變頻器電路中林林總總的各種故障檢修電路,只有一個指向和目的——在面臨異常工作狀態(tài)時,采取停機或其它保護措施,盡最大可能保護 IGBT模塊的安全。
究竟有哪些因素會影響乃至危及IGBT模塊的安全呢?
1、電流因素:
(1)、過流,在輕、中度過流狀態(tài),為反時限保護區(qū)域;
?。?)、嚴重過流或短路狀態(tài),無延時速斷保護;
2、電壓因素:
?。?)、IGBT模塊的供電電壓過高時,將超出其安全工作范圍,導(dǎo)致其擊穿損壞;
?。?)、供電電壓過低時,使負載能力不足,運行電流加大,運行電機易產(chǎn)生堵轉(zhuǎn)現(xiàn)象,危及IGBT模塊的安全;
(3)、供電電壓波動,如直流回路濾波(儲能)電容的失容等,會引起浪涌電流及尖峰電壓的產(chǎn)生,對IGBT模塊的安全運行產(chǎn)生威脅;
?。?)、IGBT的控制電壓——驅(qū)動電壓低落時,會導(dǎo)致IGBT的欠激勵,導(dǎo)通內(nèi)阻變大,功耗與溫度上升,易于損壞IGBT模塊。
3、溫度因素:
?。?)、輕度溫升,采到強制風(fēng)冷等手段;
?。?)、溫度上升到一定幅值時,停機保護;
4、其它因素:
?。?)、驅(qū)動電路的異常,如負截止負壓控制回路的中斷等,會使IGBT受誤觸通而損壞;
?。?)、控制電路、檢測電路本身異常,如檢測電路的基準電壓飄移,導(dǎo)致保護動作起控點變化,起不到應(yīng)有的保護作用。
相對于以上影響或危及IGBT模塊的因素,則衍生了下述種類的保護電路。1、電壓檢測電路:
?。?)、直流回路電壓檢測電路,用電阻分壓網(wǎng)絡(luò)直接對直流530V電壓采樣,或從開關(guān)電源次級整流電路間接對直流530V進行采樣,由后續(xù)電路處理成模擬信號和數(shù)字開關(guān)量信號。其中模擬量信號用于直流回路的電壓顯示,輸出控制等,而開關(guān)量信號用于故障報警、停機保護等;
?。?)、有的機型對三相交流輸入電壓進行檢測,借以判斷IGBT的供電狀態(tài),異常時停機保護;
?。?)、對驅(qū)動供電電壓進行監(jiān)測,常由驅(qū)動IC的內(nèi)部保護電路執(zhí)行此任務(wù),預(yù)防IGBT出現(xiàn)欠激勵現(xiàn)象;
(4)、對充電接觸器的觸點狀態(tài)進行檢測,實際為直流回路電壓的輔助檢測。
2、電流檢測電路:
?。?)、IGBT保護電路,檢測IGBT在導(dǎo)通期間的管壓降,判斷IGBT是否處于過流、短路狀態(tài),實施軟關(guān)斷與停機保護措施;
?。?)、對三相輸出電流進行采樣,據(jù)過流程度不同,采取不同的保護手段,如降低運行頻率、延時停機保護等。
?。?)在逆變模塊供電回路串接快熔保險管,實現(xiàn)對逆變模塊的短路保護,對快熔管狀態(tài)的檢測;
(4)、個別機型還對直流母線的電流進行采樣,異常時采取保護動作;
?。?)、個別機型對輸出電壓/頻率進行采樣,實施對IGBT的保護.