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变频器本身电路不良造成的模块损坏是什么?
来源: | 作者:pmobf03fa | 发布时间: 2019-02-16 | 48 次浏览 | 分享到:
  对于很多变频器来说,变频器的保护电路已经相当完善。西门子变频器认为对价值昂贵的逆变模块的保护,不论从输出电流检测到驱动电路的IGBT管压降检测,并努力追求以最快的应变速度实施最快速的过载保护!那么,由变频器本身电路不良造成的模块损坏是什么?

西门子变频器
  
  1、由驱动电路不良对模块会造成一级危害
  
  由驱动电路的供电方式可知,一般由正、负两个电源供电。+15V电压提供IGBT管子的激励电压,使其开通。-5V提供IGBT管子的截止电压,使其可靠和快速的截止。当+15V电压不足或丢失时,相应的IGBT管子不能开通,若驱动电路的模块故障检测电路也能检测IGBT管子时,则变频器一投入运行信号,即可由模块故障检测电路报出OC信号,变频器实施保护停机动作,对模块几乎无危害性。
  
  而万一-5V截止负压不足或丢失时(如同三相整流桥一样,我们可先把逆变输出电路看成一个逆变桥,则由IGBT管子组成了三个上桥臂和三个下桥臂,如U相上桥臂和U相下桥臂的IGBT管子。),当任一相的上(下)桥臂受激励而开通时,相应的下(上)桥臂IGBT管子则因截止负压的丢失,形成由IGBT管子的集-栅结电容对栅-射结电容的充电,导致管子的误导通,两管共通对直流电源形成了短路!其后果是:模块都炸飞了!
  
  截止负压的丢失,一个是驱动IC损坏所造成;还有可能是驱动IC后级的功率推动级(通常由两级互补式电压跟随功率放大器组成)的下管损坏所造成;触发端子引线连接不良;再就是驱动电路的负供电支路不良或电源滤波电容失效。而一旦出现上述现象之一,必将对模块形成致命的打击!是无可挽回的。
  
  2、脉冲传递通路不良,也将对模块形成威胁
  
  由CPU输出的6路PWM逆变脉冲,常经六反相(同相)缓冲器,再送入驱动IC的输入脚,由CPU到驱动IC,再到逆变模块的触发端子,6路信号中只要有一路中断——
  
  (1)、变频器有可能报出OC故障。逆变桥的下三桥臂IGBT管子,导通时的管压降是经模块故障检测电路检测处理的,而上三桥臂的IGBT管子,在小部分变频器中,有管压降检测,大部分变频器中,是省去了管压降检测电路的。当丢失激励脉冲的IGBT管子,恰好是有管压降检测电路的,则丢失激励脉冲后,检测电路会报出OC故障,变频器停机保护;
  
  (2)、变频器有可能出现偏相运行。丢失激励脉冲的该路IGBT管子,正是没有管压降检测电路的管子,只有截止负压存在,能使其可靠截止。该相桥臂只有半波输出,导致变频器偏相运行,其后果是电机绕组中产生了直流成分,也形成较大的浪涌电流(公众号:泵管家),从而造成模块的受冲击而损坏!但损坏机率较第一种原因为低。
  
  若此路脉冲传递通路一直是断的,即使模块故障电路不能起到作用,但互感器等电流检测电路能起到作用,也是能起到保护作用的,但就怕这种传递通路因接触不良等故障原因,时通时断,甚至有随机性开断现象,电流检测电路莫名所以,来不及反应,而使变频器造成“断续偏相”输出,形成较大冲击电流而损坏模块。
  
  而电机在此输出状态下会“跳动着”运行,发出“咯楞咯楞”的声音,发热量与损耗大幅度上升,也很容易损坏。
  
  3、电流检测电路和模块温度检测电路失效或故障,对模块起不到有效地过流和过热保护作用,因而造成了模块的损坏。
  
  4、主直流回路的储能电容容量容量下降或失容后,直流回路电压的脉动成分增加,在变频器启动后,在空载和空载时尚不明显,但在带载起动过程中,回路电压浪起涛涌,逆变模块炸裂损坏,保护电路对此也表现得无所适从。
  
  已经多年运行的变频器,在模块损坏后,不能忽略对直流回路的储能电容容量的检查。电容的完全失容很少碰到,但一旦碰上,在带载启动过程中,将造成逆变模块的损坏,那也是确定无疑的!
  
  三 质量低劣、偷工减料的少部分国产变频器,模块极易损坏
  
  不错,近几年变频器市场的竞争日趋激烈,变频器的利润空间也是越来越狭窄,但可以通过技术进步,提高生产力等方式来提高自身产品的竞争力。
  
  而采用以旧充新、以次充好、并用减小模块容量偷工减料的方式,来增加自己的市场占有率,实是不明智之举呀,纯属一个目光短浅的短期行为呀。
  
  1、质量低劣、精制滥造,使得变频器故障保护电路的故障率上升,逆变模块因得不到保护电路的有效保护,从而使模块损坏的机率上升。
  
  2、逆变模块的容量选取,一般应达到额定电流的2.5倍以上,才有长期安全运行的保障。如30kW变频器,额定电流为60A,模块应选用150A至200A的。用100A的则偏小。但部分生产厂商,竟敢用100A模块安装!更有甚者,还有用旧模块和次品模块的。此类变频器不但在运行中容易损坏模块,而且在启动过程中,模块常常炸裂!现场安装此类变频器的工作人员都害了怕,远远地用一支木棍来按压操作面板的启动按键。
  
  容量偏小的模块,又要能勉强运行,模块超负荷工作,保护电路形成同虚设(按变频器的标注功率容量来保护而不是按模块的实际容量值来保护),模块不出现频繁炸毁,才真是不正常了。
  
  这类机器,因价格低廉,初上市好像很“火”,但用不了多长时间,厂家也只有倒闭一途了。这第三种模块损坏的原因本来不应该成为一种原因的,但愿不远的将来,模块损坏的原因,只剩下前两种原因。