南京華士25T型車(chē)2X35KW逆變器培訓(xùn)材料

1、25T車(chē)(DC600V)2×35KVA逆變電源 （培訓(xùn)資料）南京華士電子科技有限公司NanJing HuaShi Electronic Scientific co.,Ltd目錄一.簡(jiǎn)介二.2×35KVA逆變器產(chǎn)品介紹及使用說(shuō)明1用途和特點(diǎn)2. 主要技術(shù)參數(shù)3. 工作流程4. 故障切換，排除及維護(hù)5. 逆變器主回路元器件目錄三.逆變器主原理圖四逆變器外形圖五逆變器元器件布置圖六.逆變器進(jìn)出線特性表第一部分 簡(jiǎn)介本文主要介紹南京華士公司生產(chǎn)的25T (DC600V) 車(chē)上所配套使用的2×35KVA逆變電源的基本參數(shù)、構(gòu)成、原理以及使用、維修注意事項(xiàng)。2×35

2、KVA逆變電源把DC600V逆變成三相AC380V及隔離輸出的三相AC380V（帶中線）,主要為空調(diào)客車(chē)和相應(yīng)供電制式的客車(chē)或動(dòng)車(chē)組的空調(diào)設(shè)備及其它設(shè)備提供電源?？傮w布局如圖：第二部分 2×35KVA逆變電源1. 用途和特點(diǎn) 2×35KVA逆變電源主要做為空調(diào)客車(chē)和相應(yīng)供電制式的客車(chē)或動(dòng)車(chē)組的交流電源. 本電源采用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)最新的數(shù)字控制技術(shù),具備完善的自檢功能。采用RS485接口與網(wǎng)關(guān)通訊，正常工作時(shí),傳輸輸出電壓和頻率,電源當(dāng)前主要技術(shù)參數(shù)一目了然;發(fā)生故障時(shí),傳輸故障代碼,故障定位準(zhǔn)確,迅速。 本電源采用特殊的控制方案,輸出為正弦波,有載波頻率高（6KHZ）,低

3、次諧波接近為0等特點(diǎn);同時(shí)還采用多種抗干擾技術(shù),電磁兼容性好,可靠性高。2. 主要技術(shù)參數(shù)2.1 逆變器主要技術(shù)參數(shù)輸入電壓： 額定 DC600V 最高 DC660V 最低 DC500V輸出電壓/頻率： 輸出三相基波電壓有效值：AC380V±5%輸出頻率： 50HZ±1%三相純正弦波輸出對(duì)稱(chēng)基波電壓有效值三相不平衡度不超過(guò)2%額定容量： 逆變器 2×35KVA 隔離變壓器 10KVA控制方式： VVVF(調(diào)壓調(diào)頻)控制 采用SPWM控制方式，U/F=恒量。啟動(dòng)方式： 采用軟啟動(dòng)方式,啟動(dòng)時(shí)間為10秒（可調(diào)）2.2 逆變器控制電路技術(shù)條件：輸入電壓： 額定DC110

4、V 最高 DC137.5V 最低 DC77V2.3 冷卻方式：強(qiáng)迫風(fēng)冷與自然風(fēng)冷相結(jié)合（逆變器主要功率器件IGBT安放在大片散熱器上，其上熱量由內(nèi)部風(fēng)機(jī)吹向散熱片，通過(guò)散熱片與外部空氣發(fā)生對(duì)流；內(nèi)部一些易發(fā)熱的元器件通過(guò)內(nèi)部風(fēng)機(jī)產(chǎn)生空氣對(duì)流，保證元器件溫升不能太高）2.4保護(hù)：IGBT故障、驅(qū)動(dòng)回路故障輸入過(guò)壓、欠壓故障輸出過(guò)壓、欠壓故障散熱器過(guò)熱故障接觸器故障等內(nèi)部故障采用數(shù)碼管顯示和RS485通訊，實(shí)現(xiàn)最新的數(shù)字控制技術(shù)，系統(tǒng)具有故障自動(dòng)恢復(fù)的功能，故障時(shí)自動(dòng)恢復(fù)6次（可調(diào)）。2.5 效率： 額定負(fù)載運(yùn)行時(shí)，效率>90%。3. 工作流程2×35KVA逆變器控制程序流程圖初始

5、化自檢內(nèi)部故障？故障處理YN母線電壓正常NY預(yù)充電開(kāi)始Y延時(shí)充電故 障？YN充電結(jié)束？NYY 斷開(kāi)充電回 路變頻啟動(dòng)最高頻率50HZ輸出電壓 380V循環(huán)檢測(cè)故障本機(jī)故障？故障處理YN另一臺(tái)永久故障？NY停止工作，吸合K10延時(shí)等待30S重新啟動(dòng)故障處理讀故障類(lèi)型一級(jí)故障？降頻降壓并等待恢復(fù)YN二級(jí)故障？降頻降壓延時(shí)Y返回立即停止逆變延時(shí)三級(jí)故障？N等待復(fù)位NY故障超限？Y 延時(shí)等待 N重新初始化軟件復(fù)位3.1 開(kāi)機(jī)逆變器控制回路輸入（+130，-130）有正常電壓輸入時(shí)，逆變器開(kāi)始進(jìn)入準(zhǔn)備工作狀態(tài)。3.2 自檢首先逆變器開(kāi)始自檢,對(duì)所有接觸器的狀態(tài)逐個(gè)檢查初態(tài),如果有不正常的情況,顯示屏顯示

6、相應(yīng)的故障代碼,(請(qǐng)參考故障代碼表),逆變器停止工作.如果所有接觸器都正常,則逆變器開(kāi)始3.3工作。3.3 工作的必要條件 逆變器先判斷母線電壓是否達(dá)到500V,如果母線電壓沒(méi)有建立,逆變器則顯示33（輸入欠壓）,通過(guò)網(wǎng)關(guān)通訊到控制柜顯示02（輸入欠壓），并延時(shí)等待,當(dāng)母線電壓達(dá)到500V穩(wěn)定后,逆變器準(zhǔn)備3.4工作。3.4 輸出電壓前的工作 此時(shí)逆變器吸合接觸器K1，母線電壓通過(guò)充電電阻開(kāi)始對(duì)逆變器的電容充電,如果逆變器在充電過(guò)程中有故障,則逆變器顯示43(充電故障),控制柜顯示0C（充電故障），逆變器進(jìn)入故障處理，停止輸出；故障處理結(jié)束后，逆變器合上接觸器K2和K3，若K2無(wú)法吸合，則逆變

7、器顯示13（接觸器故障），控制柜顯示0E（接觸器異常），逆變器又進(jìn)入故障處理，停止輸出；當(dāng)故障處理結(jié)束后，開(kāi)始準(zhǔn)備3.5工作。3.5 開(kāi)始正常工作逆變器開(kāi)始變頻變壓軟啟動(dòng)，輸出電壓升至額定電壓，顯示88，同時(shí)逆變器工作狀況通過(guò)網(wǎng)關(guān)傳輸?shù)杰?chē)上控制柜觸摸屏，顯示屏能夠反映出逆變器的實(shí)時(shí)工作參數(shù)以及工作狀態(tài)代碼。另外，逆變器正常工作時(shí)送出工作正常（201/203）信號(hào)，逆變器有任何故障時(shí)送出故障（301/303）信號(hào)。逆變器工作正常與故障通過(guò)控制柜一目了然。3.6 逆變器故障 逆變器故障主要包括：IGBT過(guò)流、散熱器過(guò)熱、母線電壓過(guò)欠壓、輸出電壓過(guò)欠壓、輸入電容充電故障、接觸器故障等。3.7 過(guò)分相

8、 當(dāng)列車(chē)過(guò)無(wú)電區(qū)即過(guò)分相時(shí),逆變器將迅速降頻降壓,從50HZ變化到0HZ，顯示輸入欠壓，并延時(shí)等待母線電壓的建立，若母線電壓建立后，逆變器將延時(shí)60秒自動(dòng)變頻啟動(dòng)。3.8關(guān)機(jī)和重新啟動(dòng) 當(dāng)需要逆變器停止工作時(shí),斷開(kāi)控制電（+130，-130）輸入電壓,逆變器立即關(guān)斷。逆變器輸入電容上的殘余電壓開(kāi)始放電，在 5MIN內(nèi)放電至零。4故障切換、排除及維護(hù)4.1故障切換： 逆變器1，2相互熱備，當(dāng)某一臺(tái)逆變器發(fā)生故障造成停止輸出時(shí)，如果是可自恢復(fù)的故障，則逆變器延時(shí)60S重新啟動(dòng)；如果是不可自恢復(fù)的故障，則兩逆變器的聯(lián)絡(luò)接觸器KM10吸合，同時(shí)逆變器給出減載信號(hào)（211）到空調(diào)控制柜，然后延時(shí)30S后

9、正常的逆變器重新啟動(dòng)。正常工作的逆變器的負(fù)載為故障逆變器負(fù)載的一半和自身負(fù)載的一半。4.2故障排除：若反復(fù)啟動(dòng)逆變器后，逆變器仍不能正常工作，請(qǐng)切斷DC110V控制電，等待檢修。故障代碼信息表 數(shù)碼管數(shù)值所代表含義00啟動(dòng)延時(shí)01自檢時(shí)K1故障02自檢時(shí)K2故障12啟動(dòng)時(shí)K1彈開(kāi)13啟動(dòng)時(shí)K2彈開(kāi)15正常工作時(shí)K1彈開(kāi)16正常工作時(shí)K2彈開(kāi)18過(guò)分相時(shí)K2粘連33輸入電壓欠壓44母線電壓過(guò)壓55IGBT 過(guò)流43充電故障88正常工作42IGBT過(guò)熱77負(fù)載過(guò)流34逆變器減載信號(hào)通信協(xié)議 通訊接口采用光電隔離的RS485串行通訊波特率：19.2Kbps 輪詢(xún)周期：200ms 幀格式：1位起始位，

10、8位數(shù)據(jù)位，1個(gè)奇校驗(yàn)，1個(gè)停止位接收格式：A1/A2 5F/5E 00 X1 （4個(gè)字節(jié)）發(fā)送格式：A1/A2 5F/5E VOUT FOUT M1 X2（6個(gè)字節(jié)） A1/A2代表逆變器地址 5F/5E代表逆變器地址補(bǔ)碼 Vout代表輸出電壓（0255表示輸出線電壓（0510V） FOUT代表輸出頻率（0127表示輸出頻率（0-127HZ） M1代表故障代碼 X1，X2代表前面所有字節(jié)的異或碼故障代碼表（X1）：故障代碼所表示的含義故障代碼所表示的含義01輸入過(guò)壓08超低溫加熱啟動(dòng)02輸入欠壓09散熱器過(guò)熱03輸出過(guò)壓0A限流充電失效04輸出欠壓0B溫度傳感器故障05輸出過(guò)流0C充電故障0

11、6輸出過(guò)載0D內(nèi)部故障07IGBT故障0E接觸器異常4.2.3常見(jiàn)一些故障的排除（1），接觸器故障當(dāng)出現(xiàn)故障代碼（01，02，12，13，15，16，18）時(shí)，可以判斷為逆變器內(nèi)部接觸器發(fā)生故障。a,一般為接觸器的反饋，接觸器的驅(qū)動(dòng)出現(xiàn)故障，更換轉(zhuǎn)換板即可；b,接觸器本身的主觸點(diǎn)或輔助觸點(diǎn)粘連，這樣須更換接觸器。（2），顯示欠壓（33）當(dāng)母線電壓正常時(shí)，開(kāi)機(jī)后一直出現(xiàn)欠壓（33），遇到這種情況一般有幾種情況：a,檢查逆變器的輸入快熔有沒(méi)有壞；b,在轉(zhuǎn)換板上測(cè)量欠壓基準(zhǔn)點(diǎn)是否正確（LM239的5腳對(duì)GND的電壓為2.05V）；c,若以上均正確，則是電壓檢測(cè)有問(wèn)題，更換轉(zhuǎn)換板即可。注意：欠壓不累計(jì)

12、故障次數(shù)?。?），顯示過(guò)壓（44）逆變器出現(xiàn)過(guò)壓（44），遇到這種情況也是先在轉(zhuǎn)換板上測(cè)量以下過(guò)壓基準(zhǔn)點(diǎn)是否正確（LM239的7腳對(duì)GND的電壓為2.9V），若基準(zhǔn)點(diǎn)正確，則是電壓檢測(cè)有問(wèn)題，更換轉(zhuǎn)換板即可；另外，由于過(guò)分相時(shí)，機(jī)車(chē)的受電弓經(jīng)常和600V電源干線接觸產(chǎn)生很高的電壓尖峰亦會(huì)引起逆變器報(bào)出過(guò)壓。（4），充電故障（34）逆變器在上電時(shí)，首先有個(gè)輸入電容預(yù)充電過(guò)程，如果電容或者充電電阻有問(wèn)題時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)此故障。首先用儀表測(cè)量充電電阻阻值是否正確（充電電阻一般為30）；第二，觀察充電電容是否有擊穿現(xiàn)象（此現(xiàn)象很少出現(xiàn)）。（5），散熱器過(guò)熱（42）當(dāng)外部環(huán)境溫度很高，且逆變器在大功率負(fù)載情

13、況下長(zhǎng)時(shí)間工作時(shí)，散熱器的散熱效果就不是很好，散熱器溫升可能比較大，以至超過(guò)設(shè)定值，這時(shí)就報(bào)IGBT過(guò)熱故障，這主要是保證IGBT正常工作時(shí)不超過(guò)它的最大結(jié)溫。（6），負(fù)載過(guò)流（77）當(dāng)出現(xiàn)負(fù)載過(guò)流現(xiàn)象時(shí)，首先應(yīng)先斷開(kāi)所有逆變器的負(fù)載，重新空載啟動(dòng)，如果沒(méi)有問(wèn)題，然后逐個(gè)加上負(fù)載來(lái)判斷哪個(gè)負(fù)載的問(wèn)題。如果空載就報(bào)，可能是控制板或者電流傳感器有問(wèn)題，用儀表測(cè)量各個(gè)過(guò)流基準(zhǔn)點(diǎn)是否正確，或者用波形分析儀觀測(cè)電流波形，如有異常，則更換控制板或電流傳感器。（7），IGBT過(guò)流（55）如有出現(xiàn)此類(lèi)故障，一般是電路出現(xiàn)有短路現(xiàn)象，斷開(kāi)負(fù)載測(cè)量各個(gè)負(fù)載是否正常，重新啟動(dòng)并逐漸加大負(fù)載看是否仍會(huì)發(fā)生。另外，可能

14、是驅(qū)動(dòng)電路不正常，導(dǎo)致逆變器有缺相現(xiàn)象。用儀表測(cè)量IGBT是否已經(jīng)擊穿。4.3 維護(hù)：每月要檢查設(shè)備的絕緣電阻和設(shè)備外殼對(duì)地的接地電阻。設(shè)備的絕緣強(qiáng)度檢查應(yīng)在電路與接地部件之間及彼此無(wú)電連接的導(dǎo)電部件之間進(jìn)行。檢查時(shí)應(yīng)將所有半導(dǎo)體器件（IGBT和快恢復(fù)二極管）、電容短接或斷開(kāi)，印刷電路板拔除。 絕緣電阻測(cè)定用兆歐表，應(yīng)符合下列等級(jí)規(guī)定。 DC110V電路用1000V兆歐表。 DC600V，AC380V，AC220V電路用1500V兆歐表。在正常環(huán)境條件下，DC110V、DC600V、AC220V，AC380V干線對(duì)地的絕緣電阻應(yīng)大于20M。5逆變器主回路元件目錄編號(hào)項(xiàng)目代號(hào)型號(hào)/規(guī)格數(shù)量備注1

15、FU1熔斷器 NGT1 R200A/1000V1*2西安熔斷器2K1直流接觸器S195AE/3(DC110)或交流接觸器3TF4422（DC110）1*2西安沙爾特寶或西門(mén)子3K2直流接觸器S195AE/3(DC110)或交流接觸器3TF5022（DC110）1*2西安沙爾特寶或西門(mén)子4K20交流接觸器3TF3022(DC110V)1*2西門(mén)子5C1、C2、C3C4、C5、C6充電電容6*2（配螺釘）6C7、C8、C9無(wú)感電容3*2黑色方型7C10、C11、C12濾波電容（配電容夾）3*2北京眾人8R1充電電阻20*2水泥電阻9R2放電電阻20*2水泥電阻10V1、V2、V3IGBT模塊3*2

16、11T1、T2、T3霍爾傳感器LA3083*2北京萊姆12RJ1熱繼電器85 常開(kāi)1*2 13EMI1濾波器ZYH-EN-20A1*2中宇豪 14POW1朝陽(yáng)模塊DC110V-48V/2A1*2朝陽(yáng)電源（工業(yè)級(jí)）DC66V-DC160V朝陽(yáng)模塊DC110V-24V/4A1*215L1,L2輸入電感2*2長(zhǎng)城16L3,L4,L5濾波電感3*2自制17CZ1主控板1*218CZ11轉(zhuǎn)接板1*219CZ2通訊板1*220CZ3驅(qū)動(dòng)板1*221WB1維博電壓傳感器1*222FJ2,FJ3直流風(fēng)機(jī)3*2深圳23FJ1交流風(fēng)機(jī)1*2 蘇州24線繞電阻33K/10W6*225B1三相隔離變壓器10kVA1*

17、2自制26XT1280-68115WAGO27XT2280-3241WAGO285-63514WAGO28K31，K32，K10交流接觸器（4常開(kāi)4常閉）3TF49-22(DC110V)3西門(mén)子第三部分 逆變器主回路原理圖第四部分 逆變器外形圖第五部分 逆變器元器件布置圖去上蓋板視圖去門(mén)視圖左視圖逆變器元件安置圖(打開(kāi)后門(mén)看)第六部分 逆變器進(jìn)出線端子特性表1.外部機(jī)柜接線端子特性表JX1:主電部分：端子標(biāo)號(hào)線徑備注（WAGO端子）端子型號(hào)1+60325mm逆變器輸入直流電 DC600V+ WAGO23-60325mm逆變器輸入直流電 DC600V+45U116mm逆變器輸出三相交流電 AC380V6V116mm7W116mm8U216mm逆變器輸出三相交流電 AC380V9V216mm10W216mm11U36mm隔離變壓器輸出三相交流電 AC380V（帶N線）12V36mm13W36mm14N6mmJX2：控制電部分：端子標(biāo)號(hào)線徑備注（WAGO端子）端子型號(hào)1+1302.5mm控制電110V+輸入WAGO2+1302.5mm3-1302.5mm控制