电力电子器件的基础知识与典型故障.pptx

电力电子器件故障诊断;电力半导体器件的飞速发展大大拓宽了电力电子技术的应用范围。无论是信息技术，还是电力技术，都离不开电力电子器件。尤其是在开关电源、伺服驱动、感应加热、工业传动、电焊机、汽车电子、家用电器等领域都得到了广泛的应用。;电力电子器件基础知识 电力电子器件的典型故障 电力电子器件的一般检测方法 电力电子器件的劣化机理 电力电子器件故障诊断要点 电力电子器件状态在线测试技术;电力电子器件的基础知识;电力电子器件的基础知识;1) 电流驱动型; 按照器件内部电子和空穴两种载流子参与导电的情况分为三类：;电力电子常用器件;SCR 晶闸管;PWM，频率高，功率因数高 可以通过向门极施加负脉冲电流进行关断 已达9 kV、25 kA、800 Hz及6 kV、6 kA、1 kHz的水平 存在工作频率较低、需设置专门的缓冲电路等缺点;IGBT 绝缘栅双极晶体管;IGCT 集成门极换流晶闸管;IEGT 促进电子注入绝缘栅双极晶体管; GTO、IGBT、IGCT、IEGT性能比较 ;电力电子器件的驱动;;晶闸管触发电路;同步信号为锯齿波的触发电路 ;晶闸管触发电路数字触发电路;GTO对门极驱动电路的基本要求;GTO驱动电路;IGBT驱动电路;IGBT驱动电路;IGBT驱动电路;电力电子器件的保护;电力电子器件的散热技术;电力电子器件的散热技术;电力电子器件的保护;电力电子器件的保护;电力电子器件的保护;电力电子器件的保护;电力电子器件的保护;电力电子器件的保护;电力电子器件的保护;电力电子器件的保护;基于IGCT的中压大容量传动装置的保护 (有源整流器与逆变器均用IGCT时); 第1级保护：调节系统本身的限流保护。 第2级保护：运行过电流保护(电机突加负载、调节不当、电机堵转)，特点是电流流入电机绕组，其电流因其回路电感较大而上升较慢，所以采取关断所有IGCT的方法来实现保护。 第3级保护：短路保护(IGCT损坏、IGCT误触发、逆变器内部短路等)，特点是电流不流入电机，其电流上升率仅取决于主回路 电感，电流上升非常快，超过IGCT的最大可关断电流时其保护没起作用，则装置会严重损坏。所以，短路的保护原则就是当短路电流还未达到IGCT的最大可关断电流时开通所有IGCT器件来共同分担短路电流，避免器件损坏和故障扩大。;1. 基本形式 缓冲电路通常由电阻、电容、电感及二极管组成，其基本类型可分为关断缓冲电路、开通缓冲电路和复合缓冲电路几种形式。 1) 关断缓冲电路 关断缓冲电路又称为 抑制电路，用于吸收器件的关断过电压和换相过电压。 ;2) 开通缓冲电路 开通缓冲电路又称为di/dt抑制电路，用于抑制器件开通过程中的电流过冲和di/dt。 ;3) 复合缓冲电路 将关断缓冲电路和开通缓冲电路结合在一起所形成的电路称为复合缓冲电路，它可以在GTR关断和开通时均起到保护作用，因而在实际中应用较多。;(a)小容量 (b)中容量 (c)大容量 用于IGBT桥臂模块的缓冲电路 ;;基于晶闸管的三相桥式电力电子装置在电气传动中的运用最广泛;由晶闸管组成的电流源变频装置;基于晶闸管的交交变频装置;基于GTO的大功率三电平PWM变频调速系统;基于GTO器件构成的电力电子传动装置;基于IGCT构成电力电子装置;大功率IEGT交直交变频调速装置;;电力电子器件在梅钢公司的应用举例;电力电子器件在梅山公司的应用举例;高压大功率电力电子器件应用趋势; IGBT为主体，第四代产品，制造水平2.5kV / 1.8kA，兆瓦以下首选。仍在不断发展，与IGCT等新器件激烈竞争，试图在兆瓦以上取代GTO。 GTO：兆瓦以上首选，制造水平6kV / 6kA。 光控晶闸管：功率更大场合，8kV / 3.5kA，装置最高达300MVA，容量最大。 电力MOSFET：长足进步，中小功率领域特别是低压，地位牢固。 功率模块和功率集成电路是现在电力电子发展的一个共同趋势。;电力电子器件的典型故障;电力电子器件损坏的实例;案例1;炸坏的ＳＣＩ和ＩＧＢＴ模块 ;机器上没有拆下的摸快 ;２００ＫＷ变频器中损坏的ＩＧＢＴ和高频吸收板 ;一台送修的美国AB的变频器，整流，逆变模块都炸了，;电力电子器件的典型故障;电力电子器件的典型故障;电力电子器件的典型故障;烧毁的富士7MBR系列IGBT，7单元，从三菱FR-A024变频器上换下的，图中可看出，炸掉了输出部份的一个桥臂; ; ;;电镀电源频繁烧坏整流二极管的故障诊断分析 ;;布置部门 ;公司设备故障跟踪调查表 布置日期：2007年9月10日 编号：07