IGBT модули

[syrko]

Пришлось как-то ремонтировать частотники Сименс ( около 100 квТ). Вылетели 2 из 3 модулей IGBT(спаренные). После замены частотник поработал несколько дней и опять вылетели модули. Пришлось заняться анализом схемы. Оказалось потеря емкости конденсаторов по питанию драйверов. Емкость уменьшилась раз в пять! Кстати,через полгода вылетел второй частотник. Причина та же! После замены работают уже 4-й год. До ремонта проработали около 5-6 лет, уже точно не помню.
Так, что прав kratmel. Если бы эта информация тогда была под рукой. А так пришлось повозиться, срисовывая схемы и т.п.

[giv2]

Здравствуйте!Помогите разобраться с IGBT модулями.

Уважаемый II3II, я внимательно прочитал переписку и хочу Вас поблагодарить:
- изложенный опыт эксплуатации IGBT приборов и их лечения считаю для себя ценным. Спасибо.
Позволю себе ряд замечаний.

1. Считаю необходимым отметить Ваш НЕ сомненный успех в решениии технической проблемы. Да, Вы ее решили - это следует из приведенных фактов.

2. Вы называли фирму "TRUMPF", эта фирма поставляла ВЕСЬ КОМПЛЕКТ оборудования?
Включая генераторы ("осциляторы"), которые выходят из строя?
На странице
http://www.ru.trumpf.com/
я нашел упоминание о .. лазерных технологиях, о плазме - нет.

3. Факт. Немцы учли ВСЕ, кроме одного - КЛЮЧИ IGBT НЕОБХОДИМО ПОДБИРАТЬ СОГЛАСОВАННЫЕ ПО ПАРАМЕТРАМ.
Вы это нащупали, НЕМЦЫ этого НЕ знают.

4. ПРЕДЛОЖЕНИЕ. Вы за ваш честный труд ОБЯЗАНЫ СЕБЯ ВОЗНАГРАДИТЬ -
коллеги, человек 23 февраля ! не за праздничным столом,
а у компьютера, творческие мысли о генераторе не дают покоя.
Организуйте коллектив для решения сложной задачи - НЕМЦы НЕ справились.
"Коллектив" - чтобы убедить руководство, задача ведь сложная.
Под зту задачу можно и на измерительное оборудование деньги выбить.
А немцев не плохо было бы еще подергать - ведь обязательства, вероятно, они НЕ выполнили (надо знать договор на поставку).
И ваш коллектив вынужден эти обязательства закрывать.

5. Если примете П.4 - тему в форуме лучше закрыть.

6. Если можно - расскажите предисторию событий:
"Но только ни сами магнетроны, ни технология не изменилась,
как была 5 лет назад,так и осталась".

7. Выводы.
Узнал на практике, что 2-х ключевые схемы преобразователей помимо 2-х
кратной цены требуют технологической подборки ключей.
По крайней мере при работе на таких мощностях.
При наличии БЫСТРЫХ АППАРАТНЫХ ЗАЩИТ (оптоволокно и пр.) по УПРАВЛЕНИЮ и ПАССИВНОЙ ЗАЩИТЫ в виде ОГРАНИЧИТЕЛЕЙ силовых цепей (снабберы) становится актуальным процесс ВЫХОДа ключей из режима ПЕРЕГРУЗКИ.
И здесь ВАЖНА (как Вы выяснили) СОГЛАСОВАННОСТЬ ПАРАМЕТРОВ КЛЮЧей.
Распределение мощности при ВЫКЛЮЧЕНИИ КЛЮЧей при ПЕРЕГРУЗКЕ происходит НЕ одинаково, один УЖЕ закрыт, вторй ЕЩЕ открыт. Сделаем предположение, что именно закрытый ключ ПЕРЕГРУЖЕН по напряжению (который может вызвать локальные нарушения P-N переходов,
окисла входного затвора ключа, лавинный процесс нарастания тока через ключ).
Не сомненно, режим ПЕРЕГРУЗКи сопровождается ДЕГРАДАЦИЕЙ кристаллов IGBT приборов - наработка на отказ порядка 4-х месяцев, либо быстрым РАЗРУШЕНИЕМ приборов (вероятно, защита УЖЕ НЕ срабатывает).

8. Возможные исследования.
Представляется интересным (не с точки зрения практического результата, таковой УЖЕ ПОЛУЧЕН) получение БЫСРЫХ осциллограм тока и напряжений ключей в РЕЖИМЕ ПЕРЕГРУЗКИ. Т.е. если говорить про запоминающий осциллограф - цепью запуска управляет компаратор тока или напряжения ключа.
Тогда получается, что стенд НЕ требуется (зачем? есть реальное технолог. оборудование), необходима измерительная аппаратура.
И как здесь говорилось - статистика и учет.
Можно говорить, что у Вас в руках прекрасный практический материал для научной работы.

Спасибо Всем за обсуждение.

[Altele]

Чего голову ломать..где тонко там и рвется...если они разные ..а они видимо разные...то подгорает самый слабый потом следующий и так далее...при таких нагрузках это происходит мгновенно...а когда они более менее одинаковые то тащат толпой и стоят целые...что мудрить то...

[II3II]

Спасибо за добрые отзывы! Но даже имея некоторые положительные практические результаты,думаю до окончательного решения вопроса ещё работать и работать. Признаться,я и сейчас смутно понимаю,как мне удалось подобрать пары модулей таким странным способом.
Генераторы изготовлены в одной из "дочек" компании TRUMPF -Хётенген Электроник: http://www.de.trumpf.com/index.php?id=5849
На данный момент считаю лучшим вариантом- продолжать наблюдение за работой генераторов.
http://www.de.trumpf.com/produkte/el...aanregung.html -здесь плазмогенераторы.

[fidoman]

Поэтому думаю там всё должно быть в норме.Собственно я и писал об измерениях в осциляторе,как его посмотреть,т.к. импульсы управления модулями уже давно проверял.Чистейший прямоугольник,не малейших помех.Измерял осцилографом Флюк.

Может проблема в силовом питании? У немчур-то небось там чистый синус 50Гц без единой помехи, а тут бог весть что с подстанции приходит... или из соседнего цеха.

[drive-adviser]

Немцы учли ВСЕ, кроме одного - КЛЮЧИ IGBT НЕОБХОДИМО ПОДБИРАТЬ СОГЛАСОВАННЫЕ ПО ПАРАМЕТРАМ.

Не те, видать, немцы... И вообще, вы здесь, господа хорошие, "открываете америку через форточку". Как правильно параллелить IGBT-модули пишет всякий уважающий себя производитель. См., напр : Особенности параллельного соединения модулей IGBT. О регламенте замен эл-лт конденсаторов -тоже...
драйверы IGBT Semikron и concept не комплектованы даже танталами, только пленкой (последние версии).
В Вашем генераторе (и не только) IGBT модули не доживают свой век по другой причине...всякий производитель пишет об "устойчивости" той или иной серии IGBT к коротким к.з. Но только в служебной документации япона , которую сложно добыть, я лет 7 -8 назад обнаружил, что кол-во таких к.з ограничено сотней или около того. Кто-то тут справедливо подметил, что возможна деградация п/п структуры модуля. При к.з., по которому срабатывает защита, эта деградация ускоряется на два порядка...

как мне удалось подобрать пары модулей таким странным способом

вааще-то при нынешних технологиях модули из одной партии имеют очень высокую повторяемость параметров. Но если уж подбирать еще точнее, напр. до 2-го знака после запятой по прямому падению в открытом состоянии, то лучше всего сразу при заказе у производителя попросить опцию подбора. Цена при этом увеличивается, но очень немного...Если чего еще забыл -бросьте в личку, ибо работаю с этими вещами примерно с 96-го года, когда IGBTмодули были редкостью (у нас)

[Alex9797]

Как правильно параллелить IGBT-модули пишет всякий уважающий себя производитель

А где тут параллельное соединение? Тут обычная мостовая схема, и транзисторы включаются последовательно.
Поэтому актуальны "Особенности последовательного соединения..."

[II3II]

А мне,в общем-то,без разницы какое там соединение.В плане схемотехники вопросов как-бы и нет. Вопрос в том,что после моего способа подбора явно что-то изменилось,причём в лучшую сторону.А вот с какого такого...
Я не могу обосновать свой метод подбора,если он вообще таковым является. Представляю,как я буду выглядеть в глазах немецких инженеров,если я им расскажу о своём методе подбора модулей...
Модули все из одной партии,а вызваниваются по разному.
Хорошо-бы узнать,а как звонятся другие марки модулей.У кого есть возможность замерить сопротивление модулей?

[Alex9797]

У кого есть возможность замерить сопротивление модулей?

Я уже задавал вопрос, в #6, но точного ответа не дождался.
Что именно, и как измерялось? Пока известно, что переход К-Э. Но в какой полярности? Ведь в одну сторону будет измеряться проводимость диода, а в другую сторону - проводимость перехода. И что при этом было на затворе? И на каком пределе измерений? Ведь при измерении сопротивления полупроводников показания будут зависеть от выбранного диапазона.

[II3II]

Уточню:измерялось только сопротивление К-Э ,причём мультиметр в положении "сопротивление", а не в положении проверки диодов.Выбор предела измерения-автоматический.
Вызванивается в одну сторону-от 45 до 75 Ком.В другую- порядка 3-5 Мом.
Вывод затвора закорочен с эмитером,в таком виде модули и поставляются. Хотя и без перемычки результат не изменяется.
Опять повторюсь,что сам лично не согласен с таким способом подбора!
Ну не нормально ведь это,сам знаю! Но результат заставляет задуматься...
Был-бы один генератор,подумал-бы:случайное совпадение.Но когда все 12 генераторов стали нормально работать...