Les modules IGBT défectueux peuvent endommager silencieusement les systèmes VFD, entraînant des arrêts de machine, des délais de livraison non respectés et des coûts de réparation élevés. La mesure statique est votre première défense.
La mesure statique des modules VFD IGBT permet d'identifier les défauts à un stade précoce, d'éviter les temps d'arrêt coûteux et de prolonger la durée de vie des modules VFD IGBT. entraînement à fréquence variable des systèmes d'alimentation en eau.
Vous voulez des performances fiables pour votre variateur de vitesse ? Il faut d'abord comprendre son composant principal : le module IGBT.
Quelle est la structure d'un module VFD IGBT ?
A VFD (Variable Frequency Drive) Le module IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) est un composant semi-conducteur hybride qui combine les capacités de commutation rapide d'un MOSFET avec la capacité de traitement de courant élevé d'un BJT. En VFD il est responsable de la conversion à haut rendement du courant continu en courant alternatif.
Structurellement, un VFD Le module IGBT contient généralement plusieurs unités de puissance intégrées dans un seul bloc. Par exemple, un module IGBT à sept unités comprend trois redresseurs, trois onduleurs et une unité de freinage. Les bornes sont généralement étiquetées G (porte), C (collecteur) et E (émetteur). En interne, chaque transistor comprend également une diode flyback (ou de roue libre) qui assure une transition fluide du courant pendant les opérations de commutation.
Cette conception intégrée du module garantit une grande fiabilité, une facilité d'installation et une gestion thermique efficace, ce qui le rend idéal pour les systèmes d'entraînement à vitesse variable (VSD) et les convertisseurs à fréquence variable utilisés dans tous les secteurs.
VFD Module IGBT Principe Analyse du circuit
La fonction de base d'un module IGBT dans un variateur de fréquence est de commuter efficacement des tensions et des courants élevés, en convertissant l'entrée CC en sortie CA à fréquence réglable.
Chaque IGBT du module fonctionne en appliquant une tension entre la grille et l'émetteur. Lorsqu'une tension positive est appliquée, un canal conducteur se forme, permettant au courant de passer entre le collecteur et l'émetteur. Lorsque cette tension est supprimée, le canal s'effondre et l'IGBT s'éteint.
Le circuit principal comprend
Circuit de redressement: Convertit l'entrée AC en DC.
Lien DC: Comprend des condensateurs de lissage et parfois un circuit de freinage.
Circuit de l'onduleur: Composé de commutateurs IGBT disposés en pont pour convertir le courant continu en courant alternatif.
Dans le module, l'arrangement interne permet une commutation coordonnée à l'aide de signaux PWM, offrant un contrôle précis de la vitesse et du couple du moteur dans des conditions de fonctionnement normales. VFD de l'entreprise. Sa conception efficace lui permet de supporter de lourdes charges industrielles tout en maintenant la stabilité du système.
Traitement des défauts communs du module VFD IGBT
VFD Les modules IGBT sont soumis à des contraintes électriques et thermiques élevées, ce qui les rend susceptibles de tomber en panne s'ils ne sont pas correctement gérés. Les défaillances les plus courantes sont les surintensités, les surchauffes et les courts-circuits, souvent dus à un mauvais refroidissement, à une contamination ou à un mauvais câblage.
Les indicateurs de défaillance les plus courants sont les suivants
Déclenchement du VFD pendant l'accélération ou la décélération
Défauts de surintensité même en cas de charge normale
Phases de sortie asymétriques
Court-circuit permanent entre les bornes du module
Par exemple, les déclenchements de surintensité pendant l'accélération peuvent suggérer une défaillance du pont IGBT inférieur, alors que pendant la décélération, il peut s'agir d'une défaillance du pont supérieur. Dans ce cas, la mesure des sorties U, V, W par rapport aux bornes P et N peut aider à confirmer si le défaut se situe au niveau du module ou de son circuit d'attaque.
Une inspection régulière des ventilateurs de refroidissement, une mise à la terre correcte et un blindage contre les interférences électromagnétiques sont des pratiques essentielles pour la prévention des défaillances des systèmes à variateur de fréquence.
Entraînement à fréquence variable Méthode de détection des modules IGBT
Le diagnostic d'un module IGBT suspecté d'être défectueux implique à la fois l'identification de la polarité et le test de fonctionnalité à l'aide d'un multimètre numérique ou analogique.
Identification de la polarité :
Régler le multimètre sur R×1kΩ.
Identifier les Porte (G) terminal : Lors d'une mesure entre une borne et les deux autres, si les deux mesures montrent une résistance infinie quelle que soit la polarité de la sonde, cette borne est la Porte.
Entre les deux autres, si le changement de position des sondes modifie sensiblement la résistance, c'est celle qui est connectée à la sonde noire (résistance plus faible) qui est la plus efficace. Émetteur (E)et la sonde rouge est sur le Collecteur (C).
Contrôle de fonctionnalité :
Régler le compteur sur R×10kΩ.
Connecter le noir à Collectionneur et rouge à Émetteur-Le compteur doit afficher zéro.
Touchez brièvement Porte et collecteur avec un doigt ; le module doit être conducteur et le compteur indique la résistance.
Puis touchez Porte et émetteur pour l'éteindre ; la résistance revient à zéro.
Si l'IGBT ne répond pas comme indiqué ci-dessus, il peut être endommagé. Veillez toujours à ce que le test soit effectué avec les mesures de sécurité appropriées et uniquement lorsque le système est hors tension.
Mesures statiques des modules IGBT de l'EFV
Les mesures statiques sont essentielles pour les diagnostics non invasifs et hors ligne des éléments suivants entraînement à fréquence variable Modules IGBT. En utilisant le mode de test de diode d'un multimètre, les techniciens peuvent mesurer les chutes de tension sur les diodes internes et les jonctions de transistors afin d'évaluer l'état des modules.
Schémas électriques du pont redresseur triphasé et de l'IGBT
Voici une méthode rapide pour tester le module de sept unités :
Placer une sonde sur le Borne P (DC+) et utiliser l'autre sonde pour mesurer les bornes R, S, T (redresseur), PB (frein), et U, V, W (onduleur) un par un.
Inverser les sondes et répéter l'opération.
Comparez vos relevés à des valeurs connues ou à la fiche technique du module. Les valeurs doivent se situer dans une fourchette prévisible (typiquement autour de 0,4-0,6V pour les jonctions de diodes).
Des mesures s'écartant considérablement des valeurs attendues peuvent indiquer des jonctions IGBT court-circuitées ou des circuits ouverts. Le test statique permet d'isoler le redresseur, le variateur ou les unités de freinage susceptibles d'être endommagés, sans mettre le variateur de fréquence sous tension.
Référence de mesure IGBT à sept unités
| Point de mesure | Résultats des mesures | |||||
| R(S,T) | PB | U(V,W) | P | N | ||
| Stylo multimètre (+ pour le stylo rouge, - pour le stylo noir) |
+ | – | 0,55V±0,05V | |||
| – | + | 0,55V±0,05V | ||||
| + | + | – | 0,4V±0,05V | |||
| – | + | 0,4V±0,05V | ||||
| – | + | 0,7V±0,05V | ||||
| – | + | ↑V | ||||
| – | – | – | + | – | ↑V | |
| + | + | + | + | – | ↑V | |
En outre, les modules dotés de capteurs thermiques intégrés peuvent également être vérifiés pour s'assurer que les valeurs de résistance entre les bornes de détection de la température sont correctes et que la protection contre la surchauffe est fonctionnelle.
Les tests statiques permettent de maintenir votre système d'entraînement à fréquence variable en bonne santé et de minimiser les temps d'arrêt.
Français 
English 
Español 
Deutsch 
Русский