Uzroci kvara IGBT modula u frekvencijskim pretvaračima su različiti. U nastavku je detaljna analiza ovih uzroka:
I. Problemi sa prekomjernom strujom i opterećenjem
1. Prekomjerna prekostruja:To može biti posljedica jedno{0}}faznih kratkih spojeva u namotima motora, vanjskih kratkih spojeva u jednoj fazi namota, slaganja stroja pod opterećenjem, faznih kvarova ili kratkih spojeva u ulaznim vodovima.
2. Neravnoteža unutarnjeg opterećenja:Neravnoteža opterećenja također može uzrokovati da IGBT modul izdrži prekomjernu struju, što dovodi do oštećenja.
II. Problemi s naponom
1. Previsok ulazni linijski napon:Previsok ulazni linijski napon može oštetiti IGBT module zbog prenapona.
2. Prenapon sabirnice:Tijekom normalnog rada, kada su sklopni uređaji pretvarača impulsno isključeni, induktivna energija pohranjena u petlji sabirnice može prouzročiti prenapon sabirnice, posljedično oštećujući IGBT.
III. Problemi s uzemljenjem i kapacitetom
1. Prekomjerni kapacitet uzemljenja:Prenaponske struje koje teku kroz električne vodove mogu se pojaviti zbog kapacitivnih veza s opterećenjima promjenjive-frekvencije ili nepravilnog ožičenja.
2. Kondenzatori filtera za starenje:Degradacija filtarskih kondenzatora u izvorima napajanja s promjenjivom-frekvencijom povećava kapacitet, pojačava vanjski induktivitet i smanjuje sposobnost sabirnice da apsorbira prenapone, potencijalno oštećujući IGBT.
IV. Upravljanje toplinom i pitanja okoliša
1. Neadekvatno odvođenje topline:Pogoni varijabilne frekvencije stvaraju značajnu toplinu tijekom rada. Slabo odvođenje topline uzrokuje stalni porast temperature spoja IGBT modula, prekoračujući maksimalnu temperaturnu granicu čipa i rezultirajući oštećenjem uređaja.
2. Teško radno okruženje:Zagađivači poput ulja i prašine mogu začepiti kanale za raspršivanje topline pogona, smanjujući učinkovitost hlađenja. Osim toga, teški uvjeti mogu oštetiti elektroničke komponente na ploči pokretača vrata.
V. Problemi s pogonskim krugom
1. Kvar pogonskog kruga:Komponente poput optokaplera i dioda u pogonskom krugu često su pogođene kada modul pregori, uzrokujući kvar pogonskog kruga i naknadno oštećujući IGBT modul.
2. Oštećenje okidača:Oštećenje IGBT okidačkih vodova također može spriječiti pravilan rad IGBT modula ili čak uzrokovati štetu.
VI. Ostali čimbenici
1. Vanjske katastrofe poput udara groma ili curenja zgrada:Ovi vanjski čimbenici mogu oštetiti pretvarač, uključujući IGBT modul.
2. Nepravilni postupci održavanja:Na primjer, neuspjeh da se provede elektrostatička zaštita prilikom zamjene ili modificiranja modula napajanja, ili neadekvatno hlađenje, pričvršćivanje ili izolacija tijekom popravaka, mogu dovesti do oštećenja IGBT modula.
Ukratko, kvarovi IGBT modula u pretvaračima proizlaze iz višestrukih uzroka, uključujući prekomjernu struju i probleme s opterećenjem, probleme s naponom, probleme s uzemljenjem i kapacitetom, upravljanje toplinom i okolišne čimbenike, kvarove pogonskog kruga i druge vanjske utjecaje. Stoga se pri radu s pretvaračima mora obratiti posebna pažnja na ova područja i provesti odgovarajuće preventivne mjere kako bi se smanjio rizik od oštećenja IGBT modula.