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西门子MASTER DRIVES 6SE70 变频调速器频烧IGBT故障分析

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西门子MASTER DRIVES 6SE70 变频调速器频烧IGBT故障分析叠蟊蚕:盟露天采矿投木2013年第3期·41·西门子MASTERDRIVES6SE70变频调速器频烧IGBT故障分析杨进京(神华准格尔能源有限公司设备维修中心,内蒙古薛家湾010300)摘要:分别从IGBT和PWM逆变器的基本原理出发,着重阐述了西门子MASTERDRⅣES6SE70变频调速器运行中频繁出现烧IGBT故障的基本原因和解决办法。关键词:IGBT;擎柱效应;PWM逆变器;触发电路中图分类号:TM921.5文献标识码:B文章编号:1671—9816(2013)03—0041—041前言MASTERDRIVES6SE70变频调速器是西门子公司上世纪90年代初推出的产品,历经十几年的发展,性能齐全,被广泛应用在电动挖掘机,轧钢机等各领域设备上。该装置采用电压源型交一直一交的主回路结构,PWM矢量控制变频调速。它的整流再生部分通常采用的是主动前端AFE,逆变部分采用IGBT作为大功率开关器件。运行情况表明,该装置运行过程中,有时会出现频繁的烧IGBT故障。为方便设备检修,提高检修效率,深化人们对电机驱动逆变器频繁烧IGBT故障的理解,本文分别从IGBT和PWM逆变器的基本原理出发,着重阐述了西门子MASTERDRIⅦS6SE70变频调速器运行中频繁出现烧IGBT故障的基本原因和解决办法。2原因及解决办法1)缓冲电路、门极触发电路和门极触发电路电源出现故障。IGBT是绝缘栅双极晶体管的简称,是由场效应晶体管MOSFET和晶体管技术结合而成的复合型器件,由于其将单极型和双极型器件的各自优点集一身,扬长避短,使其特性更加优越,具有输入阻抗高,工作速度快,通态电压低,阻断电压高,承受电流大等优点,目前作为电力半导体开关器件被应用在各个领域。从结构图(见图1)可以看出,IGBT相当于一个由MOSFET驱动的厚基区电力晶体管GTR,其简化牧稿日期:2012—10-06作者简介:杨进京(1963一),男,高级工程师。全国劳动模范,神华集团准格尔能源有限公司设备维修中心电气副总工程师,主要从事露天矿山各种采掘设备的电气疑难故障处理工作。等效电路见图2。图中的电阻Rdr是厚基区GTR基区内的扩散电阻。IGBT是以GTR为主导元件,MOSFET为驱动元件的达林顿结构。图示器件为N沟道IGBT,MOSFET

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