دلایل خرابی ماژول IGBT در مبدل های فرکانس متنوع است. در زیر تجزیه و تحلیل دقیق از این علل است:
I. مسائل جریان اضافه و بار
1. جریان بیش از حد:این ممکن است ناشی از اتصال کوتاه تک فاز در سیمپیچهای موتور، اتصال کوتاه خارجی در یک فاز سیمپیچها، انباشته شدن ماشین بار، خطاهای فاز، یا اتصال کوتاه در خطوط ورودی باشد.
2. عدم تعادل بار داخلی:عدم تعادل بار همچنین می تواند باعث شود که ماژول IGBT جریان بیش از حد را تحمل کند و منجر به آسیب شود.
II. مسائل مربوط به ولتاژ
1. ولتاژ بیش از حد خط ورودی:ولتاژ خط ورودی بیش از حد بالا ممکن است به دلیل اضافه ولتاژ به ماژول های IGBT آسیب برساند.
2. اضافه ولتاژ اتوبوس:در حین کار عادی، هنگامی که دستگاه های سوئیچ اینورتر خاموش می شوند، انرژی القایی ذخیره شده در حلقه باس می تواند باعث اضافه ولتاژ اتوبوس شود و متعاقباً به IGBT ها آسیب برساند.
III. مسائل مربوط به زمین و ظرفیت
1. ظرفیت بیش از حد زمین:جریان های موجی که از خطوط برق عبور می کنند ممکن است به دلیل اتصالات خازنی به بارهای فرکانس متغیر- یا سیم کشی نامناسب رخ دهد.
2. خازن های فیلتر قدیمی:تخریب خازنهای فیلتر در منابع تغذیه با فرکانس متغیر، ظرفیت خازن را افزایش میدهد، اندوکتانس خارجی را تقویت میکند و توانایی اتوبوس را برای جذب ولتاژهای اضافی کاهش میدهد که به طور بالقوه به IGBT آسیب میزند.
IV. مدیریت حرارتی و مسائل زیست محیطی
1. اتلاف حرارت ناکافی:درایوهای فرکانس متغیر در حین کار گرمای قابل توجهی تولید می کنند. اتلاف حرارت ضعیف باعث می شود که دمای اتصال ماژول های IGBT به طور مداوم افزایش یابد و از حداکثر دمای تراشه فراتر رود و در نتیجه دستگاه آسیب ببیند.
2. محیط عملیاتی سخت:آلاینده هایی مانند روغن و گرد و غبار ممکن است کانال های اتلاف حرارت درایو را مسدود کرده و راندمان خنک کننده را مختل کنند. علاوه بر این، محیط های خشن می توانند به قطعات الکترونیکی روی برد درایور گیت آسیب بزنند.
V. مشکلات مدار درایو
1. خرابی مدار درایو:قطعاتی مانند اپتوکوپلرها و دیودها در مدار درایو اغلب در هنگام سوختن ماژول تحت تأثیر قرار می گیرند که باعث خرابی مدار درایو و متعاقباً آسیب رساندن به ماژول IGBT می شود.
2. آسیب خط ماشه:آسیب به خطوط ماشه IGBT همچنین ممکن است از عملکرد صحیح ماژول IGBT جلوگیری کند یا حتی باعث آسیب شود.
VI. سایر عوامل
1. بلایای خارجی مانند صاعقه یا نشت ساختمان:این عوامل خارجی ممکن است به اینورتر از جمله ماژول IGBT آسیب برساند.
2. رویه های نگهداری نامناسب:به عنوان مثال، عدم اجرای حفاظت الکترواستاتیک در هنگام تعویض یا اصلاح ماژول های قدرت، یا خنک کننده، بست یا عایق ناکافی در طول تعمیرات، همگی می تواند منجر به آسیب ماژول IGBT شود.
به طور خلاصه، خرابی ماژول IGBT در اینورترها به دلایل متعددی از جمله مشکلات جریان اضافه و بار، مشکلات ولتاژ، مشکلات زمین و خازن، مدیریت حرارتی و عوامل محیطی، خرابی مدار درایو و سایر تأثیرات خارجی ناشی میشود. بنابراین هنگام کار با اینورترها باید به این نواحی توجه ویژه ای شود و اقدامات پیشگیرانه مناسب برای به حداقل رساندن خطر آسیب ماژول IGBT انجام شود.