打開這兩種大功率變頻器的外殼,檢查主電路時,安裝于逆變模塊上方(與模塊并聯(lián)的)的六只長方形盒體狀的大東西,首先會引起我們的興趣——與每相上臂IGBT管子并聯(lián)的是型號為MS1250D225P,與下臂IGBT管子并聯(lián)的型號為MS1250D225N。用句網(wǎng)絡上的話說:這究竟是個什么東東?安裝于此處意欲何為呢?
大凡并聯(lián)在IGBT管子上的東西,或電容或阻容網(wǎng)絡,均是為保護IGBT管子而設置的。即當該管子截止時,快速消耗掉反向電壓所形成的能量,提供一個反向電流的通路,以保護IGBT管子不承受(實質上是使其承受得少一點罷了)反壓的沖擊。眾所周知,無論是雙極型或是場效應器件,在承受正向電壓上往往有一定的富裕量,但對于反向電壓的耐受能力卻是極其脆弱的。所以在IGBT管子上并聯(lián)的一嘟嘍一嘟嘍的東西,可以說都是完成此一消耗反壓任務的。
需要說明的是:MS1250D225P和MS1250D225N的內部電路,筆者并未打開實物進行驗證,模塊損壞后,這兩種器件往往都是完好的,所以也不便將其破壞后拆解。上圖的內部電路是據(jù)測量揣摩畫出的,僅為讀者朋友提供一個參考。查找了大量資料和在網(wǎng)絡上進行了搜尋,均未找到此元件的資料。從揣測電路的基礎上進行原理上的分析,顯然容易產生誤導。故暫時省略對其原理的解析。
但在模塊上并聯(lián)了此類元件后,將在檢修上給我們帶來新的體驗。見下述。
按照常規(guī)的檢修方法,我們在更換損壞的模塊后,進行通電試驗前,須將上圖中的P點切斷,串入兩只25W(或40W)燈泡,再行上電,這樣萬一逆變模塊回路或驅動電路異常,造成上、下臂兩只IGBT管子共通對直流電源的短路時,因燈泡的限流作用,使昂貴的IGBT模塊免遭損壞。其它品牌的變頻器,在管子兩端并聯(lián)皮法級的小容量電容,在通電或變頻器啟動后,只要U、V、W輸出端子空載,燈泡是不會亮的。但安川變頻器在檢修中的表現(xiàn)就有所不同了。在P點串入燈泡,上電,燈泡不亮,是對的,松了一口氣;按操作面板啟動變頻器,燈泡變?yōu)檠┝!壞了,輸出模塊有短路現(xiàn)象!這是第一判斷。停電檢查模塊和驅動電路,均無異常;仡^查看電路結構,在拆除掉MS1250D225P和MS1250D225N后,啟動變頻器后燈泡不亮了。測空載輸出三相電壓正常。這兩只元件與外接10Ω80W電阻,提供了約百毫安的電流通路,使25W燈泡變?yōu)檠┝。以幾十瓦的功耗的犧牲換來IGBT管子更高的安全性,這是安川變頻器的模塊保護電路的特色。
變頻器空載啟動后,由于MS1250D225P和MS1250D225N等元件的關系,逆變電路自身形成了一定的電路通路,并非為逆變模塊不良造成。該機是一個特例。有了電路通路,也并一定是模塊已經(jīng)損壞了,觀察一下,是哪些元件提供了此電流的通路?當新鮮的經(jīng)驗固化成思維定式,對故障的誤判就在所難免了。
整機控制電源是由圖下方一只多抽頭變壓器來取得的。插座3CN和4CN的短接線不同,可調整輸入電壓的級別,以保證次級繞組AC220V電壓的精確度。散熱風機是采用AC220V電源的,此電源又經(jīng)整濾波做為開關電源的輸入。單獨檢修驅動板時,須將風扇端子的2、3;接觸器端子的3、4;14CN,15CN,16CN的端子均短接,人為消除欠壓(FU/LU)、過熱(OH)、風扇壞(FAN)等故障信號,才能使CPU輸出六路脈沖信號,便于對驅動電路進行檢查。
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