395B电铲提升逆变器散热片过热的原因分析及解决办法

摘要:本文从整流、再生部分供电电源电流波形不正常和提升逆变器输出电流不对称两个方面，阐述了导致395B电铲提升逆变器散热片温度过高的具体原因及解决办法。

关键词：395B电铲整流再生电流波形逆变器散热片温度过高

中图分类号：U415.51+1 文献标识码：A

一、前言：395B电铲是美国BE公司生产的斗容为32立方米的大型单斗挖掘机。目前在我国准格尔露天矿运行已达二十年之久。它的各部驱动全部采用西门子公司的矢量控制变频调速系统。该系统的逆变部分是用IGBT作为开关元件组成的脉冲宽度调制逆变器，逆变器的电源部分由两组可控硅全控整流桥反并联组成。系统电动状态下，正组整流桥工作，输出910v直流电压，反组桥封锁；制动再生时，正组桥封锁，反组桥开通，将系统制动时产生的能量回馈给电网。运行情况表明，395B电铲运行过程中，在逆变器风机运转都正常的情况下，有时会出现逆变器温度过高的现象。如果你对395B电铲的工作原理没有一个深入的认识和一定的检修经验，这种现象会让你陷入深深的困惑之中，平时温度一般是不超过40度的逆变器散热片，为什么现在温度变得高了起来。而且一旦出现这种情况，设备运行中常常会有主机自回或烧IGBT等故障出现。多年来，笔者一直从事国内外各种型号电铲的电气维修，从首次遇见这种情况起，就在不断地分析、探索，寻找决该问题的途径，总结出导致395B逆变器的散热片温度过高具体原因及解决办法，目的在于希望该办法对于395B电铲及类似设备的维修起到一个参考指导的作用

二、具体的原因及解决办法

整流、再生部分的电源电流波形不正常

经验表明，当整流、再生电路出现某些问题时，会造成整流、再生的三相电流波形不正常，使得395B电铲各部的逆变器输出电流的谐波成分增加，导致散热片温度过高。解决办法：

应用电流探头和双踪示波器分别检查整流和再生部分的三相供电电源的电流波形。正常情况下，整流、再生部分工作时，三相电源的电流波形是对称的，且每相每半周都是双波头。如果在电铲提升或下放过程中，测得整流或再生部分的三相电源电流波形形状相同，相间幅值不等。需要对变压器、变压器到整流、再生部分的连接及变压器的高压供电部分做出检查。如果测得整流或再生部分的三相电源电流波形不相似，故障原因应该是发生在整流、再生部分上。此时可用示波器检查整流、再生故障部分每一相两个桥臂的电流波形。波形应双波头、幅值应该相同，方向相反。

如果某一桥臂的电流波形不是如此，则故障原因很可能发生在该桥臂的可控硅模块（SITOR模块）上或该模块可控硅的触发脉冲产生电路上，检查相应系统的线路板间电缆插头的连接，更换怀疑的可控硅模块和与触发脉冲有关的电路板。

测量整流、再生部分电源电流波形时，如果发现其中一相没有波形，原因除与整流、再生部分有关外，也可能是整流、再生部分供电电源缺相造成的，此种情况可在电铲慢速提升或慢速下放过程中，检测整流、再生部分的三相电源电压是否平衡来决定该情况是否与整流、再生电源有关。

２、提升逆变器输出的电流波形不对称

逆变器输出的三相电流波形不对称，电铲工作过程中，将导致逆变器输出电流变大，谐波成分增加，使得逆变器的散热片的温度升高。解决办法：

解开电机抱闸电磁阀线圈，使抱闸抱住电机轴。从操作屏OP盘上以电压/频率(V/F)模式运行提升逆变器，用示波器检查逆变器输出的三相电流波形，正常的电机电流波形应该是正负半周波形相同，三相对称的，否则，应检查电流反馈线与接口模块IST、ISTS板以及逆变器输出侧三相分流器的连接，检查系统其他电缆与控制模块的连接。检查光电转换板与触发驱动板间光缆是否折成直角或小于90o，用专用的清洗剂清洗光电转换板及触发驱动板上的各光电转换器，直至逐步更换光电转换板、IST板、ISTS板、ICS板和脉冲分配PID板。查看逆变器输出电流波形时，若在满功率下，逆变器的运行时间不得超过5分钟。

在处理逆变器输出电流波形不正常的问题时，为了分清导致波形不正常的具体原因是发生在逆变器的主回路，还是发生在控制部分，可以用电铲上正常的回转逆变器或推压逆变器的控制部分，去控制故障逆变器的功率部分，即将该正常逆变器去往其光电转换板的电缆，接到故障逆变器的光电转换板上，将故障逆变器功率部分来的交流电压反馈和电流反馈线，连接到该正常逆变器的IST板上。如果此时波形正常了，说明导致故障逆变器波形不正常的原因是在该逆变器的控制部分。对于提升系统，两个并联逆变器要分别的去判定，在运行判定其中一个逆变器之前，要将另一个逆变器的输出，在其分流器的下端断开。

在OP盘上，以电压/频率(V/F)模式运行逆变器，下列参数需做如下设定：

P595 42405

P596 42405

P180AUTOMATION---OPER PANEL

P598NO---YES

P548CONTROL-N ---CONTROL-V/H

P533SINEC DUST V24---NONE

P594NO---YES

P300AUTOMATION---INAERNAL REF

P304AUTOMATION1---DATA SET

P20510s

P20610s

P211Ie/2

S17 0hz/4v:(Fe/2)/(Ue/2):Fe/Ue:68hz/Ue

在IST板X12连接头上，解开它与外部的连线，将2与12端子短接。启动高压真空接触器，在OP盘上按压启动键启动相应逆变器，给定运行频率，在示波器上观察电机电流波形。

三、 结束语：以上是自己对这个问题的基本看法，可能还有许多不足之处需要在实践中不断地去完善，将产生该种故障的各种可能原因整理归纳展示给维修人员，对增进人们在这个问题上的认识，提高检修速度，有着它特定意义。

参考文献： 1、395B电铲的随机资料

作者简介：杜座军男48准能公司三级工程师1989年毕业于大同煤校自动化专业