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变频器功率单元基本原理及常见故障分--第1页

功率单元基本原理及常见故障分析

第一部分功率单元基础知识及基本原理

一、功率单元基础知识

1．什么是功率单元

功率单元是使用功率电力电子器件进行整流、滤波、逆变的高压变频器部件。

功率单元是构成高压变频器主回路的主要部分。

2．我公司功率单元的型号定义

PC×××

罗马数字：IGBT的额定电流值

功率单元（英文PowerCell的简写）

例如：PC100表示配置IGBT额定电流为100A的功率单元。

3.功率单元上主要电力电子器件简介

1）整流桥

其作用是整流（将交流变成直流）。我公司使用的整流桥内部封装形式有以下两种，图

1所示的封装内部有6只整流二极管，用在功率单元的三相输入端；图2所示的封装内部

有2只整流二极管，用在功率单元的三相输入端以及旁通回路中。

图1封装6只整流二极管的整流桥模块图2封装2只整流二极管的整流桥模块

目前我公司使用的整流桥品牌有：Semikron、Eupec；

使用的整流桥电压等级有：1400V、1800V；

例如：SKD62/18、SKKD260/14。

2）可控硅

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可控硅使用在充电电路和旁通回路上，均起“开关”作用。我公司使用的可控硅内部

封装形式如图3所示：

目前我公司使用的可控硅品牌有：Semikron；

使用的可控硅电压等级有：1400V、1800V；

例如：SKKH57/18E、SKKT210/14E。

3）电解电容

图3可控硅模块

其作用是对整流桥整流后的直流进行滤波。

目前我公司使用的电解电容品牌有：NICHICON（日本）、BHC（英国）、CDE（美国）。

使用的电压等级有：400V。

使用的容量有3300uF、6800uF、10000uF。

4)IGBT

其作用是逆变（将直流变为交流）。我公司目前使用的IGBT大部分为“双管”（内部

封装了两组IGBT模块），内部封装示意图如图4所示：

图4IGBT模块封装示意图

目前我公司使用的IGBT品牌有：Eupec、Semikron；

使用的IGBT电压等级有：1200V、1700V；

使用的IGBT电流等级有：75A、100A、150A、200A、300A、400A等；

例如：BSM100GB170DLC、FF400R12KE3。

二、功率单元拓扑结构

1．主回路拓扑结构

如图5所示。

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图5功率单元主回路拓扑结构图

2、旁通回路拓扑结构

如图6所示。

图6旁通回路拓扑结构图

3、IGBT主回路旁通技术

如图7所示：

变频器功率单元基本原理及常见故障分--第3页图7IGBT主回路旁通示意图

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