變頻器IGBT模塊燒毀的故障維修方法和思路

變頻器IGBT模塊燒毀的故障維修方法和思路

變頻器維修IGBT模塊燒毀往往是因?yàn)槟K被錯(cuò)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(jìn)而燒毀保險(xiǎn)以及整流模塊。如西門(mén)子MM430系列變頻器沒(méi)有配置保險(xiǎn)，IGBT模塊燒毀，整流模塊基本上也會(huì)被燒毀。

在發(fā)現(xiàn)模塊燒毀后，不能簡(jiǎn)單更換模塊通電試機(jī)，這樣往往又會(huì)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(kāi)關(guān)電源、IGBT驅(qū)動(dòng)電路的電子線路圖。開(kāi)關(guān)電源為整機(jī)提供若干組彼此隔離的直流電源，因其品牌、型號(hào)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(dòng)直流電源

       弄清楚整機(jī)電路各自的工作電源后，接下來(lái)就繪制IGBT驅(qū)動(dòng)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(dòng)電路U相電路圖，V、W相電路相同。從圖中可以看出，驅(qū)動(dòng)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(kāi)關(guān)變壓器的一個(gè)繞組、D12、C41、C42、C43、C44、穩(wěn)壓二極管D13一起構(gòu)成上臂驅(qū)動(dòng)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(diǎn)，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(gè)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(dòng)電路的工作電源,以N為參考點(diǎn)，PC6的8、5腳電壓為+15V和-5V。

當(dāng)發(fā)現(xiàn)某相的IGBT模塊被燒毀，絕大部分原因?yàn)槠潋?qū)動(dòng)電路故障所致，以圖二的電路為例來(lái)分析，正常靜態(tài)（即變頻器處于停止?fàn)顟B(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?fàn)顟B(tài)。

若上臂光耦A(yù)3120內(nèi)部驅(qū)動(dòng)對(duì)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(duì)N通過(guò)上下模塊短路，而致使模塊燒毀。

 若上下臂光耦都損壞，就會(huì)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(jìn)的儀器，很快就能修復(fù)模塊燒毀這類(lèi)故障。