等,會(huì)使IGBT受誤觸通而損壞;

  (2)、控制電路、檢測(cè)電路本身異常,如檢測(cè)電路的基準(zhǔn)電壓飄移,導(dǎo)致保護(hù)動(dòng)作起控點(diǎn)變化,起不到應(yīng)有的保護(hù)作用。

  相對(duì)于以上影響或危及IGBT模塊的因素,則衍生了下述種類的保護(hù)電路。

  1、電壓檢測(cè)電路:

  (1)、直流回路電壓檢測(cè)電路,用電阻分壓網(wǎng)絡(luò)直接對(duì)直流530V電壓采樣,或從開關(guān)電源次級(jí)整流電路間接對(duì)直流530V進(jìn)行采樣,由后續(xù)電路處理成模擬信號(hào)和數(shù)字開關(guān)量信號(hào)。其中模擬量信號(hào)用于直流回路的電壓顯示,輸出控制等,而開關(guān)量信號(hào)用于故障報(bào)警、停機(jī)保護(hù)等;

  (2)、有的機(jī)型對(duì)三相交流輸入電壓進(jìn)行檢測(cè),借以判斷IGBT的供電狀態(tài),異常時(shí)停機(jī)保護(hù);

  (3)、對(duì)驅(qū)動(dòng)供電電壓進(jìn)行監(jiān)測(cè),常由驅(qū)動(dòng)IC的內(nèi)部保護(hù)電路執(zhí)行此任務(wù),預(yù)防IGBT出現(xiàn)欠激勵(lì)現(xiàn)象;

  (4)、對(duì)充電接觸器的觸點(diǎn)狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè),實(shí)際為直流回路電壓的輔助檢測(cè)。

  2、電流檢測(cè)電路:

  (1)、IGBT保護(hù)電路,檢測(cè)IGBT在導(dǎo)通期間的管壓降,判斷IGBT是否處于過流、短路狀態(tài),實(shí)施軟關(guān)斷與停機(jī)保護(hù)措施;

  (2)、對(duì)三相輸出電流進(jìn)行采樣,據(jù)過流程度不同,采取不同的保護(hù)手段,如降低運(yùn)行頻率、延時(shí)停機(jī)保護(hù)等。

  (3)、在逆變模塊供電回路串接快熔保險(xiǎn)管,實(shí)現(xiàn)對(duì)逆變模塊的短路保護(hù),對(duì)快熔管狀態(tài)的檢測(cè);

  (4)、個(gè)別機(jī)型還對(duì)直流母線的電流進(jìn)行采樣,異常時(shí)采取保護(hù)動(dòng)作;

  (5)、個(gè)別機(jī)型對(duì)輸出電壓/頻率進(jìn)行采樣,實(shí)施對(duì)IGBT的保護(hù).


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