變頻器（Variable-frequency Drive，VFD）逆變模塊損壞多半是由于驅(qū)動(dòng)電路損壞致使1個(gè)橋臂上的2個(gè)開關(guān)器件同一時(shí)間導(dǎo)通所造成的。VFD功率模塊損壞作為一種常見種常見的故障，在矢量或節(jié)能VFD等變頻設(shè)備中經(jīng)常出現(xiàn)。而要解決這一問題，只有了解造成損壞根本原因，消除再次損壞的可能性，才能更換VFD模塊，否則新安裝的模塊也將繼續(xù)受損。

一、判斷

逆變功率模塊主要有IGBT、IPM等，檢查外觀是否已炸開，端子與相連印制板是否有燒蝕痕跡。用萬(wàn)用表查C-E、G-C、G-E是否已通，或用萬(wàn)用表測(cè)P對(duì)U、V、W和N對(duì)U、V、W電阻是否有不一致，以及各驅(qū)動(dòng)功率器件控制極對(duì)U、V、W、P、N的電阻是否有不一致，以此判斷是哪一功率器件損壞。

二、損壞原因查找

1、器件本身質(zhì)量不好。

2、外部負(fù)載有嚴(yán)重的過(guò)電流、不平衡、電機(jī)對(duì)接地短路有相繞組電阻、有相繞組內(nèi)部短路、負(fù)載機(jī)械夾緊、相擊穿、輸出線有短路或接地短路。

3、負(fù)載上接了電容，或因布線不當(dāng)對(duì)地電容太大，使功率管有沖擊電流。

4、用戶電網(wǎng)電壓太高，或有較強(qiáng)的瞬間過(guò)電壓，造成過(guò)電壓損壞。

5、機(jī)內(nèi)功率開關(guān)管的過(guò)電壓吸收電路有損壞，造成不能有效吸收過(guò)電壓而使IGBT損壞，如下圖所示。

6、濾波電容因日久老化，容量減少或內(nèi)部電感變大，對(duì)母線的過(guò)壓吸收能力下降，造成母線上過(guò)電壓太高而損壞IGBT。正常運(yùn)行時(shí)母線上的過(guò)電壓是逆變開關(guān)器件脈沖關(guān)斷時(shí)，母線回路的電感儲(chǔ)能轉(zhuǎn)變而來(lái)的。

7、igbt或ipm動(dòng)力裝置的前級(jí)光電隔離器由于動(dòng)力裝置的故障或板式隔離器內(nèi)的灰塵和水分的存在而損壞。

8、不適當(dāng)?shù)牟僮鳎虍a(chǎn)品設(shè)計(jì)軟件中有缺陷，在干擾和開機(jī)、關(guān)機(jī)等不穩(wěn)定情況下引起上下兩功率開關(guān)器件瞬間同時(shí)導(dǎo)通。

9、雷擊、房屋漏水入侵，異物進(jìn)入、檢查人員誤碰等意外。

10、濾波電容器修復(fù)后因電容器質(zhì)量不佳或接收電容器的線路比原來(lái)長(zhǎng)，電感增大，導(dǎo)致母線過(guò)電壓幅值顯著增大。

11、前級(jí)整流橋損壞，由于主電源前級(jí)進(jìn)入了交流電，造成IGBT、IPM損壞。

12、修理更換功率模塊，因沒有靜電防護(hù)措施，在焊接操作時(shí)損壞了IGBT。或因維修過(guò)程中散熱、緊固和絕緣處理不當(dāng)而造成的短期使用損壞。

13、并聯(lián)使用IGBT，在更換時(shí)沒有考慮型號(hào)、批號(hào)的一致性，導(dǎo)致各并聯(lián)元件電流不均而損壞。

14、VFD內(nèi)部保護(hù)電路(過(guò)壓和過(guò)流保護(hù))的一個(gè)元件損壞，失去保護(hù)功能。

15、在VFD內(nèi)部的一組電源，特別是igbt驅(qū)動(dòng)電平γ和電源受到損壞時(shí)，從而改變兩組電源的輸出值或絕緣的故障。

三、更換

想要消除再次損傷的可能性，只有在找到損傷產(chǎn)生的根源情況下，才能使在更換VFD模塊或者新模塊的過(guò)程中不會(huì)再次出現(xiàn)損傷。

1、IGBT同絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管一樣要避免靜電損壞。在裝配焊接中防止損壞的根本措施是，把要修理的機(jī)器、IGBT模塊、電烙鐵、人、操作工作臺(tái)墊板等全部用導(dǎo)線連接起來(lái)，使得在同一電場(chǎng)電位下進(jìn)行操作，全部連接的公共電如能接地就更好。特別是電烙鐵頭上不能帶有市電高電位，示波器電源要用隔離良好的變壓器隔離。IGBT模塊在未使用前要保持控制極G與發(fā)射極E接通，不得隨意去掉該器件出廠前的防靜電保護(hù)G-E連通措施。

2、將硅脂導(dǎo)熱材料涂在散熱器和功率模塊中間，并確保涂層厚度達(dá)到0.1至0.25mm，接觸面80%以上，緊固力矩按緊固螺釘大小施加（M413kg-cm，M517kg-cm，M622kg-cm），以確保模塊散熱良好。

3、機(jī)器拆開時(shí)，要對(duì)被拆件、線頭、零件做好筆記。在裝配時(shí)處理好原裝配上的各類技術(shù)措施，不得簡(jiǎn)化、省略。例如，輸入的雙絞線、各電極連接的電阻阻值、絕緣件、吸收板或吸收電容都要維持原樣；要對(duì)作了修焊的驅(qū)動(dòng)印制板進(jìn)行清潔和防止爬電的涂漆處理，以及保證絕緣可靠，更不要少裝和錯(cuò)裝零部件。

4、并聯(lián)模塊要求型號(hào)、編號(hào)一致，在編號(hào)無(wú)法一致時(shí)，要確保被并聯(lián)的全部模塊性能相同。

5、對(duì)因炸機(jī)而導(dǎo)致產(chǎn)生的銅件破損，需把產(chǎn)生的毛刺修理工整，避免因過(guò)電壓發(fā)生尖端放電而再次損壞。

四、更換模塊后的通電

我們?cè)谶M(jìn)行變頻器維修時(shí)經(jīng)常需要更換模塊，但可能會(huì)出現(xiàn)一通電又立即燒毀的狀況。為防止此類事故，想要在VFD的DC主電路中串聯(lián)一個(gè)電阻，其阻值為1μ2k冗余，功率超過(guò)50W。這樣在電阻的限流作用下，即使模塊不能啟動(dòng)也不會(huì)損壞。可以進(jìn)行空載檢查，因?yàn)榱鬟^(guò)電阻的電流很小，電壓降也很小。一般只要空載操作正常，去除電阻就能滿足正常使用。