Как выполнить статические измерения IGBT-модулей VFD?

Неисправные IGBT-модули могут бесшумно повредить системы VFD, что приведет к остановке оборудования, срыву сроков поставки и увеличению затрат на ремонт. Статические измерения - это ваша первая защита.

Статические измерения IGBT-модулей VFD помогают выявить неисправности на ранних стадиях, предотвратить дорогостоящие простои и продлить срок службы. частотно-регулируемый привод системы.

Хотите получить надежную работу VFD? Сначала разберитесь в его основном компоненте - модуле IGBT.

Какова структура модуля VFD IGBT?

A VFD (частотно-регулируемый привод) Модуль IGBT (биполярный транзистор с изолированным затвором) - это гибридный полупроводниковый компонент, сочетающий в себе возможности быстрого переключения MOSFET и высокую токопотребляющую способность BJT. В VFD Он отвечает за высокоэффективное преобразование постоянного тока в переменный.

Конструктивно VFD IGBT-модуль обычно содержит несколько блоков питания, объединенных в один блок. Например, семиблочный IGBT-модуль включает три выпрямительных блока, три инверторных блока и один тормозной блок. Клеммы обычно обозначаются G (затвор), C (коллектор) и E (эмиттер). Внутри каждого транзистора также имеется обратный диод (или диод свободного хода), который обеспечивает плавный переход тока при переключении.

Интегрированная конструкция модуля обеспечивает высокую надежность, простоту установки и эффективное терморегулирование, что делает его идеальным для частотно-регулируемого привода (см.VSD) систем и частотно-регулируемых инверторов, используемых в различных отраслях промышленности.

VFD Анализ принципиальной схемы модуля IGBT

Основная функция IGBT-модуля в частотно-регулируемом приводе - эффективное переключение высоких напряжений и токов, преобразование входного постоянного тока в выходной переменный с регулируемой частотой.

Каждый IGBT в модуле работает за счет подачи напряжения между затвором и эмиттером. При подаче положительного напряжения образуется проводящий канал, позволяющий току проходить между коллектором и эмиттером. Когда напряжение снимается, канал разрушается, и IGBT выключается.

Принципиальная схема включает в себя:

Выпрямительная схема: Преобразует входной сигнал переменного тока в постоянный.

Звено постоянного тока: Включает сглаживающие конденсаторы и иногда тормозную цепь.

Цепь инвертора: Состоит из IGBT-переключателей, расположенных в виде моста для преобразования постоянного тока в переменный.

В модуле внутреннее устройство поддерживает согласованное переключение с помощью ШИМ-сигналов, обеспечивая точное управление скоростью и моментом двигателя. VFD системы. Эффективная конструкция позволяет выдерживать большие промышленные нагрузки, сохраняя стабильность системы.

Обработка общих неисправностей модуля VFD IGBT

VFD IGBT-модули подвергаются высоким электрическим и тепловым нагрузкам, что делает их склонными к выходу из строя при отсутствии надлежащего управления. К распространенным видам неисправностей относятся перегрузка по току, перегрев и короткое замыкание, которые часто возникают из-за плохого охлаждения, загрязнения или неправильной проводки.

Общие индикаторы неисправности включают:

Срабатывание ЧРП при ускорении или замедлении

Перегрузки по току даже при нормальной нагрузке

Несбалансированные выходные фазы

Постоянное короткое замыкание между клеммами модуля

Например, срабатывание сверхтока при ускорении может свидетельствовать о неисправности нижнего моста IGBT, а при замедлении - о неисправности верхнего моста. В таких случаях измерение выходных сигналов U, V, W относительно клемм P и N может помочь подтвердить, где находится неисправность - в модуле или в цепи его драйвера.

Регулярная проверка вентиляторов охлаждения, надлежащее заземление и защита от электромагнитных помех являются основными методами предотвращения неисправностей в системах преобразователей частоты.

Частотно-регулируемый привод Метод обнаружения модуля IGBT

Диагностика подозреваемого в неисправности IGBT-модуля включает в себя определение полярности и проверку функциональности с помощью цифрового или аналогового мультиметра.

Определение полярности:

Установите мультиметр на R×1kΩ.

Определите Ворота (G) клемма: При измерении между одной клеммой и двумя другими, если оба измерения показывают бесконечное сопротивление независимо от полярности зонда, эта клемма является Gate.

Если при переключении положения щупов сопротивление значительно изменится, то подключенным к черному щупу (с меньшим сопротивлением) будет тот. Излучатель (E), а красный зонд находится на Коллектор (C).

Проверка функциональности:

Установите измерительный прибор на R×10kΩ.

Подключите черный цвет к Коллектор и красным до Излучатель-Счетчик должен показывать ноль.

Краткое описание Затвор и коллектор пальцем; модуль должен проводить, а измерительный прибор покажет сопротивление.

Затем коснитесь Затвор и эмиттер вместе, чтобы выключить его; сопротивление вернется к нулю.

Если IGBT не реагирует, как указано выше, он может быть поврежден. Всегда следите за тем, чтобы проверка проводилась с соблюдением надлежащих мер безопасности и только при обесточенной системе.

Статические измерения IGBT-модулей VFD

Статические измерения необходимы для неинвазивной, автономной диагностики частотно-регулируемый привод IGBT-модули. Используя режим проверки диодов на мультиметре, специалисты могут измерить падение напряжения на внутренних диодах и транзисторных переходах, чтобы оценить состояние модуля.

Электрические схемы трехфазного мостового выпрямителя и IGBT

Вот быстрый метод тестирования модуля из семи единиц:

Поместите один зонд на Клемма P (DC+) и с помощью другого щупа измерьте клеммы R, S, T (выпрямитель), PB (тормоз) и U, V, W (инвертор) один за другим.

Поменяйте местами зонды и повторите.

Сверьте показания с известными значениями или с техническим паспортом модуля. Значения должны находиться в предсказуемом диапазоне (обычно около 0,4-0,6 В для диодных переходов).

Измерения, значительно отклоняющиеся от ожидаемых значений, могут указывать на короткое замыкание или обрыв IGBT. Статические испытания помогают определить, какой из блоков выпрямителя, инвертора или тормоза может быть поврежден, без подачи напряжения на преобразователь частоты.

Семиблочный эталон для измерения IGBT

	Точка измерения					Результаты измерений
	R(S,T)	PB	U(V,W)	P	N
Ручка-мультиметр (+ для красной ручки, - для черной)	+			–		0,55В±0,05В
	–				+	0,55В±0,05В
		+	+	–		0,4 В±0,05 В
			–		+	0,4 В±0,05 В
				–	+	0,7В±0,05В
		–			+	↑V
	–	–	–	+	–	↑V
	+	+	+	+	–	↑V

Кроме того, модули со встроенными термодатчиками могут быть проверены на правильность значений сопротивления на клеммах термодатчиков, что гарантирует работоспособность защиты от перегрева.

Статическое тестирование позволяет сохранить здоровье системы частотно-регулируемого привода и свести к минимуму время простоя.