变频器IGBT模块故障防范

摘要 社会经济的飞速发展，对煤矿主井提升机的整体水平与质量提出了越来越高的要求。尤其是其中的IGBT模块，它的效用程度好坏直接关系到煤矿作业的数量与质量，更关系到未来的发展与进步。本文将从煤矿提升机电控系统组成、IGBT模块损坏及其预防措施进行初步的探讨。

关键词 变频器；IGBT模块；原因分析；预防对策

矿井提升机作为煤矿的重要组成部分，也是提升矿井总体水平与能量的关键部件。我们知道，随着科学技术的发展，尤其是变频技术的不断进步与发展，对变频器的运用越来越具有深刻性和广泛性。有些很多煤矿地面方面的主井对于提升机电控系统的造成型号变成了先进的变频控制零件后，对于2a的经常使用，都很一直正常，但是随着使用的时间变长和很多复杂情况的出现，使得变频器的IGBT模块损坏的经常现象，导致出现了很多情况，比如查找时间过多。有关矿及厂家相关技术人员分析认为，这是安全回路中的断轴的维护出现了可能甚至确定的故障，造成IGBT模块相关温度不断升高后，加上散热又不能够及时，提升机过载，还有环境温度过高，而降温措施不好等一系列因素造成的。当然，我们相信，采取积极措施之后，就会恢复到正常。

1 提升机的电控系统组成

不同的提升机有不同的组成分，但主要还是由调速管理、监控体系和控制系统等组成。调速管理系统主要由调速与供电两个系统组成，监管体系主要由上位机与操作台构成，控制管理系统主要由主控和辅控两个系统组合而成。执行机构，其作用主要包括对电动机的起步、减加速、等速和停止等，都需要进行控制。而主控系统的作用，主要是用来完成对提升机的加减速、等速、爬行和停车等一系列运动变化过程的开与关的程度进行逻辑管理与控制。并给予相关的必要保护，并与其它分系统的交换信号促使其共同完成进行将对提升机整个机体的积极管理与控制。而辅导控制系统，它主要是提升机中各个回路相关的供应电源、控制管理回路的各个接口和辅助机系统的管理控制等。

1.1 提升机变频器的IGBT模块

对提升机来说，其变频控制里的IGBT模块，它更多的是一种复合多样的元件，其主要成分包括MOSFET与双级型晶体管，它是最核心的东西，它的工作频率在里面是最高的，比如在确定的程度范围内，可以有效地满足提升机的加减速的平滑性等要求。但在这里，要注意的是要保证其运行过程中温度的散热，否则的话，当其温度升高后，其工作效能会降低甚至损坏。

1.2 提升机电控系统的部分参数

加大转变主井的提升方式方法，比如变换为斜井串车等，确保其电机功率的正常性，确认其额定工作电压的稳定性，保证其额定工作电流的畅通性，加强电动机的更新换代，积极改变电控变频零部件的与时更新，提升其最大运行速度与效能。对提升机电控型号的更新力度，尤其是IGBT模块。可以尝试在其外积极增加检测单元，以保障其电压电流等参数的积极运行。

1.3 安全回路中断轴保护的原理

对于提升机的安全回路，积极确保其中的断轴保护安装设置在提升机相关的深度指示器上。比如其十个永久磁铁对其邻近的传感器进行良好的感应，紧接着PLC卓越地对感应信号的传递输出进行准确地监控与识别，尤其是在当提升机立即加速以后的这段过程中。如果在几秒的时间内，没有接受到相关的感应信号，PLC就会认为提升机的主轴没有进行工作，就会立即启动安全制动。

2 IGBT模块损坏的原因分析

实际上，我们知道，造成IGBT模块的原因很多，但其主要原因比如有提升机频繁的电控故障、电控柜内里的积尘导致的散热不良、本身工作的环境温度就高等。但最终都明白的就是其IGBT模块的温度升高后，不能够有效快速地降下温度来。

2.1 提升机电控系统故障造成IGBT模块损坏

提升机的电控管理系统中的断轴保护部分，尤其是深度指示器上相关的磁铁被碰落后，尽管绞车仍然可以运行，甚至加速到中速时，PLC没检验检测到主轴的信号时，就会导致安全回路动作的发生，进而使得控制回路立即启动安全维护，导致液压站迅即停止工作，无论是盘型闸还是滚筒等不能正常运行，但变频器并没有立即停止工作，IGBT模块仍然在工作，而且正发热，而急需排热。如容易连续工作，容易忽视的话，很容易导致IGBT模块的损坏程度。

2.2 过载造成IGBT模块损坏

在日常的提升过程中，尽管相关人员想抓紧时间，因此加大提升任务量，这样可能导致其超载提升的大量现象。尤其是超载提升次数过多，就会使得IGBT模块在其负荷量之外工作，也就是其设计的工作范围。因为温度过高后，散热不及时，加上温度上升的次数绵延，就会加速IGBT模块的损坏。

2.3 工作环境温度过高造成IGBT模块损坏

我们知道，在设计中IGBT模块位于里面，如在日常的检查中，对其维护力度不全面，就会造成里面积蓄更多的灰尘，影响散热程度，尽管改变了电控室内的降温措施，但效果并不是很理想，还是容易导致IGBT模块的损坏，不可避免。

3 预防措施

3.1 修正电控参数，完善保护范围

积极加强变频器的正常工作情况，比如安全回路在良好运行的状态下，能够自身迅速地停止工作。而且可以有效地保证在IGBT模块温度升高的情况，可以尽可能地减少或避免。这时需要相关人员的积极调整。

3.2 提升维护人员及操作司机的技术素质

积极通过事故查找深刻广泛的原因，这样可以有效地检测提升机维修维护相关人员的在哪种程度上技术素质偏低的存在，查漏补缺，积极把握其故障点的准确程度与定位，加强平时电控系统日常维修维护的自信心与勇气，增强其胆量与仔细程度，这样可以有效地避免在本身没有故障的情况下，反而造成了大量的故障。因此，要积极地提升自己的技术水平，减少日常事故的发生率，另一方面积极邀请专家的指导，多吸取经验与教训，多总结科学的规律，以更好地应对。

3.3 改善电控室的降温方法

加强改换电控室的降温方式，这样可以积极保证其降温效果，而且可以防止其出现积尘，比如换气降温，比如空调降温，给变频器和IGBT模块等创设一个无比美好的运行环境。这样对对于温度地过度升高导致的缺陷一种弥补与缓解，另一方面也是对其更好的防范措施。

4 结论

在提升机发生了问题后，应积极通过故障原因分析，立即采取有效措施，保证其正常运行，实现最大效益化的工作。

参考文献

[1]李克奇.矿井提升机变频器IGBT模块故障防范的探讨[J].能源技术与管理，2011(6).

[2]高立平.低压变频器IGBT模块烧毁原因分析及控制回路改进[J].自动化应用，2010(6).