變頻器逆變功能模塊故障判斷及處理方法

        變頻器逆變功率模塊主要有IGBT、IPM 等，檢查外觀是否已炸開(kāi)，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。
        變頻器逆變功率模塊損壞的原因分析
　?。?）器件本身質(zhì)量不好。
　　（2）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>
　?。?）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。
　?。?）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。
　?。?）機(jī)內(nèi)功率開(kāi)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，如圖1所示。

　?。?）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(kāi)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。
　?。?）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。
　?。?）不適當(dāng)?shù)牟僮?，或產(chǎn)品設(shè)計(jì)軟件中有缺陷，在干擾和開(kāi)機(jī)、關(guān)機(jī)等不穩(wěn)定情況下引起上下兩功率開(kāi)關(guān)器件瞬間同時(shí)導(dǎo)通。
　?。?）雷擊、房屋漏水入侵，異物進(jìn)入、檢查人員誤碰等意外。
　　（10）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。
　?。?1）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。
　?。?2）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。或因修理中散熱、緊固、絕緣等處理不好，導(dǎo)致短時(shí)使用而損壞。
　?。?3）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。
　　（14）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。
　?。?5）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。
　　
　　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。
　　（1）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。
　?。?）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0.25 mm，接觸面80%以上，緊固力矩按緊固螺釘大小施加（M4 13 kg·cm，M5 17 kg?cm，M6 22 kg?cm），以確保模塊散熱良好。
　　（3）機(jī)器拆開(kāi)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。
　　（4）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。
　?。?）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)生尖端放電而再次損壞。
變頻器維修　　
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2 k贅，功率50 W以上，由于電阻的限流作用，即使故障開(kāi)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。
　　一般只要空載運(yùn)行正常，去掉電阻大都會(huì)正常。