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首页 > 《科技新时代》 > 2018年3期 > 变频器逆变单元故障分析及处理措施

（整期优先）网络出版时间：2018-03-13

作者: 董建斌

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变频器逆变单元故障分析及处理措施

董建斌

关键词：辅传动逆变单元励磁电流

1前言

型钢厂大型线辅传动系统主要采用西门子SIMOVERTMASTER系列PWM交-直-交电压型变频器供电。其中冷床传输链采用4台电机进行单独传动，每台电机分别由独立的逆变单元进行控制，控制方式为无速度编码器的矢量控制，相互之间依靠速度给定的同时性保持同步。

2现状分析

2017年2月份以来,冷床传输链逆变单元频繁出现IGBT损坏现象,故障列表如下:

表1逆变单元及电机参数

电机正常运行时的电流及转矩波形如下：

由表1和图1所示，电机正常运行时电流最大205A，达到了电机的额定电流，时间大约为60ms，这一阶段为启动阶段，还可以看出运行结束后励磁电流持续大约50s，励磁电流大约为184A，为额定电流的90%，超过逆变单元的基本负载电流接近于电机的额定输出电流。所以从运行波形上看逆变单元选择没有问题，只是相较电机装置IGBT空余量较小。零速时电机励磁电流大，励磁时间长，初步认为励磁电流较大是造成IGBT内部芯片性能下降，造成IGBT不能及时的导通或关断的损坏原因。

4改进措施及效果

在参数设置中，静态励磁电流最大设置为80%，我们根据现实情况将最大励磁电流由80%改为20%，实际励磁电流为80多A，约为冷床传输链电机额定电流的40%。另外，在设置延时时我们设置为50s，主要是考虑在此延时期间电机快速启动，但从实际运行情况分析，这种动作极少出现，即使需要快速动作，从建立励磁到电机运行也完全满足现场实际生产需要，因此将去使能延时50s取消。我们观察现场设备运行中发现负荷转矩约为额定转矩的40%左右，结合这一发现我们将最大限幅电流值由1.2倍额定电流改为额定电流。修改参数后，我们又针对电机逆变单元输出波形进行了分析，如图2所示：

由图2得出，修改参数后从波形与修改参数前波形比较，解决了励磁电流较大、励磁时间较长的问题。从效果分析上看，消除了影响逆变单元IGBT损坏的主要因素，保证了冷床传输链电机变频器逆变单元IGBT的正常运行。

5结束语：

详细的理论知识让我们加深了对逆变单元内部结构及IGBT内部结构的了解，为下一步高质量维护变频器提供了宝贵的经验。我们现场辅传动设备基本由变频器组成，而逆变单元又是主要的组成设备，所以，更好的汲取逆变单元理论与实践知识，特别是参数数据的设置，对我们非常重要。

七、参考文献：《西门子6RE70矢量控制使用大全》西门子有限公司.

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