IGBT短路保护的应用及意义(5)

当图11-2所示的ＰＷＭ变换器工作在单相高频整流模式下，应用ＰＳＰＩＣＥ仿真软件对图11-2所示的电路进行仿真研究，可以得到如图11-3所示的结果。图11-3所示的仿真波形相当于在图11-2电路中ＩＣ５Ｂ的第７脚观察到的信号波形。仿真结果表明，检测电路可以快速、有效地将ＰＷＭ变换器的下管导通时的管压降检测出来。图11-4所示波形是实际电路工作时检测到的相关波形。图中，１＃通道显示的是单相高频整流电感电流的给定波形，２＃通道显示的是实际检测到的图２电路中ＩＣ５Ｂ的第７脚的工作波形。比较图11-3和图11-4可以得出，该检测电路可以快速、有效地检测出ＩＧＢＴ导通时的管压降，从而对ＩＧＢＴ实施有效的保护。

图11-5所示为ＩＧＢＴ过流时实际检测到的ＰＦＣ电感中流过的电流及保护电路动作的波形。

电路实际运行结果证明，本文介绍的ＩＧＢＴ短路保护电路可以有效地对ＩＧＢＴ实施保护，成本低，动作可靠。实践证明，该电路有比较大的实用价值，尤其是在低直流母线电压的应用场合，该电路有广阔的应用前景。该电路已经成功地应用在某型３ＫＶＡ高频逆变器中。

四、变频器过流故障分析

变频器中,过电流保护的对象主要指带有突变性质的、电流的峰值超过了变频器的容许值的情形.由于逆变器件的过载能力较差,所以变频器的过电流保护是至关重要的一环,迄今为止,已发展得十分完善,变频器出现“OVERCURRENT”故障，分析其产生的原因，从两方面来考虑：

（一）外部原因：

1、电机负载突变，引起的冲击过大造成过流。比如电动机遇到冲击负载,或传动机构出现“卡住”现象,引起电动机电流的突然增加；

2、变频器的输出侧短路,如输出端到电动机之间的连接线发生相互短路,或电动机内部发生短路等.比如电机和电机电缆相间或每相对地的绝缘破坏，造成匝间或相间对地短路，因而导致过流。一台富士变频器启动就跳闸，查其输出侧接触器电缆头部分锈蚀、松动，开机时发生电弧，导致保护动作。

3、过流故障与电机的漏抗，电机电缆的耦合电抗有关，所以选择电机电缆一定 按照要求去选。

4、在变频器输出侧有功率因数矫正电容或浪涌吸收装置。

5、当装有测速编码器时，速度反馈信号丢失或非正常时，也会引起过流，检查 编码器和其电缆。负载过大也可能引起。如一台西门子M420变频器，由于机械卡死。

6、负载过大也可能引起。如一台西门子M420变频器，由于机械卡死而引起过流报警。 7、

（二）机器本身的原因：

1、参数设定问题：

例如加速时间太短，则变频器输出频率的变化远远超过电机频率的变化；PID调节器的比例P、积分时间I参数不合理，超调过大,造成变频器输出电流振荡等。常见的是升速时过电流 当负载的惯性较大，而升速时间又设定得太短时，意味着在升速过程中，变频器的工作效率上升太快，电动机的同步转速迅速上升，而电动机转子的转速因负载惯性较大而跟不上去，结果是升速电流太大。同理降速中的过电流 当负载的惯性较大，而降速时间设定得太短时，也会引起过电流。因为，降速时间太短，同步转速迅速下降，而电动机转子因负载的惯性大，仍维持较高的转速，这时同样可以是转子绕组切割磁力线的速度太大而产生过电流。依据不同的负载情况相应地调整加速时间，就能消除此故障。