矿用隔爆型斩波调速箱部件介绍.pdf

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1、矿用隔爆型斩波调速箱部件介绍培训资料湘潭新昕通用电气有限公司2010年8月1一、IGBT介绍1IGBT简介IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor)，绝缘栅双极型晶体管，是由BJT(双极型三极管)和MOS(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件,兼有MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面的优点。GTR饱和压降低，载流密度大，但驱动电流较大;MOSFET驱动功率很小，开关速度快，但导通压降大，载流密度小，IGBT则综合了以上两种器件的优点，驱动功率小而

2、饱和压降低，它是目前世界上最优秀的电力电子功率开关器件，广泛用于调速器和变频调速等大功率电力电子设备中。IGBT是电压型控制器件，具有输人阻抗高、驱动功率小、控制电路简单、开关损耗小、通断速度快、工作频率高、功率容量大等优点。关于结温的大小IGBT模块的芯片最大额定结温是150℃，在任何工作条件下，都不允许超过，否则要发生热击穿而造成损坏，一般要留余地。在最恶劣条件下，结温限定在125℃以下，但芯片内结温监测有难度，所以都在散热器表面装有温控开关，其控制值在80～85℃之间，当达到此温度时，即因过热保护动作，从

3、而自动停机，以确保IGBT的安全。也有用热敏电阻进行保护的。2IGBT元件符号、示意图及实物G（B）：栅级（控制极）C：集电极E：发射极图1：一单元IGBT示意图图2：两单元IGBT示意图图3：一单元IGBT实物图图4：两单元IGBT实物图3IGBT好坏的判断3.1首先将控制端G、E用铜线短接，用500型万用表欧姆档测量，黑表笔（电表内接电池正极）接C极，红表笔接E接，表针应不动。然后，黑、红表笔对调测量，表针偏转较大（用×1Ω档时，10～20Ω），然后拆掉铜线，测量控制端，若正反向都不通时，即初步判断IGBT

4、正常。3.2将万用表×10K档（内接有9V电池）黑表笔接G，红表笔接E，即在控制端加正向电压，再将2黑表笔移接C，此时万用表读数很小。然后将红表笔接G，黑表笔接E，即在控制端加反向电压，再将黑表笔接C，红表笔接E，此时万用表读数为无穷大，则证明该IGBT控制特性正常。否则，则不正常。3.3用万用表X10K档测试IGBT的g、c、e对底板的绝缘电阻，万用表指针应不动，即为无穷大时为正常。否则，则不正常。4IGBT接线说明4.1单管（一单元IGBT）：ａ、IGBT的控制驱动线G（屏蔽内芯线）、C（绿线）、E（屏蔽网

5、线）通过4芯插头与控制盒连接，G（B）、E之间并有1W2.2K电阻，C（绿线）中串有二极管，末端焊Φ6接线鼻，接IGBT的C极。ｂ、主线：C极：与续流二极管正极一起接电机线S1-2或C2-2，E极：接-E线。4.2双管（两单元IGBT）：ａ、由于模块内有两组IGBT，同时两IGBT的C、E之间均并有二极管，其中一组IGBT的B1与E1短接，利用C1、E1间二极管作续流二极管用；另一组作IGBT用，其控制驱动线B2（屏蔽内芯线）、C2（绿线）、E2（屏蔽网线）焊在线路板上，通过插头与控制驱动盒连接，C2绿线中串有

6、隔离二极管，末端焊Φ6接线鼻，接模块两IGBT公共点（C2E1）。ｂ、主线：C1端接+E线，C2E1端接电机线（D），E2端接-E线。5IGBT注意事项5.1安装时务必使安装铝散热板平整，无毛刺；IGBT模块散热面平整、光滑，最好用细砂纸轻轻打磨，IGBT模块应直接固定在散热器上，螺钉一定要受力均匀，开始拧紧的次序如图所示，①→②→③→④，最终拧紧的次序是④→③→②→①。散热器表面要平整清洁，要求平面度不大于150μm，最好用力矩扳手。表面粗糙度不大于6μm，界面要涂导热硅脂，涂层要均匀，厚度约150μm。图5

7、：IGBT底部安装示意图5.2IGBT的C、E极紧固螺钉要带弹垫拧紧，使之与连接铜母线接触面尽量大。5.3IGBT驱动线出厂时均已连接好，请不要随意改动，g、e之间并联电阻应保持完好，固定螺丝应上胶，否则，IGBT通电时极易损坏。5.4续流二极管用IGBT替代时，其g、e之间短接铜片不能松动，更不允许拆除，否则，极易损坏。5.5更换IGBT时，应判断控制驱动盒是否正常，当控制驱动盒损坏，CN5、CN6始终输出高电平时，将继续损坏IGBT。5.6定期检查IGBT安装螺钉、连接母线固定螺钉是否松动，发现松动须及时拧

8、紧。5.7定期清除IGBT电极之间的灰尘，否则电极之间由于爬电距离不够，易拉弧损坏。5.8因调速器对IGBT的技术参数要求较严格，如饱和压降、耐压值等需用专业仪器或设备检测，用户一般无法检测，因此，IGBT配件最好使用我公司提供的经过严格测试的合格器件。3二、斩波器主机介绍1斩波器是什么?斩波是针对直流而言，是将固定直流电压变换成可变的直流电压，也称为DC/DC变换。斩波器的工作方式有