3 了解電機(jī)驅(qū)動器中的故障事件

電機(jī)驅(qū)動器容易出現(xiàn)多種電氣故障事件。如圖 2 所示，當(dāng)相鄰的功率開關(guān)晶體管 1 和 2 同時(shí)意外導(dǎo)通時(shí)，會發(fā)生擊穿故障。發(fā)生此故障的原因有多種：電磁干擾、控制開關(guān)晶體管的微控制器出現(xiàn)故障，或者只是開關(guān)晶體管磨損。此故障會使直流鏈路電容器短路，并可能導(dǎo)致災(zāi)難性故障，從而導(dǎo)致過熱、火災(zāi)甚至爆炸。因此，必須檢測擊穿故障并采取糾正措施，例如非?？焖俚仃P(guān)斷功率開關(guān)晶體管。

如圖 3 所示，當(dāng)電機(jī)電纜、電機(jī)外殼或電機(jī)繞組接地短路時(shí)，就會發(fā)生接地故障。這種接地短路可能是由于長時(shí)間的溫度或電壓過應(yīng)力條件導(dǎo)致絕緣中的電介質(zhì)強(qiáng)度下降而發(fā)生的。舊電機(jī)和電纜更容易受到接地故障事件的影響，這會使操作人員面臨觸電風(fēng)險(xiǎn)。因此，接地故障需要檢測和糾正措施，例如重繞或更換電機(jī)。

如圖 4 所示，當(dāng)定子兩相的兩個(gè)繞組之間出現(xiàn)絕緣擊穿時(shí)，就會發(fā)生相間短路故障。此類相間短路可能是由于長時(shí)間的溫度或電壓過應(yīng)力條件導(dǎo)致絕緣中的電介質(zhì)強(qiáng)度下降而發(fā)生的。這種短路會導(dǎo)致定子電流大幅增加，從而可能損壞功率級中的 IGBT。舊電機(jī)和電纜更容易受到相間短路的影響。和接地故障一樣，需要對相間故障進(jìn)行檢測并采取糾正措施，例如重繞或更換電機(jī)。

發(fā)生過壓的原因有多種：斷開期間從電機(jī)到直流鏈路導(dǎo)軌的反向注入、交流電源異常電路負(fù)載的調(diào)節(jié)不良、接線錯誤和絕緣故障。過壓會導(dǎo)致電壓過應(yīng)力和電流過大，從而損壞直流鏈路電容器和 IGBT，降低電氣絕緣性能，并縮短電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的使用壽命。通過中斷或減少擊穿、接地故障和相間短路以及避免瞬態(tài)過壓情況來限制經(jīng)由 IGBT 的熱能非常重要。