JNTFBGBA0400AZ-2 446kVA东元变频器逆变脉冲/模块故障

    JNTFBGBA0400AZ-2 446kVA东元变频器逆变脉冲/模块故障信号电路图（点击查看大图）

    变频器三相输出电路采用的是3只IPM功率模块，经模块自身的接线端子U模块端子（自定义）、V模块端子、W模块端子与控制板连接。输入三端子的除17V (14V)驱动供电外，还有6路自CPU来的驱动脉冲信号。而从端子上输出的信号，有从模块内部故障检测电路返回的OC、接地、模块过热等信号，由端子进入控制板，经处理后再进入CPU引脚。

    由CPU主板来的6路驱动脉冲，输入到U12(MC4069)六反相器的1、3、5、9、11、13脚，6个输入脚都与+15V电源之间接有上拉电阻，静态时为直流15V高电平，有信号输入时降为7V左右。U12的2、4、6、8、10、12输出反相的6路脉冲信号，由3个逆变模块的接线端子引入模块内电路。

    从3个模块端子输出的3路模块过热信号，加到U11(ULN2004A)驱动器的1、2、3脚上。在有过热信号输入时，U11的14、1 5、16脚输入低电平的模块过热信号至CPU主板。在温度输出信号回路还串接有TR1常闭触点的温度继电器，此温度继电器安装于模块散热片上，对模块过热起到双重保护。当温度继电器的常闭点因模块温度升而断开时，也将一个低电平OH信号经7CIN端子送入CPU。

    3只逆变输出模块的输出电流检测信号由U模块端子送入CPU主板，同时3只模块的3路电流信号合并后，输入到U13 (4570)线性光耦器件的2脚，经反相放大后，从1脚输出，再与由LM393（开路集电极输出运放放大器）构成的两级电压比较器，输出接地报警信号至7CN的9端子脚。可作如下试分析：此3路电流信号，为逆变输出模块内部电流检测电路输出的模拟电流信号，故一路直接送入CPU做为控制上的参照，另经LM393处理成接地故障信号送CPU，用于故障报警和停机保护；模块内部还输出另3路过电流信号（或称过电流、短路或接地故障信号），是由内部模块故障检测电路已处理为数字开关量的信号，应是由内部驱动电路检测IGBT管压降而直接生成的。此3路信号也输入到U11的4、5、6脚，并由12、13、14脚输出，与LM393输出的过电流信号并接成一路“模块故障综合信号”，送入CPU主板。

    输入的为一路故障综合信号，但据启动和运行过程的不同，变频器有可能报出不能的故障信号，如接地和短路，同一个过电流信号，则在不同的工作过程中报出两故障信号来。但如果详尽分析，这种报故障法反而是合理的。在启动初始阶段，检测模块异常，即报出接地故障。在运行中检测模块异常，则报出OC故障。这两种信号，其实也透出这样一种信息：启动初始阶段，还未建立起三相输出电压，负载尚未运行，此际的故障来源，应为变频器驱动电路或IBGT模块本身异常所致；在运行中有异常大的电流出现，跳OC，则为负载侧故障的几率为大。说明书中接地和短路故障的区别和所指，确实是有其道理的。

    可能是IPM模块自身保护性能已非常完备的缘故，再加上设计者非常相信IPM的自身保护性能，对模块的故障保护除外设的一只温度继电器外，未采用其他过电流保护电路。只有7CN的9端子上的“模块故障综合信号”，用作变频器的过电流保护和实施停机动作的依据。另外，直接送入CPU的电流检测信号，是不是被CPU程序所用，也不得而知——该机器没有工作电流显示。

    本图为判断机器过电流故障的检测带来了方便，7CN的9端子即是过电流信号的汇集点，低电平为故障信号输出状态。

    当三相输出偏相，或者是操作显示面板上有频率输出指示，但变频器实际上却没有三相输出电压时，应对U12的工作状态进行检查，因其工作不良导致的故障，本人就曾检修过一例。