變頻器逆變電路維修
變頻器能夠對電源電流進行調節變頻，實現交流電機的軟啟動，進 行變頻調速，提高設備運轉精度，改變設備功率因素，對設備進行過 流、過載、過壓保護。一般情況下，變頻器可以分為整流單元、高容量 電容、逆變電路和控制器四個部分，其工作流程為整流單位對接受的固 定交流電進行轉化，轉化為特定的直流電，然后經由高容量電容進行儲 存，逆變電路能夠通過大功率晶體管開關陣列形成電子開關，對儲存的 直流電流進行轉化，轉化成為具有不同頻率、不同寬度、不同幅度的方 波，轉化完成的方波在經過控制器處理，形成交流電，繼而應用到電氣 設備中。在整個過程中，逆變電路起著對電流進行再度轉化的作用，如 果逆變電路出現了問題，變頻器系統將無法進行正常運行，進而對整個 電氣設備系統的運行造成不良影響。因此通過對變頻器逆變電路進行及 時的維護整修，能夠有效地避免變頻器停擺，電力設備運行不良的發 生，從而更好地幫助電力設備進行穩定運行，投入到人們生活中的使用。
一、變頻器逆變電路的構造
常見的變頻器逆變電路是由IGD、IGBT、電容等不同元件組成的， IGBT在整個逆變電路中起著核心作用，IGD負責對IGBT進行觸發、保護 和監控，電容則是用來對直流電進行暫時保存。一般情況下，逆變電路 損壞原因有兩種，IGD損壞和IGBT損壞，通過這兩個部分的診斷維修， 能夠有效地解決逆變電路故障問題，實現變頻器的正常運行。
二、IGBT常見故障與診斷
1.IGBT常見故障判斷原理
IGBT是指絕緣柵雙極型晶體管的縮寫，它的發射極和柵極之間有 很大部分的面積相鄰，這部分空間中有一層二氧化硅絕緣柵起到隔絕 作用，形成一個電容。正常情況下，IGBT在G-E之間能夠進行電容特性 的測量，ICBT的電容值和容量呈現正比關系。因此為了提高IGBT的工 作效率，往往將隔絕柵的厚度做得極薄，導致其耐壓值過低，一旦電壓 超出了隔絕柵的耐壓上限，很容易導致隔絕柵被擊穿，造成電容特性消 失，IGBT損壞。因此通過對CG-E電容特性進行測量，能夠對G極是否損 壞進行判斷，同時通過CG-C和CE-C的測量結果也可以作為C和E的判斷 依據[1]。
2.常見的IGBT損壞原因
2.1 dt/dv導致的柵極擊穿
當柵極處于懸空狀態時，由于G-C與G-E之間的電容特性，如果C-E 突然發生電壓增高，會對CCG和CCE進行充電，造成柵極電位超出了上 限，絕緣柵被擊穿，絕緣失效。因此在進行IGBT的耐壓測試時，應當用 導體短接GE,在進行IGD的安裝時也必須保證IGD和柵極進行可靠接觸， 避免由于充電導致的電壓升高，造成dt/dv擊穿。
2.2擎住效應 在IGBT內部，各有一個等效的PNP三極管和NPN
三、IGD常見功能與故障
1.IGD的構造和工作原理
從構造上來看，IGD模塊可以分為DC-DC隔離電源、Uce監控電路 和觸發/關斷電路三大部分，PSU供給的直流電壓經過隔離電源中頻震 蕩處理，由隔離變壓器進行整流平波后再提供給IGD使用，利用隔離電 源，能夠有效地穩定IGBT觸發電壓，避免電壓波動造成IGBT觸發端的 損壞，當IGD模塊發生損壞時，隔離電源能夠起到對IGBT保護的作用， 避免超額高壓進行到PSU中，導致IGBT損壞。不同型號IGD模塊的隔離 電源具有不同的輸入電壓，6SE70系列的隔離電源的輸入電壓為15V，而 Micromaster和SINAMICS系列的隔離電源輸入電壓為24V[3]。
2.IGD常見故障
IGD在進行使用的過程中，如果隔離電源發生損壞、監測電路失效 或者電路控制失效，也會導致IGD無法進行正常的運行。隔離電源的內 部元件構造相對比較脆弱，在隔離電源的整體結構中，起振電路核心是 一枚CMOS半導體，這種半導體雖然和TTLIC半導體相比擁有更寬的工 作電壓和更低的能耗，但是也更加容易被損壞。隔離電源的開關管使用 的是MOS管。通過MOS管的應用，固然能夠提升IGBT的開關速度，減 少開關管的損耗，但是在惡劣環境中的損壞可能性更大，另外作為電壓 觸發元件，IGBT在觸發電流方面沒有太大的要求，不需要隔離電源具備 太大的電流輸出能力，一旦IGBT的G-E發生了短路或者其他IGD元件發 生了短路，隔離電源很容易就會發生損壞。當IGBT損壞時，往往會產生 電路控制失效，在進行控制時IGBT的G-E區域沒有產生關斷電壓，測量 時無法測量到觸發電壓。如果IGD的穩壓管或者肖特基二極管發生了損 壞，會導致監測電路回饋丟失，使得變頻器在運行前就開始故障報警， 影響到變頻器的正常使用。
