变频器igbt模块坏了（变频器igbt模块工作原理）

对于变频器的维修，一般来说首先要透彻了解其工作原理，对各电路的性能指标、工作点以及元器件的性能和质量有正确的判断。只有这样，我们才能真正认真地修理每一件设备，做到心中有数。下面，我们以售后服务中维修的逆变器为例，讲解维修方法、依据以及应注意的问题，与读者共同探讨，以便简单、快捷地维修逆变器设备。

1 故障现象

某抽油机变频设备为1140v/30kw抽油机专用变频器。运行中，中相igbt模块被烧黑，其上的母线峰值吸收电容（3f/1200v无感电容的一个脚（先串联后并联）的一个脚被击穿，无法正常运行。

2 初步判断

接到客户报告后，笔者前往现场进行维修。用万用表测试主电路部分。虽然中间相发黑了，但是测试还是好的，另外两相也正常。

3 维护流程

(1)首先更换损坏的部件。更换3f/1200v电容器后，合上隔离开关，向控制柜送电。控制柜无反应，电源灯不亮，电压表无指示。

(2)输入端连接有高压保险丝，怀疑其损坏。用万用表高压档检查保险丝后面三个端子对地电压。都是正常的，都是690v。由于控制电路采用220v电源，怀疑1140/220v变压器有问题。后来切断电源后，用万用表测试保险丝两端的电阻。一相连接，另外两相断开。因此，得出原判断错误，两相熔断器熔断的结论。检查保险丝，显示有电。未断相应穿过1140/220V变压器的初级绕组串。由于是单相电源，不能形成电压，所以1140v/220v变压器不工作，控制柜不工作。无法工作，因为没有电压。

(3)更换保险丝后，柜体供电正常，工频启动，运行正常，工频检修完毕。然后修复变频部分。其主电路如图1所示。

图1 变频器主电路图

(4) 打开控制电源。一打开电源，显示面板上的故障保护灯就亮了，怀疑有干扰。然而，多次打开和关闭电源时都是这样。由于处于保护状态，无法开机。最后拔掉短路保护插头（因为主电路没有供电，只有控制电路在送电，所以没有影响），供电正常。电量也正常。当频率达到50Hz时用万用表检测电压。三相输出电压均为平衡。线间电压为8.2v，中性线为5.0v。它工作正常。

(5)检查短路保护板。拔掉输入短路保护采样电流传感器，测量板上电源电压，12v正常，但+5v电源电压为+3.0v，拔掉集成块插入74hc14，+5v正常，说明集成块已损坏，更换新的。

图2 短路隔离板图

(6) 插上输入短路保护采样电流传感器。先将电流传感器插在正极母线上，测量12v，工作正常；然后将电流传感器插在负极母线上，测量12v电压，+12v+9.0v、-12v为正常。说明负母线上的电流传感器损坏。拆下电流传感器并更换。

(7) 插入所有拔下的电缆并将其连接至主板。接通控制电源，工作正常。为了进一步验证工作情况，对主电路施加220V电压，开机后工作正常。线间电压220v，中性线130v（50hz），工作正常。

(8)停止工频，启动变频。但逆变器一开机就出现短路保护。然后断开负载，逆变器空载运行，也会出现短路保护。据此分析，送控制电源正常，加220v也正常。怀疑设备耐压不足，于是停电后更换了原来烧焦发黑的模块。更换发送控件后，发送220v，一切正常。将主电源送至1140v，开机至50hz，工作正常。

(9) 连接负载并带载运行。可是又出问题了，一开机又出现短路保护。测试电机也正常，后来考虑是否负母线上的电流传感器也损坏。因此采用控制电路进行检测。静态时，电流传感器信号采样电阻两端有电压，为+3.0v。由于静态时没有电流，所以正常情况下应该是0v，说明传感器损坏。更换新的。通电后测试正常。

(10)最后送控制及主电源。带负载工作正常，三相电压、电流完全平衡。修复完成。

4 注意事项

从维护情况来看，可总结出以下几点应注意的事项：

(1)必须有正确的识别方法。例如，在熔断器的判断中，可能会因带电检测而出现误判。正确的判断方法应坚持并单独测试。有时需要删除单个测量值；或用万用表高压档（2500v量程）检测两相间电压。由于单相电无法形成回路，因此无法测量电压，但也可以判断。

(2)有些器件用万用表检测是好的，但万用表电压低，可能无法识别耐压高的器件。注意压力测试。但现场条件有限，可采取上述逐渐加压的步骤来识别。

(3)出现上述瞬时大电流的情况，应注意检测相关器件。例如，如果上面的两相保险丝熔断，则意味着机器中肯定有很大的电流。此时应检查相应的电流传感器，看其电源和电流传感器是否损坏。例如，如果上述正母线电流传感器的电源损坏，负母线电流传感器的静态工作点不相等，则必须进行检测。最好在控制电源打开时进行检测，避免重复工作。

(4)维修时坚持正确的方法和程序，不要操之过急。控制功率、加低电压、加高电压、加载等步骤是必不可少的。更换元件后，在未检查控制电路是否正常的情况下，不要盲目地给主电源和负载供电，以免造成更大的故障，损坏更多的元件。

5 结论

变频器的维护是建立在正确了解其工作原理、主要部件的性能、指标的基础上的。只要坚持正确的方法和步骤，维护工作就能正常进行，达到事半功倍的效果。因此，我们一定要多学习、多讨论、勤奋实践，这样我们的工作水平才能不断丰富、提高，更快更好地为用户服务。

审稿编辑：唐子红