周波数コンバータにおける IGBT モジュールの故障の原因はさまざまです。以下はこれらの原因の詳細な分析です。
I. 過電流と負荷の問題
1. 過度の過電流:これは、モーター巻線の単相短絡、巻線の 1 相の外部短絡、負荷機械の積層、相故障、または入力線の短絡が原因である可能性があります。-
2. 内部負荷の不均衡:負荷の不均衡により、IGBT モジュールが過剰な電流に耐えて損傷する可能性もあります。
II.電圧の問題
1. 過剰な入力ライン電圧:入力ライン電圧が高すぎると、過電圧により IGBT モジュールが損傷する可能性があります。
2. バスの過電圧:通常動作中、インバータ スイッチング デバイスがパルスオフされると、バス ループに蓄積された誘導エネルギーによりバス過電圧が発生し、その後 IGBT が損傷する可能性があります。
Ⅲ．接地と静電容量の問題
1. 過剰な接地容量:電力線を流れるサージ電流は、可変周波数負荷への容量性接続または不適切な配線により発生する可能性があります。-
2. フィルタコンデンサの経年劣化:可変周波数電源のフィルタ コンデンサが劣化すると、静電容量が増加し、外部インダクタンスが増幅され、バスの過電圧吸収能力が低下し、IGBT に損傷を与える可能性があります。{0}
IV.熱管理と環境問題
1. 不十分な放熱:可変周波数ドライブは動作中にかなりの熱を発生します。放熱が不十分だと、IGBT モジュールのジャンクション温度が継続的に上昇し、チップの最大温度制限を超え、デバイスの損傷につながります。
2. 過酷な動作環境:油やほこりなどの汚染物質がドライブの放熱チャネルを詰まらせ、冷却効率を損なう可能性があります。さらに、過酷な環境では、ゲート ドライバー ボード上の電子コンポーネントが損傷する可能性があります。
V. 駆動回路の問題
1. 駆動回路の故障:モジュールが焼損すると、駆動回路内のフォトカプラやダイオードなどのコンポーネントが影響を受けることが多く、駆動回路に障害が発生し、その後 IGBT モジュールが損傷します。
2. トリガーラインの損傷:IGBT トリガー ラインが損傷すると、IGBT モジュールが適切に機能しなくなったり、損傷を引き起こす可能性もあります。
VI.その他の要因
1. 落雷や建物の漏洩などの外部災害:これらの外部要因により、IGBT モジュールを含むインバータが損傷する可能性があります。
2. 不適切なメンテナンス手順:たとえば、パワーモジュールの交換または変更時に静電気保護を実装しなかったり、修理中に冷却、固定、または絶縁が不十分な場合は、すべて IGBT モジュールの損傷につながる可能性があります。
要約すると、インバータの IGBT モジュールの故障は、過電流と負荷の問題、電圧の問題、接地と静電容量の問題、熱管理と環境要因、駆動回路の誤動作、その他の外部影響など、複数の原因によって発生します。したがって、インバータを動作させるときは、これらの領域に特別な注意を払い、IGBT モジュールの損傷のリスクを最小限に抑えるために適切な予防措置を講じる必要があります。