1、基本信息
轧钢厂,主轧机用的是6SE70扩容变频器,扩容的比较彻底,除了CUVC版没换,其他的板子全部都换成了自己研发的,电容和IGBT采用的是西门子变频器一样的型号。自投产到目前运行近6年,前两年出了几次事故,最近这几年运行状态挺好,由于五六年没有对驱动板以内部分进行检查清洁,利用最近的检修时间,请厂家工程师过来对主轧机部分逆变器进行清洁维护。
2、故障经过
清理维护后,在试车时,14#轧机(1200KW 690VAC)电机逆变器(2000KW,由两台1000KW逆变器并联运行)在爬车试车时,一给使能命令,柜子IGBT便炸毁,拆开检查,发现有一个逆变器C相IGBT和驱动板炸坏。更换完成后直流母线挂24VDC模拟运行,用示波器查看波形,波形正常。直流母线上500VDC左右电压,模拟运行,用万用表测量电压正常,然后带小电机,电机用的约30KW角接改星接的电机,500VDC,模拟运行带电机,电机能正常运行,钳形表测电流与逆变器上显示电流相符。于是再上920V直流母线电压,不带电机模拟测试正常。带电机VF控制启动一给速度,逆变器就报F026、F027故障。之后,我们把逆变器所有的基板、电源板、光纤、驱动板等,能换的都换成了新的,仍然报故障。
3、故障处理
今天(8月23日)上午,对其中的一组逆变器功率单元进行了彻底清灰,其他也没改啥,只是进行了测试,显示基本正常。之前做实验的时候,滤波电容(变频器直流母排上挂的大电容是滤波作用吧,不是很懂...)没有挂上,但是同一直流母线上还有一台同样的逆变器带13#轧机,就这样上满电压的时候报F027,今天上午两组逆变器,拆了一组,另一组没动,把电容挂上之后,测试就正常了,而且示波器看波形,明显比不挂上电容要好,呃可惜当时我在忙别的,没有在现场也没有排照片,抱歉。就这样上24VDC电源模拟、上500VDC模拟,920VDC模拟,带电机半电压、全电压测试、带轧机电机运行都正常,就这样就修好了
4、原因分析和疑问
由于之前8#轧机逆变器也出现了故障,测试过程和上面的过程一样,比较顺利,一直没问题就过了,所以14#轧机测试的时候也没有考虑到电容的问题。经咨询厂家研发工程师说8#轧机逆变器(2*750KW)采用的驱动板是英飞凌的,对IGBT兼容性较好,而14#轧机逆变器(2*1000KW)采用的是CONCEPT的驱动板,相对来说稍差。他说如果采用富士的IGBT,英飞凌的驱动很好,而CONCEPT驱动波形明显稍差,如果不加滤波电容产生的谐波(好像是这么说的,基础太差,不好意思)较多,而且比较容易少管子,果然我们测试的时候也烧了一个IGBT...还是由于个人基础差,有2个疑问:
1、电容应该主要起的滤波作用吧,电容距离IGBT的远近是以厘米甚至毫米计吗,距离稍作用可能就不大了?现场13和14号柜子紧挨着,如果按长度计算,最远的IGBT距离13#电容也就有2米吧,直流母排容量还是较大的
2、导致这个的原因,是不是与EMC兼容性也有关。
上三张图片吧
1、拆开后的IGBT排列图
从上到下ABC三相没相3个IGBT,右边还有一组逆变器与之并联

2、这个是右边没有拆开的逆变器

3、这个是1个IGBT的驱动板

处理的时候,示波器波形什么的没有拍照,所以没有图片,只能文字描述一下,可能不是很清楚,见谅。