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《主动化手艺与使用》201 3年第32卷第1

【更新时间】2019-10-29

  ACS1000变频器IGCT毛病阐发及处置_机械/仪表_工程科技_专业材料。!宴塾些堡查兰堕旦塑1 3塑32卷第10期 ●_●___________-____________-_________-●____________-_______-________-●___一 行业

  !宴塾些堡查兰堕旦塑1 3塑32卷第10期 ●_●___________-____________-_________-●____________-_______-________-●___一 行业使用取交换 '逐个一…逐个 Industrial Applications and Communications A C S 1 0 00变频器I G CT毛病阐发及处置 刘智强1.冶文军1。杨立平1.武伟佳2,侯 攀1 (1.新山子石化公司乙烯电气车间,新疆克拉玛依833600; 2.新疆天山电力股份公司玛纳斯电厂运转部,新疆玛纳斯832200) 摘要:本文简述了ACSl000变频器逆变桥的布局,IGCT的布局及道理,ACSl000变频器报”IGCT毛病”的现象、毛病缘由阐发、 处置过程及防备办法。 环节词:IGCTl逆变器l毛病波形;接121板INT 中图分类号:TP277.3 文献标识码:B 文章编号:1003—7241(2013)10—0074—05 The Analysis and Treatment Methods of ACSl 000 IGCT FauIt LIU Zhi-qian91,YE Wen-junl,YANG Li-pin91,WU Yun-jia2,HOU Panl (1.Ethylene Plant Electrical Workshop,DuShanZi PetrochemicalCo.Karamay,Kelamayi 833600 China; 2.MaNaSi power plant operation department,Xinjiang Tianshan Power sharers Co.Manasi 832200 China) Abstract:This article briefly describes the composition ofACSl000 inverter,the composition and principle of IGCT,the cause status and analysis of ACS 1000”IGCT FAULT”.the treatment methods and avoid measure of the fault. Key words:IGCT;inverter;fault wave;I/O board INT 1 引言 我厂大型变频电机的节制均采用ABB ACSl000 IGCT FAULT”。联系ABB变频器厂家专业人员到 现场处置,测试各IGCT元件,有一个IGCT元件机能不 型变频器完成,运转能否平稳间接关系到出产的不变 性。ACSl000变频器有风冷和水冷两种冷却体例,布局 不变。改换该IGCT后,启动变频器运转一般,运转一段 时间后又报”IGCT FAULT”,同时报”Short Cir PL”, 复杂,毛病率较高。最严沉的一次毛病为我厂某安拆 颗粒干燥机报”IGCT毛病”,逆变器6个IGCT功率元 件。 查抄U相三只IGCT。查抄各节制卡件及二次回 均一般。改换损坏IG CT,启动变频器运转一般,运转大 约8小时后,又报”IGCT FAULT”,同时报”Short Cir PL”,查抄V相三只IGCT。改换损坏IGCT,改换 2 ACSl 000变频器报"IGCT毛病’’ 毛病现象:我厂某安拆颗粒干燥机开机,变频器启动 ACSl000变频器内电机使用节制AMC板、内部接口INT 现象 后当即报”IGCT FAULT”,查抄变频器交换输入电源正 常、整流曲流电压合适要求(5.3kV摆布)。查抄设备负 荷一般,电机绝缘及曲阻均一般。打开变频器柜门查抄 各元器件外不雅均一般。复位后再次启动变频器当即报” 板。启动变频器运转一般,毛病现象消逝。 3 3.1 ACSl 000变频器IGCT毛病缘由 ACSl 阐发 000变频器逆变器 ACSl000变频器通过输入变压器给整流器输入两 三相1900V交换电,通过整流单位获得曲流电压,两头 收稿日期:2 01 3—02—04 曲流环节通过滤波,获得不变的曲流电源,然后再通过 万方数据 行业使用取交换 逆变单位获得期望频次和幅值的输出交换电源,整个系 统形成交曲交形式的变频器布局。 ACSl000变频器逆变单位采用了三相桥臂具有 的缓冲接收电的IGCT三电平NPC变流器拓扑布局。 每相桥臂由IGCT元件、箝位二极管缓和冲接收电等 多个部门构成,采用压接体例进行毗连。IGCT元件采用 ABB公司出产的4500V/4000A元件,箝位二极管采用 ABB公司出产的配套器件。如图1所示。 《从动化手艺取使用》201 3年第32卷第10期 ◇ p一 I。[…≯“吐+Ig —I 上 ygt) P 广————?———o叫p 情 、匪. l■。。= I旷0 1卟 K 图1 3。2 ACSl000变频器逆变器 3.3 Gate Commu— (b)GCT截止形态 图2 GCT导通截止形态图 IGCT]:力率开关元件的布局 集成门极换向晶闸管(Integrated Thyristor)简称IGCT,是门极换向晶闸管(GCT)和 C ACSl 000变频器IGCT短毛病阐发 ACSl000变频器逆变器的换向挨次为(以U相为例 tated 如图3):起首V402l、V4022导通,U相输出正极电压。 然后V4021关断,V4023导通,V4022、V4023导通,U 相输出零电位。然后V4022关断,V4024导通,V4023、 V402导通,U相输出负极电压,依序轮回。 每次换向两个IGCT关断,两个IGCT导通。且必需 正在换向时前一个IGCT先关后,后一个IGCT再导 通。若是正在换向时,该当关断的ICCT没有截止或发生 关断延迟,将会导致逆变桥短,如由V4021、V4022导 通换至V4022、V4023导通时,V4021未关断,将会通过 箝位二极管V4026发生正极短,将损坏三个IG CT和 一个二极管。如图3所示。 集成门极驱动电的总称。G T取其它开关器件一 样,有导通和截止两稳态和关断开通两暂态。IGCT利 用门极脉冲开通,导通机理取GT0完全一样。开通时 门极施以正强电压初瞬,门极取阴极加正2 0V电压, IGCT处于PNP晶体管形态,这时晶体管感化大于晶闸 管感化。转入导通后,IGCT仍可用两个正反馈的晶体 管等效,强烈的正反馈使两个晶体管快速进入完全饱和 导通的晶闸管形态,等效电如图2(a)所示。当GCT关 断时,它的门一阴极结反偏,门极取阴极加负20V电压, 全数阳极电流由阴极转换至门极,此时器件处于pnp晶 体管形态。IGCT完全关断后,连结pnp晶体管形态不 变,其等效电如图2(b)所示。 3.4 ACSl000变频器发生ACSl000变频器 IGCT短毛病的缘由 万方数据 “从动化手艺取使用"201:3年第32卷第l 0期 二j三Q,c轴 ±c。L,,叫12 ‘=====』 图3 逆变桥典型正极短毛病 CT 逆变桥从回毛病,如某一相桥臂中有一个IG 机能变差或被击穿,正在IGCT换向时将导致逆变桥正极 或负极短,形成毛病扩大。所以当一个IGCT机能变 差或被击穿时,应将该逆变桥的所有开关元件改换掉, ..f 帝 囤 防止毛病扩大。此外若是箝位二极管或均衡电阻被击 穿短,当逆变器启动或换向时也会发生ACSl000变频 器IGCT短毛病。 图5 。‘。。 \j ’1々—园 一般运转不时逆变器电流波形 } ” 逆变桥节制回毛病。此类毛病涉及的毛病点较 i ;.q。缸:"i 、?9b讹438,,131 26096 ij 一jI、 “+j+’ i逐个.逐个臣三习 ‘J‘逐个o———————————。—一 逐个一l,!变嚣u帽电再I 多,如节制光纤毛病、电机使用节制板AM C逻辑节制 毛病、内部接13板INT逆变桥触发信号毛病、逆变桥 IGCT电源模块GUSP毛病。这些毛病点多面广需要逐 一排查。而从回毛病通过设备元件的外不雅或万用表 ÷I一,纛~逐个.、,。i—— ∥二7 tjS/i,i'Jl∥:f ∽ 图4 “IGCT 。一~~~臣互习 均能检测出来。该安拆颗粒干燥机ACSl000变频器报” IGCT FAULT”毛病后,对其毛病时的录播进行调取, FAULT”毛病时逆变器电流波形 并取一般运转时逆变器电流波形比力,发觉毛病时逆变 万方数据 行业使用取交换 ndustrial Applications and COmmunicaliOns !宴垫垡堡查墨堕旦!!!!!生墨!!堂篁!!塑 器U相电流取逆变器W相电流一直处正在相反的正负半 轴,而一般运转时两电流的波形相角很接近,据此判断 节制回毛病是激发此次毛病的缘由,为此后处置此类 毛病供给了很好的自创。 0V,负极取正极之间电压为0.25—0.35V。这种丈量 其实查抄的是取IG CT反并联续流二极管的机能。如 果两次丈量成果均为0V,申明IG CT或续流二极管被 击穿。也能够通过丈量通断进行判断。此次毛病IGCT 均被击穿。 4 ACSl 000变频器IGCT毛病的处 IG 奉上变频器辅帮电源。用万用表曲流电压档丈量 CT门极和正极之间电压(如图6)。万用表的红表笔 理过程 4.1逆变桥IGCT节制光纤的查抄 (1)查抄光纤有无弯折; (2) 的光纤; (3) (4) (5) 查抄光纤绑扎处有无破损; 查抄光纤毗连器能否一般; 利用NDPC一12光发送器/领受器查抄光纤 查抄光纤有无破损,出格是安拆正在尖锐边缘 接IGCT门极,黑表笔接IGCT正极。水冷型IGCT门极 管脚正在电板的斜向45度标的目的,不然测试无效。若是 IGCT没有短而且正在关断的环境下,丈量值该当为一 20VD C。留意!正在丈量的时候,需出格小心,不要将 IGCT的门极取正负极短。利用端部绝缘的表针将 一根探针放正在正极的冷却器上,另一根放正在门极侧。 的衰减量应小于一1 2dBm。 通过检测发逆变桥W相V422l的节制光纤光衰超 标;进行改换处置。 4.2逆变桥IGCT机能测试 4.2.1逆变桥IGCT夕b不雅查抄 对ACSl000变频器对地放电,合上变频器曲流回 接地刀,合上变频器辅帮电源。打开逆变桥柜门,查抄 逆变桥各元件外不雅有无非常,如发觉任何部门有烧伤情 况,必需改换该相所有IGCT元件。因为ACSl000变频 将参数”112.3lIGCTTestOntime“由os改为15s, 器IG CT间采用压接体例毗连,故有任何一点压接不服 或压接力度不敷城市导致设备。本次毛病从设备 外不雅查抄,各元件均一般。 即每个IG CT按照挨次顺次导通1 5秒。顺次丈量逆变 桥12个IGCT门极取负极之间的电压。通过丈量门极 和负极的电压能够丈量IGCT能否打开。当IGCT打 开时丈量值该当为+0.5-0.7VDC。当IGCT封闭时测 量值该当为一20VDC。 图6 测试水冷型变频器内IGCT 4.2.2逆变桥IGCT电源模块GUSP查抄 查抄逆变桥IGCT电源模块GUSP,丈量电源模块输 入电压应为27VDC,丈量其各输出电压应为20VDC。检 查GUSP模块LED灯显示,一般时LED绿灯、黄灯同时 亮,若是LED黄灯变暗、绿灯闪灼申明输出一般,可是输 出回过载/短输出电压<10V。若是LED黄灯灭、绿 灯亮,申明GUPS毛病或电源丢失或者节制子板毛病。此 次毛病将所坏IG CT电源板卡全数改换。 4。3改换内部接口板INT板 通过以上检测,共改换了逆变桥U相三只IGCT及 一只箝位二极管。查抄录播设置,发觉设备开工调试时 录波功能没有启动,设置并启用录波功能。送电启动变 频器,运转8小时后,又报”IGCT FAULT”,同时报” Short Cir PL”。测试发觉V相三个IGCT及一个箝位 4.2.3测试逆变桥IGCT机能 断开变频器辅帮电源。用万用表的二极管测试模 式别离丈量各IG CT正极取负极之间以及负极取正极 之间电压,一般环境下IG CT正极取负极之间电压为 二极管烧坏,改换损坏IGCT及箝位二极管。同时调取 毛病录波,阐发毛病波形,此次毛病导致短的底子原 因应为IGCT节制信号呈现失控导致。改换电机使用控 制板AMC板及内部接口板INT板。送电启动变频器运 (下转第81页) 万方数据 行业使用取交换 ndustrial Applications and Communications 《从动化手艺取使用》201 3年第32卷第1 0期 5 竣事语 本文实现了一种以AVR单片机ATmegal6L为控 京:航空航天大学出书社,2007. [5】贺才军,方厚辉,管于球等.ZigBee手艺正在工业收集 中的使用[J】.计较机系统使用,2010,19(5):179—182. 制焦点,操纵传感器SHTl l进行温湿度采集、以nRF905 进行无线传输的分布式及时监测系统。实测成果 表白,系统各测试点及从控核心工做不变,无线%,温度和湿度丈量 精度别离达0.3℃和2.5%RH(25℃,输入电压5v),4节5 号电池供电时长超6个月,完全满脚生猪规模化养殖时 对猪合内温湿度的监测。别的,该系统移植性强, 根据外部使用前提对其进行简单改良即可实现其他复 杂下的温湿度无线监测。 参考文献: [1]汪开英,苗喷鼻雯,崔绍荣等.猪合温湿度对育成猪的 心理及出产目标的影响【J】.农业工程学报,2002,18(1):99—102. 【2]杨亚宁,吴颖悟.仓库温湿度的多点挪动监测系统设想 [J】.传感器手艺学报,2010,12(3):220—223. [3]姜连祥,许培培.温湿度传感器SHTll的感测系统设想 【J】.单片机取嵌入式系统使用,2007,(4):49—51. 做者简介:(1 E D 9 7 9一),男,,研究标的目的:单片机使用和 【4】马潮.AVR单片机嵌入式系统道理取使用实践[M】.北 A手艺等方面的研究。 (上接第77页) 行一般,毛病消逝。将AMC板和INT板拿回ABB 变频器出产进行检测,检测成果为INT板正在发出 IGCT关断信号时有延迟现象,即正在IGCT关断时发生延 迟,导致逆变桥短。 手艺材料均为外文,需要经验丰硕的专业人员进行整 理,此后还需勤奋消化手艺材料,以便正在呈现毛病时能 及时处理。 参考文献: 5 ACS 1 000变频器毛病的防备办法 [11 Acslooo变频器硬件手册[z】.2006,9. [2】Acsl000变频器毛病手册【z】?2006,9- 发生此次毛病后,发觉相关ACSl000变频器的材料 良多,但没有同一拾掇,未便利现实使用。针对次现象, 车间组织相关人员编写了(<ACSl000毛病手册》。此外 从头设置并启用变频器毛病录波功能,以便正在毛病时分 析毛病缘由。制定ASCl000变频器防止性查抄项目,定 期查抄变频器各元器件,防患于未然。 6 竣事语 ACSl00变频器因为采用了ABB公司的”间接转 矩节制”手艺,此次毛病发生前,电气节制部门及功率 元件运转比力平稳。一般运转时除了电扇声音较大 u P 做者简介:刘智强(1 做。 9 7 4一),男,高级技师,次要处置情频器、 外,几乎听不到电磁乐音。ACSl000变频器近十万字的 s电源、电力系统设备、凹凸压配电设备的维修工 万方数据 ACS1000变频器IGCT毛病阐发及处置 做者: 做者单元: 刘智强, 冶文军, 杨立平, 武伟佳, 侯攀, LIU Zhi-qiang, YE Wen-jun, YANG Li-ping, WU Yun-jia, HOU Pan 刘智强,冶文军,杨立平,侯攀,LIU Zhi-qiang,YE Wen-jun,YANG Li-ping,HOU Pan(新山子石化公司乙 烯电气车间,新疆克拉玛依,833600), 武伟佳,WU Yun-jia(新疆天山电力股份公司玛纳斯电厂运转部,新 疆玛纳斯,832200) 从动化手艺取使用 Techniques of Automation and Applications 2013,32(10) 刊名: 英文刊名: 年,卷(期): 参考文献(2条) 1.ACS1000变频器硬件手册 2006 2.ACS1000变频器毛病手册 2006 援用本文格局:刘智强.冶文军.杨立平.武伟佳.侯攀.LIU Zhi-qiang.YE Wen-jun.YANG Li-ping.WU Yun-jia.HOU Pan ACS1000变频 器IGCT毛病阐发及处置[期刊论文]-从动化手艺取使用 2013(10)

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