ПРивет. В приводе постоянного тока вышел из строе модуль возбуждения на IGBT транзисторе. Там все оказалось очень просто. Транзистор коммутирует обмотку на питание. Управляется транзистор через оптрон типа HCPL 3120 а им в свою очередь управление идет с основной платы.
ПО непонятным причинам сгорел транзистор.
Я собрал подобную схему на лабораторном столе и схему эту я запустил но вместо обмотки возбуждения поставил лампы накаливания две штуки каждая по 300 ватт на 220 вольт. Обмотка возбуждения имеет следующие характеристики - напряжением 220 вольт и ток 12,5 ампер.
Все было замечательно но на пониженном питании 130 вольт. Это я так сперва обезопасил себя на момент первого включения. ни выбросов ни пиков ничего нет все чисто на экране осциллографа. Амплитуда управлющих импульсов на затворе 15 вольт. четко видно что транзистор работает в ключевом режиме но как только я перевожу на питание 220 вольт транзюк сгорает.
Что такое в чем дело разобраться не могу уже три транзистора спалил. А родная схема вообще работала на 380Вольт!.
Подскажите где там важные моменты может на лампочки нельзя нагружать но транзистор очень мощный 75 ампер и 1200 вольт и тот вышел из строя.
Там привод управляет возбуждением в зависимости от нагрузки и оборотов на двигателе.
Очень не хотелось бы связываться с тиристорным приводом. Хотя он в разы будет надежнее. Но уж больно сложен он да еще и на три фазы.
Надеюсь на вашу помощь.
ВОт спаленные транзисторы IRG4PH30K, IGBT модуль SKM 75GAL123D.

А частота коммутаций не заходит за пределы паспортных? 12 А - ток нешуточный, транзистор, наверное, раскаляется - не притронешься? А снабберная цепочка имеется?

Обратный диод есть? Снаббер? Теплоотвод какой?

Лампы накаливания - плохой испытательный балласт. Утюги нужны
Хотя, причина может быть и не в нагрузке, а в цепях управления. Если там не килогерцы, а включил-выключил, то скорее всего так оно и есть. Посмотрите внимательно оптрон и все что после него вокруг затвора. Полистайте даташит на ключ, что ему для уверенного управления нужно?
Погоняйте все без высокого на стоке.

В родной схеме конечно есть защитные диоды и последовательно с нагрузкой и параллельно нагрузке и каналу транзистора.
Диоды то целы, а вот снабберной цепи классической параллельно каналу транзистора в виде конденсатора и резитора не было.
Я ее на время экспериментов установил, но это лишь повлияло на скорость включения транзистора - она уменьшилась. Нагрев увеличился а вот выбросы вообще исчезли.
Частота коммутации скорее всего 1 кгц так как силовой транзистор из Igbt модуля относиться к стандартным.
Я попробую выложить схему хотя сомневаюсь что она что то даст, там считай почти нет деталей.
Транзистор родной был установлен на ребристом радиаторе размером в длину 300мм в высоту 70 и в ширину 70мм. И продувался в месте с основным силовым тиристорным мостом вентилятором на 3000 об.мин. Там один только вентилятор на 1кВт мощности.
Это привод ABB постоянного тока. Силовой мост выполнен на класических тиристорах а вот модуль возбуждения сделали на транзисторе.
Мощность привода 400кВт.
Стремно даже проводить эксперементы на транзисторах а с тиристорным приводом вообще не хочеться связываатсья атк как очень сложные они

Ничего сложного.

В семикроновском драйвере очень интересна защита от перегрузки - при возникновении перегрузки по току транзистор презакрывается (в активный режим), а при исчезновении больших токов - открывается снова. Опытным путем как-то было спалено 2 транзистора из-за периодического "дребезга".
Но Вы пишете, что транзистор висит непосредственно на оптроне. Как верно было указано, почитайте даташит про управление транзистором.

Вы как-то слишком поверхностно относитесь к вопросу. Там, возможно, неисправность по частоте.

Кстати, а самого главного-то вы и не написали: вы просто на приводе транзистор не меняли? Отчего вдруг решили экспериментировать на лампочках?

Только что наблюдал за сигналом который идет с основной платы на модуль возбуждения а именно на оптопару.
При команде стоп идет высокий уровень на оптопару т.е. разрешение на подачу питание.
Когда включили привод и было подано питание на привод в том числе на модуль возбуждения картина не изменилась. Висит высокий уровень и все без всякого ШИМа.
Возможно на большой скорости привод начинает регулировать возбуждение иначе я не вижу смысла вообще в этом модуле.
По поводу замены транзистора. Этот модуль выглядит так - это модуль IGBT SEMIKRON в составе котого находятся нижний чоппер типа SKM75GAL123D и трехфазный диодный мост. такой модуля в свободной продаже нет. Скорее всего он делается на заказ от фирмы АВВ.
А сверху на выводах модуля распаяна плата управления с оптопарой и развязанным питанием драйвера.
Модуль заменить не возможно так как подобных нет в продаже. В весь модуль в сборе с платой продается лишь от фирмы производителя привода т.е. АВВ и стоит такой модуль 9000 грв! т.е. почти 1000 евро.
Поэтому вопрос стал ребром решили обойтись малой кровью, но теперь линия не может выйти на проектную скорость.
в самом силовом модуле вышли из строя диодный мост а транзистор остался целым. скорее всего по нашим так сказал расследованиям это произошло из за того что на табличке двигателя даны параметры возбуждения такие 310 вольт и 12,5 ампер. А сама обмотка возбуждения имеет сопротивление 17 Ом! Что дает нам при выпрямленном напряжении 380 вольт 31 ампер!
Если сигнал который поступает на модуль является логической единицей то понятно почему выгорел модуль. Скорее всего не выдержал нагрузки.
Сейчас у нас на приводе стоит просто диодный мостик включенный на 220 вольт а после диодного моста 190 волть постоянки и при этом ток через обмотку возбуждения составил 11 ампер.
Это уже ближе к реальности. Так как ток возбуждения в 31 ампер имеют двигатели мощностью более 600-700кВт а наш двигатель мощностью 320 кВт.
Вся проблема в том что при разгоне ( просто я не мог сейчас разогнать всю линию это нужно сделать во время когда линия производит продукцию) происходит регулирование по возбуждению. Как определили ? Очень просто при определенной скорости просто привод выбивает ошибку по регулированию возбуждения! А он то этого сделать не может у нас жестко привязанное возбуждение!

Короче, у вас нестыковка двигатель-привод. Просто нужно подобрать по параметрам транзистор из того, что можно достать и уменьшить напряжение на возбуждение.

Может я чего не понял после двух прочтений, но очень странно, что такими вопросами занимаются люди, которые в последнюю очередь проверяют параметры нагрузки и мимоходом замечают, что она на 15, а 30 ампер..... Привод не 300, а 700кВт...
В нормально спрокетированной аппаратуре ничего и никогда не горит. Если происходит отказ, то тому есть явная причина. Ее и нужно внимательно искать, анализировать допустимые и реальные режимы, а не менять наугад совсем не копеечные ключи и подтыкать умозрительно снабберы.
Если вполне ясно не установить действительную причину отказа, он обязательно будет повторяться и повторяться.
Когда такое приводит к неработающему стеклоподъемнику или плееру, то никто не страдает.
Когда останавливается конвейер на 700кВт - недопустимо. Но ведь именно так и подают 110кВ в ЛЭП 35кВ или экспериментируют с ядерным реактором! Это уже другая статья.... Уровень компетенции и ответственности должен соблюдаться, не в 1000 евро такие ошибки в итоге обходятся.

Так так так. Что вы сразу так с места в карьер - критиковать и ругаться.
Дело было намного проще. И чтобы знали что ошибаются даже крутые фирмачи. И читаете вы не внимательно, то что я писал!
Двигатель на экструдере мощностью 320 кВт, привод на 400 кВт. И так получилось что реальные данные измеренные нами уже после аварии обмотки возбуждения не совпали с даными на табличке вот поэтому нами и был подключен диодный мостик не на 380 а на 220! И двигатель остался целым!.
А что касается 600-700 кВт то я говорил что на такой мощности свойственно и ет возбуждение током в 30 ампер но не на двигателе в 320 кВт.
Линия была установлена и налажена нами т.е. своими силами наладчиков ( я работаю инженером наладчиком электронщиком) и ничего пока еще по нашей вине не сгорело.
Мы же наладчики простые молодые ребята, подключили полностью всю линию по наложению изоляции которая производит кабель напряжением до 330Кв! так называемая наклонная так вот все было подключено нами с первого раза правильно. Но и подключение линии длиной в 150 метров и высотой в три этажа заняло пол года. Так что не надо думать что я идиот. Это руководство как впрочем везде дурное. Оно ведь не будет спрашивать у нас как надо а как не надо, оно говорит вот надо так и не е...т! Или вы не согласны?
А нам уже приходиться выкручиваться.
Чтобы ничего не гробить на линии и дорогущий привод мы пробуем у себя на рабочем месте. Изучаем модуль возбуждения и разбираемся потитхоньку.
Я уже делал привод на 2 кВт для ДПТ на распространенной микросхеме Tl494 с обратными связями по току и напряжению. Силовым ключем был IGBT транзистор. НО там возбуждение было простым т.е. просто диодный мостик.
В общем вопрос будет таким, можно ли сразу подавать полное напряжение питание на силовой ключ с одновременной подачей управляющий импульсов. Или сперва нужно подавать питание а после давать управляющий сигнал!?
И пока что я не встречал силовых схем выполненых на IGBT на 380 вольт, а конкретнее на 540 вольт постоянки после выпрямления.
Думаю что пока моя причина выхода из строя транзисторов в моих экспериментах это лампы накаливания. так как в момент подачи на них питания через ключ сопротвление нитей мало и ток проходящий через транзистор оказывается смертельным. пока другого ответа я не нахожу.

Транзистор допускает непрерывный ток 10 ампер при 100С и 20 ампер при 25С
Импульсный ток 40А
300-ваттная лампа имеет сопротивление порядка 160 Ом, две лампы - 80 Ом. Холодная лампа имеет сопротивление на порядок меньше, т.е , Вы нагрузили ключ на 8 Ом или на 37.5 ампера , если пуск пришелся на пик нормального (220В) синуса в сети.
Ток близкий к предельному, но однократно на холодном ключе (огромный холодный радиатор) он вряд ли мог вызвать отказ.
Обмотка - голая индуктивность? Ток Вы туда гоните постоянный, (раз это обмотка возбуждения)? Активное сопротивление холодной обмотки измеряли?
Ну а "Двигатель на экструдере мощностью 320 кВт, привод на 400 кВт". - честно, не понимаю. Обычно, привод - механическая система (редуктор, например) агрегатированный с двигателем. Мощность привода всегда меньше мощности двигателя.
Или это на привод с допустимой мощностью 400кВт установили "неродной" двигатель, какой был - на 320кВт? Тогда - другое дело.

SKM75GAL123D ничего особенного из себя не представляет, устарел малость только и всего. Можно использовать SKM75GAL123D.
Заказываете у "официального дистрибьютора" - Вам привозят.

При необходимости можно заменить на более распространённые SKM75GB12xxx, второй транзистор не использовать (выводы 4 и 5 соединить, он будет вечно заперт), а диоды в GAL и GB одинаковые.

То, что Вы посчитали 1.41*380/17 и получили ток 31 Ампер это верно только если ключ вечно включен и не выключается.
Но на то и регулятор чтобы регулировать. Теперь осталось сообразить 2 вещи:
1. Модуль возбуждения занимается регулировкой тока возбуждения.
Если ток меньше заданного, то включает ключ, ток начинает нарастать. Если ток стал больше заданного, то выключает, а ток циркулирует по цепи диод-обмотка возбуждения и плавно спадает.
Если номинальный ток 12.5А, то при исправном регуляторе примерно 40% времени ключ будет открыт, а в оставшиеся 60% заперт.
В целом весь процесс практически такой же как в понижающем преобразователе (другие названия Buck или Step-Down) в режиме с непрерывным током дросселя.
2. чтобы знать какой сейчас ток в обмотке возбуждения и регулировать нужен датчик тока.

Управление ключом и сам ключ у Вас работают, стало быть надо поискать как в модуле организована обратная связь по току обмотки, где датчик тока, как устроен регулятор, нет ли там неисправности.

Mikrowatt я работаю на предприятии которое производит кабельную продукцию и у нас изолировочных линий десятки и ни на одной линии небыло такого чтобы привод был слабее двигателя. Каждый привод настраивается под каждый конкретный двигатель по напряжению и току допустимым для примененного двигателя.

Активное сопротивление обмотки возбуждения я уже писал 17 Ом причем холодной.

SSerge приогромное спасибо!!!!!!!! действительно скорее всего так и происходит! ведь этот модуль возбуждения является лишь ключем, а управление идет с основной платы и частота коммутации скорее всего зависит от скорости нарастания тока в обмотке возбуждения!

Значит скорее всего не исправна обратная связь. Очуметь проблема как на ладони!

Только вот работенка предстоит не простая. Все нужно делать на приводе с родной обмоткой возбуждения и настраивать привод, проверяя работу контроллера в виде ограничения тока на заданной с пульта величине.

Еще раз большое спасибо за заданное направление работ.

И все же один вопрос остался открытым почему горит транзистор при нагрузке в виде лам накаливания при подаче на него выпрямленного напряжения 220 вольт?
Еще заметил такой момент, без фильтрующего конденсатора который должен стоять после диодного мостика и без мною навешеного снаббера наблюдается острый высоковольтный пик сразу за выключением транзистора.
Установка же фильтрующего конденсатора сразу же решила этот вопрос, выброс был подавлен. Установка же простейшей снабберной цепочки замедлило скорость переключения транзистора.
Отчего же все таки сгорел IGBT транзистор ума не приложу - единственное что остается это сопротивление нитей накаливания в холодной состоянии. А поскольку эксперименты проводили на не очень мощном транзисторе с током всего на 10 ампер вот возможно и предсказало его выход. Хотя все же сомневаюсь в правильности суждений.
Может что подскажите на данную тему...
и как можно предупредить выход из строя транзистора?
Заранее спасибо.
И спасибо всем кто отвечал.