变频器的逆变器在快速切换电流时,发现某主器件被损坏,一般是由于切换电路上往往有电感存在,电感上储存的磁场能量将迅速转变为电场能量,即特别当被切换电流i 大,而电路分布电容C小的时刻,在电流切换器的端子上将出现极高的过电压u,这个电压有时高到几百伏、几千伏、甚至几万伏。
因此,在变频器的功率开关器件(如IGBT)的C、E端、开关电源管的D端、电源进线端等部位都设置了过电压吸收电路或器件来作保护。但这些保护器件失效,或具有相同作用的其他器件性能变坏(如承担部分过电压吸收的滤波电容干枯)时,都有可能出现过电压,发生打火、击穿或被保护的开关器件自身损坏。
常见过电压吸收电路如图2 所示。电源进线端的过电压吸收电路如图3 所示。
当这些吸收元件损坏及安装它的印制板损坏时,就会产生过电压、跳火、烧蚀及主器件立即损坏。
更换这些元件时要求意识到型号的重要性,如二极管一定要用快恢复或超快恢复二极管,连接的接线要简短,以减少分布电感量的危害。
主器件损坏造成打火
有些变频器损坏的现象使人感到纳闷,母线间的某个间距并不小,但有尖端放电可能的区域,出现打火电蚀的痕迹。仔细检查发现有某主器件被损坏,究竟是不是间距不够造成的后果呢?不是的,这是因主回路有一定的电感,当主器件因故障的短路大电流突然烧毁时,就会造成母线间过电压(见图4)。逆变桥开关器件IGBT短路会造成正负母线间打火;整流桥短路或逆变IGBT 短路有可能造成进线处打火或进线保护用压敏电阻损坏,因进线也有电感,也会造成过电压。
逆变桥开关器件IGBT 或整流桥烧毁造成自身炸裂,严重时殃及周围器件,如烧毁驱动电路板。
压敏电阻问题
压敏电阻本来是用于进线侧吸收进线过电压的保护器件,但当进线侧电压持续较高,压敏电阻性能有变化时,有可能使压敏电阻爆炸烧毁,同样有可能殃及周围器件和导线绝缘。
电解电容器漏液、爆炸、燃烧
电解电容质量不好的表现有:漏液、漏电流大、损耗大、发热、鼓包、炸裂、由炸裂引起燃烧、容量下降,内阻及电感增加。对于滤波用电解电容器因电压高、容量大,所储存的能量大,容易造成漏液、爆炸、燃烧。电解液是可燃物,可造成燃烧事故。因此要用质量好的电解电容器,并在到达寿命前更换新的。
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