6SE70變頻器系統(tǒng)中的通用模塊與元、器件

1、第四部分: 6SE70變頻器系統(tǒng)中的通用模塊與元、器件,6SE70系列變頻器系統(tǒng)中的主控制模板（1,6SE70系列變頻器系統(tǒng)的主控制模板(CUX) 屬于變頻/逆變器中的通用性模板。在6SE70系列產(chǎn)品中 有多種，與北石頂驅(qū)產(chǎn)品及測試臺所用變頻器/逆變器項(xiàng)目有關(guān)的僅有以下3種： CUR用于H、K結(jié)構(gòu)尺寸整流單元與全系列整流/回饋單元的主控板，其主回路結(jié)構(gòu)為可控硅單整流反并聯(lián)形式的整流/回饋雙橋結(jié)構(gòu)，所采用的微處理器為SAB80C166。對OCP的支持只有到達(dá)一定的硬件版本（V1.3）與軟件版本（V4.5）狀態(tài)后方才支持。 CUVC主要用于控制交流異步感應(yīng)電動機(jī)的控制主板，可實(shí)現(xiàn)帶或不帶速度反饋的

2、高性能矢量控制方式，也可實(shí)現(xiàn)F/V=C的各種控制及三相同步電動機(jī)的他控式調(diào)速。主處理器為2塊SAB 80C165。推出以來，系統(tǒng)軟件（Firmware）不斷更新升級，目前版本為V3.42。此主板可用于6SE70定貨號控制方式位為6的書本型和裝機(jī)、裝柜型的變頻器和逆變器。 CUSA為第二代6SE70產(chǎn)品中的AFE整流器的主控制模板。支持正弦型的脈寬調(diào)制方式（SPWM）并具有較強(qiáng)的處理和接口能力。 變頻器與逆變器系統(tǒng)在拔去主板以后，其剩下的裝置本體結(jié)構(gòu)都是一樣的，即：它們可以通過更換主控板改變自己的類型。在維修工作中有時也用其它類型的主控板測試某臺變頻器系統(tǒng)。但對于整流器，這一點(diǎn)是不成立的，CUR

3、與CUSA絕對不可互換使用，二者工作原理完全不同,CUVC/CUSA的接口,關(guān)于主控制板的現(xiàn)場檢測判斷,在現(xiàn)場條件下要全面地檢測、判斷主控制板的好壞是很難實(shí)現(xiàn)的，在維修部門，這要通過專用的測試設(shè)備與測試程序進(jìn)行檢測。 但在現(xiàn)場條件下，對一塊主控板的狀態(tài)進(jìn)行判斷，決定它是否可以使用卻又是一種現(xiàn)實(shí)的需要，也可以采用一些簡單的辦法加以判斷。 恢復(fù)出廠設(shè)置。相當(dāng)多的故障是由于參數(shù)設(shè)置不當(dāng)引起的，但由于查不出這種設(shè)置錯誤，往往懷疑是主控板損壞，擺脫這種狀態(tài)的最好辦法是保存參數(shù)文件，然后恢復(fù)出廠設(shè)置。其后對系統(tǒng)重新進(jìn)行設(shè)置，如可以用相對簡單的方式運(yùn)行系統(tǒng)并正常，就不必再懷疑主控制板。 如果系統(tǒng)用開環(huán)的F/

4、V=C之類的方式可正常運(yùn)行，而用閉環(huán)矢量控制方式的復(fù)雜控制不正常，則故障一般也不在主控板的硬件上。 當(dāng)系統(tǒng)報出FFXXX故障時，有較大的概率是主控板損壞。 主控板損壞，有不少僅是接口的損壞，這種情況用常規(guī)的方法可以檢查確定。 當(dāng)系統(tǒng)控制電源正常，又不在軟件升級過程中，但系統(tǒng)PMU上顯示“E”時,主板有相當(dāng)大的概率損壞。 用相同型號的主板加載相同的設(shè)定、連接相同的接口而比較其狀態(tài)的差異是現(xiàn)場判斷CU板損壞的常用方法。 對于一些低版本CU的Firmware，它們可能存在一些階段性的缺陷，在后續(xù)的升版本中會加以修正，對這些低版本軟件可以通過下載升級包加以升級，對于消除這類錯誤非常有效,變頻器系統(tǒng)中的

5、電解電容器組件,電解電容器是構(gòu)成直流母線的主要元件； 電解電容器組件的多電容器的串聯(lián)與并聯(lián)； 電解電容器的主要特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)、電特性； 電解電容器的主要參數(shù):電容量、耐壓、損耗角正切； 電解電容器絕對不可以接反； 電解電容器不可以用于交流電路； 電解電容器也不可以在交變成分很高，或諧波成分很高的電路中運(yùn)行； 電解電容器串聯(lián)的電壓分配與均壓問題； 由于阻值與功率的限制，均壓電阻的作用是有限的； 電解電容器的Forming的作用； 電解電容器的更換問題 ：同容量、同耐壓、盡量同品牌、最好同批次； 在現(xiàn)場檢修條件下，電解電容器測試的局限性； 電容組件在裝入時的對位很重要，稍有不慎會損壞直流母線組件,電解

6、電容器的Forming,裝機(jī)裝柜型裝置直流母線電容的Forming,各種可控硅模塊,可控硅模塊的特點(diǎn)與現(xiàn)場測試（1,可控硅模塊是6SE70系列的變頻器、整流器與整流逆變器部分所采用的交直環(huán)節(jié)的主要功率器件。有長方型塑封（單、雙器件）與平板型兩種封裝形式，后者主要用在H與K兩種尺寸的RU與RRU中，以帶散熱器總成的形態(tài)出現(xiàn)。 可控硅器件的主要電參數(shù)：UDSM、URSM、UDRM、URRM、掣位電流IL、門極電壓Ug、門極電流Ig、開通時間Ton與關(guān)斷時間Toff。 可控硅器件的工作特點(diǎn),可控硅模塊的特點(diǎn)與現(xiàn)場測試（2,可控硅器件的現(xiàn)場檢查方法1萬用表檢查的介紹。用萬用表可以簡單地判斷可控硅的好壞

7、。 可控硅器件的現(xiàn)場檢查方法2高阻表檢查的介紹。用高阻表可以檢查可控硅元件的正、反向耐壓是否已有問題。先根據(jù)可控硅標(biāo)牌型號獲知其耐壓，再決定將高阻表測量電壓調(diào)到何值。 注意！絕對不能用高阻表檢查柵極G，否則會損壞可控硅模塊。 可控硅器件的現(xiàn)場檢查方法3電池、小燈泡法的介紹。圖見右。 在安裝可控硅時，其安裝基面要清洗干凈，并在安裝面上均勻地涂覆導(dǎo)熱硅脂，緊固時螺釘緊固力的增加要均勻。對于H與K尺寸，整流器與整流/逆變器其功率模塊采用的是平板式，可控硅器件的安裝更需注意兩點(diǎn)： 一是，平板型器件容易將極性裝反，一定要仔細(xì)核對。 二是，可控硅器件是由兩塊或三塊鋁質(zhì)散熱器夾持固定的緊固散熱器兩側(cè)的4組螺

8、釘，一定要以對角順序逐次加力緊固，可用6Nm、12Nm、25Nm，最后50Nm的緊固力矩進(jìn)行操作。 在檢查可控硅器件時，若發(fā)現(xiàn)其殼體上有裂縫，即便是很細(xì)微的，則此器件也不可再用,可控硅模塊的緊固,二極管模塊的特點(diǎn)與現(xiàn)場測試,二極管模塊的現(xiàn)場檢查方法： 在書本型與增強(qiáng)書本型的變頻器或整流器中，交直環(huán)節(jié)的元件大多是二極管模塊，且多數(shù)為6單元橋式電路結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)的模塊共有5個端子U、V、W、C、D，檢查時可用萬用表二極管檔檢測，必須確認(rèn)6個橋臂都是好的，此模塊方可使用，只要有一個橋臂損壞，此模塊只能報廢。 另外，要仔細(xì)觀察器件封裝塑殼的形態(tài)，如有裂縫，哪怕是很細(xì)小的裂縫也意味著此器件可能已經(jīng)損壞或

9、通電后很快會損壞，這樣的器件不能使用。 高阻表也可用來檢查二極管模塊的反向電壓，但要注意，不論是萬用表還是高阻表，均有一定的檢測的局限性。 在檢查二極管模塊時，若發(fā)現(xiàn)其殼體上有裂縫，即便是很細(xì)微的，則此器件也不可再用,各種二極管模塊,預(yù)充電電阻與預(yù)充電繼電器的檢查,預(yù)充電電阻裝在書本型、增強(qiáng)書本型的二極管橋后面或裝機(jī)裝柜型變頻器的預(yù)充電二極管橋后面，限制系統(tǒng)啟動過程中由于直流母線電容器組充電而引起的過電流，正常情況下，啟動結(jié)束后，被預(yù)充電控制繼電器的接點(diǎn)短路（書本式），或在可控硅主橋的工作狀態(tài)建立后，二極管橋被反偏截止后斷流（裝機(jī)裝柜型）。 預(yù)充電電阻不能被用于正常帶負(fù)載。在電容器組充電完成后

10、，這些電阻如未被短掉或斷流。則系統(tǒng)啟動運(yùn)行后，它們立即會燒紅、冒煙直到燒斷。 出現(xiàn)這種現(xiàn)象時，要用測試盒的啟動電阻繼電器的檢查功能檢查。預(yù)充電繼電器的控制功能是否還正常。對架裝型則要考慮PCC模塊可能已經(jīng)損壞。 另外，預(yù)充電繼電器在運(yùn)行中突然跳斷也會引起它自身和預(yù)充電電阻的損壞，預(yù)充電繼電器的損壞，一般是主觸點(diǎn)拉弧，嚴(yán)重時可炸裂繼電器外殼，并熏黑線路板,IGBT模塊的特點(diǎn)及其現(xiàn)場檢查辦法,IGBT模塊是6SE70系列產(chǎn)品中的逆變器，制動單元AFE變流器與OCP保護(hù)器所使用的主要功率器件。基本上都是采用集成了橋臂續(xù)流二極管的模塊式封裝。在本產(chǎn)品系列中，采用的封裝形式和品牌均比較多。一個封裝內(nèi)的橋

11、臂數(shù)目有單、雙與全橋等結(jié)構(gòu)。 IGBT器件是集雙極型晶體管與MOS場效應(yīng)晶體管各自優(yōu)點(diǎn)于一身的新型器件，具有許多優(yōu)點(diǎn)。但在使用中也有一些特點(diǎn)需要加以注意。 IGBT器件的過電流能力一般小于同容量的BJT，后者允許4倍的額定值，且時間50s，而前者僅為2倍的額定值與20s。因此，線路上的快速熔斷器一類的保護(hù)是不能保護(hù)IGBT的，需要借助于系統(tǒng)方面軟、硬件結(jié)合的保護(hù)功能。例如，它對CT的要求就很高。 IGBT器件在C、E端已加有高電壓的情況下，不允許G、E端開路，否則會損壞器件。 IGBT器件在存貯與運(yùn)輸過程中，必須防止靜電導(dǎo)致的損壞，一般情況下，這時都要把它們的G、E兩極可靠地短路。另外，在操作

12、過程中切忌用手觸摸G端。 使用SE70的測試盒可以比較有效地在現(xiàn)場檢查IGBT器件的狀態(tài)，但前提是必須把模塊安裝到系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)上,IGBT模塊的主要參數(shù),現(xiàn)場條件下，用萬用表可以簡單地判斷IGBT器件的好壞，但檢查結(jié)果并不可靠。在G、E端可靠地短接后，用高阻表檢查IGBT的耐壓情況也是可以的，在DC1000V測試電壓下，其C、E端的電阻一般應(yīng)在幾百兆歐。 在檢查IGBT器件時，若發(fā)現(xiàn)其殼體上有裂縫，即便是很細(xì)微的，則此器件也不可再用。 IGBT主要參數(shù): UcesG、E短路情況下，允許的斷態(tài)集電極發(fā)射極最高電壓結(jié)點(diǎn)；發(fā)射極電壓； Tj工作其間IGBT； Ic集電極電流（最大直流電流）； Tm端子

13、螺栓的固定扭矩。 UIso所有端子短路條件下，基片與模塊端子間最大電壓。 Icm集電極峰值電流； Ie最大允許的續(xù)流二極管電流（直流）； Pc集電極功耗,各種IGBT模塊,IGBT模塊的相關(guān)參數(shù)及故障,更換IGBT模塊,IGBT模塊的緊固要求,系統(tǒng)中熱敏電阻的特點(diǎn)與現(xiàn)場檢查,系統(tǒng)中的熱敏電阻用于檢測系統(tǒng)的過溫狀態(tài)。它們安裝于主元件的散熱器上。書本型與小的裝機(jī)、裝柜型只有一個熱敏元件隨著結(jié)構(gòu)尺寸的增大，最多可有三個熱敏電阻，均為NTC型（負(fù)溫度系數(shù)）。 熱敏電阻的檢測可以借助于6SE70的測試盒進(jìn)行測試。 在系統(tǒng)通電以后，也可通過讀取r833參數(shù)值（系統(tǒng)散熱器的溫度）與環(huán)境實(shí)際溫度進(jìn)行比較而得出

14、判斷，但是需要注意的是當(dāng)時散熱器的溫度是否為冷態(tài)（即：環(huán)境溫度,系統(tǒng)中熱敏電阻的特點(diǎn)與現(xiàn)場檢查,電流互感器CT的特點(diǎn)與現(xiàn)場檢測,電流互感器是系統(tǒng)中重要的實(shí)際值測量元件。它不僅要提供電流實(shí)際值，在無傳感器的矢量控制方式中也需要和被控電機(jī)的矢量模型結(jié)合，從而提供速度實(shí)際值與電機(jī)反電勢實(shí)際值等測量計祘值。同時，它還要參與逆變器主回路的IGBT器件的保護(hù)。因此，逆變器側(cè)所使用的電流互感器精度高，反應(yīng)速度快，一般是采用霍爾效應(yīng)原理傳感器并在電流互感器的封裝中集成有信號處理電路，因此它在工作時還必須有15V的工作電源。 在現(xiàn)場條件下檢測電流互感器的狀態(tài)，以采用測試盒比較有效。 相對而言，整流單元與整流/回饋單元的電流互感器就要簡單多了，一般難以損壞，對其特性的要求也不高。但要注意，它們的二次側(cè)不能開路；在更換A23模塊時則要把模塊上的電流互感器負(fù)載電阻也要一并移到新板上去,與逆變器電流有關(guān)的參數(shù)與故障,選件模塊的安裝,選件模塊的安裝,選件模塊的識別,CBP/SLB的故障判斷,在CBP/SLB 選件板前端有3 個發(fā)光二極管顯示燈，用來顯示當(dāng)前的狀態(tài)。所提供的顯 示燈如下： . CBP /SLB運(yùn)行(紅色顯示燈) . 與基本裝置進(jìn)行數(shù)據(jù)交換(黃色顯示燈) . 總線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸(綠色顯示燈) . 正常運(yùn)行時所有的顯示燈同時閃亮，并以相同的頻率閃爍！ . 如果一個顯示燈持續(xù)地亮或滅，就表明