高壓變頻器功率單元維修

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    要維修高壓變頻器，必須得了解高壓變頻器的原理，現在已經猶如雨后春筍般發展，品牌也無花八門的，廠家技術人員經常宣傳一個功能，就是功率單元損壞后會自動旁路出故障的單元，不影響變頻器的運行，下面就來討論下這個功能：

高壓變頻器功率單元自動旁路，這里專指多電平單元串聯型高壓變頻器。這種變頻器相電壓由多個功率單元串聯組成，每個單元IGBT只要承受與400V級別變頻器相同的電壓，通常1200V足夠，但為了可靠性，也采用1600V級別的IGBT。

與400V級別變頻器不同的是，單元輸入雖然都采用三相整流橋，直流環境也使用電解電容器（也有看到使用薄膜電容的介紹），但輸出逆變單元則使用H橋4個IGBT，不同于低壓變頻器的三相逆變橋6個IGBT。因為它只需要產生一個可正可負的電壓，而一共由三組串聯單元來組成三相逆變電路，產生三相逆變電壓。

比如6kV級別的變頻器通常每相由6個單元串聯組成，這樣每個單元承受350V交流電壓（有效值），這樣，使用400V級別變頻器的功率和驅動電路就可以了。

這種類型變頻器的最大問題就是功率單元太多，例如每個功率單元使用一個H橋IGBT模塊，每相使用6個單元，三相就需要18個H橋，共72個IGBT。

很顯然，與400V級變頻器使用6個IGBT而言（這里忽略400V變頻器中IGBT并聯的問題，兩種結構都會遇到），72個IGBT故障的幾率比6個大得太多，本來IGBT就是變頻器中最薄弱的環境，這么多薄弱環節在一起，問題就大了。所以有采用1600V的IGBT來提高可靠性的。

變頻器運行中，往往都沒有運行到50Hz，例如運行到40Hz時，其實相電壓由5個單元就可以足額提供了，這就為單元損壞后的旁路提供了前提條件。

當單元體出現問題后，通常情況是這個單元體內部逆變環節（幾率大些嘛），直接接通這個H橋，顯然用交流接觸器無論成本還是可靠性都是優選。如果單元體的控制系統出現問題，就只能停機離線手動切除單元體了。

很顯然這時變頻器已經無法足額運行了，但降低頻率仍然可以繼續運行，等待停機檢修。

當然，還有些技術問題需要來解決，一相中有功率單元切除了，另外兩相還是正常的，這樣就會出現一個不平衡的問題，導致逆變的三相電壓中心點偏移，這是可以通過調整驅動時序來解決。

這些都是原理，實現起來還需要解決一些技術問題，例如，是在線旁路，還是臨時停機手動切換。
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