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高压变频器功率单元维修

 9159.com提供高压变频器功率单元维修、高压变频器功率单元维修。
    要维修高压变频器,必须得了解高压变频器的原理,现在已经犹如雨后春笋般发展,品牌也无花八门的,厂家技术人员经常宣传一个功能,就是功率单元损坏后会自动旁路出故障的单元,不影响变频器的运行,下面就来讨论下这个功能:

高压变频器功率单元自动旁路,这里专指多电平单元串联型高压变频器。这种变频器相电压由多个功率单元串联组成,每个单元IGBT只要承受与400V级别变频器相同的电压,通常1200V足够,但为了可靠性,也采用1600V级别的IGBT。

与400V级别变频器不同的是,单元输入虽然都采用三相整流桥,直流环境也使用电解电容器(也有看到使用薄膜电容的先容),但输出逆变单元则使用H桥4个IGBT,不同于低压变频器的三相逆变桥6个IGBT。因为它只需要产生一个可正可负的电压,而一共由三组串联单元来组成三相逆变电路,产生三相逆变电压。

高压变频器功率单元维修

比如6kV级别的变频器通常每相由6个单元串联组成,这样每个单元承受350V交流电压(有效值),这样,使用400V级别变频器的功率和驱动电路就可以了。

这种类型变频器的最大问题就是功率单元太多,例如每个功率单元使用一个H桥IGBT模块,每相使用6个单元,三相就需要18个H桥,共72个IGBT。

很显然,与400V级变频器使用6个IGBT而言(这里忽略400V变频器中IGBT并联的问题,两种结构都会遇到),72个IGBT故障的几率比6个大得太多,本来IGBT就是变频器中最薄弱的环境,这么多薄弱环节在一起,问题就大了。所以有采用1600V的IGBT来提高可靠性的。

变频器运行中,往往都没有运行到50Hz,例如运行到40Hz时,其实相电压由5个单元就可以足额提供了,这就为单元损坏后的旁路提供了前提条件。

当单元体出现问题后,通常情况是这个单元体内部逆变环节(几率大些嘛),直接接通这个H桥,显然用交流接触器无论成本还是可靠性都是优选。如果单元体的控制系统出现问题,就只能停机离线手动切除单元体了。

很显然这时变频器已经无法足额运行了,但降低频率仍然可以继续运行,等待停机检修。

当然,还有些技术问题需要来解决,一相中有功率单元切除了,另外两相还是正常的,这样就会出现一个不平衡的问题,导致逆变的三相电压中心点偏移,这是可以通过调整驱动时序来解决。

这些都是原理,实现起来还需要解决一些技术问题,例如,是在线旁路,还是临时停机手动切换。
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