《铁科院25t客车逆变器电路分析故障处理及使用维护》由会员分享，可在线阅读，更多相关《铁科院25t客车逆变器电路分析故障处理及使用维护（69页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 25T客车逆变器电路分析故障处理及使用维护25客车采用的是机车集中供电，分散变 流的供电方式，每辆车都配备了235+10 的逆变器。本文主要对铁科院生产的逆变器的电路原理，工作原理进行了深入剖析；重点对出现的 故障进行分析，并提出处理故障和解决问题的办 法；对日常使用与维护进行了说明；特别对运行 中出现的电气系统故障提出了相应的应急处置预 案。摘 要关键词25T客车 铁科院 逆变器 电路分析 故障处理 应急预案 使用维护逆变器系统概述25T型客车逆变器是专为25新型 DC600V供电客车空调电源研制开发的，采用 DC-AC变换技术。逆变器设两台互为独立的热 备逆变器单元，逆变器容量：235k
2、VA逆变器 10kVA隔离变压器。当某一台逆变器发生故障造成停止输出时，另一台逆变器可通过转换 向两路负载供电，以确保客车用电设备的正常 工作。该逆变器箱体采用耐候钢结构，箱体为全密封结构，并装有防飞石装置。功率电缆出线采用万可接线端子，控制线也采用万可接线端子。控制装置位于箱体中间腔体前部，逆变器模块位于箱体中间腔体后部，控制箱的后面，正弦滤波器、EMC滤波器、变压器及输出接触器位于箱体两侧腔体。25T型软卧客车逆变器箱外形及安装尺寸如图所示。主要技术参数和性能指标1、额定容量：逆变器：235kVA(按负载功率因数0.8考虑)隔离变压器：10kVA2、 逆变器效率不小于90% (额定输出负载
3、)3 、额定输入电压：DC600V电压范围：DC500VDC660V，相对峰-峰纹波因数15%，瞬态过电压720V，允许持续不小于2s，1200V 允许持续不小于200s。控制回路： 额定电压：DC110V电压范围：DC80VDC130V，相对峰-峰纹波因数15%；4 、 输出电压恒压恒频(CVCF)方式三相交流电压有效值 380V5、 逆变器输出三相负载允许有不大于20%的不平衡。6、 逆变器采用VVVF启动控制方式，满载启动时间应不大于15s，启动过程中，风机和压缩机电机启动电流的最大值应小于稳态电流的1.5倍。7、 逆变器应有一定的承受输入电压突变的能力及输入过电压、输出负载过流、缺相、
4、短路和半导体器件过热 等保护功能。8、 逆变器工作时，噪声应不大于70dB(A)(1m处)。9、 主要功率器件散热器的表面温升小于40K。10、平均无故障小时应大于50000h。逆变器原理方框图说明逆变器将客车控制柜接入的DC600V电源，通过充电电阻到中间支撑电路再到六只IGBT功率开关器件上。同时接入DC110V电源供给控制回路，经电源模块变压给控制电路CPU和IGBT驱动板提供电源。驱动板向IGBT发送开通/截止脉冲信号，使IGBT在逆变控制电路控制下，按设定程序正确导通与关断。与此同时电压检测电路（各电压传感器），电流检测电路（各电流传感器）把检测到各部分工作状态与控制电路中CPU系统
5、预先设定的工作状态比较之后，决定是否发送正常运行或停机保护命令。同时依据输入电压变化按程序动态调节输出电压，使逆变器输出恒压恒频弦脉宽调制电压，经滤波电感与电容构成的LC滤波电路变换为正弦波（380V 50HZ）供给空调机组使用。而隔离变压器通过星形三角形电路转换，把逆变器提供的三相380V电压变成三相四线制380V电压并输出三组AC220V交流电供负载使用。DC6 00V输 入 电 路缓 冲 电 路中 间 支 撑 电 路三相桥式逆变电路 逆变电 路交 流 滤 波 电 路输 出 电 路负 载放 电 电 路LVLVLAALALVLVCPU主板驱动板联络 开 关 下部网关PLC网关逆变电路综合柜信
6、 息显示屏注：红色为CPU输入信号蓝色为CPU输出信号棕色为驱动板输出信号逆 变 器 原 理 方 框 图逆变器电路原理图逆变器电路工作原理分析 一、输入电路 输入电路原理：该电路由电压传感器LV11、输入电感L1及直流接触器KM11常开触头组成。LV11将检测到的输入电压传送给控制电路的CPU主板, 当输入电压值介于DC500-DC660V时， CPU经比较处理后传出信号通过固态继电器将KM11吸合,完成电源输入,并对其进行L形滤波.当电压低于500V或高于660V时，KM11保持断开,同时CPU将输入过压或欠压信号送给控制柜，具有过压欠压保护功能。 二、缓冲与中间支撑电路该电路由充电电阻R1
7、1、接触器KM12、熔断器FU11，电压传感器LV12，电流传感器LA11，及四个均衡电阻R12R15，四个电容C11C14，及另两个电容C15、16组成。其中R11和电容C11C14组成RC电路，初始阶段为了避免对电容直接充电，电源经R11限流给电容充电，当电容充电达到DC450V时，LV12将检测到的信号传给CPU主板处理后再经驱动单元将KM12吸合，此时R11被短路，电流不经R11而直接经KM12送入后面的环节，实现了对电路的缓冲。此电路经电容滤波后得到较为平滑的直流电压，保证电源品质。该电路由六个大功率IGBT组成一个三相桥式逆变电路，此电路是逆变器的心脏，另有三个电容对IGBT进行保
8、护。IGBT作为开关元件，具有开关频率高、驱动简单、损耗低的特点。直流600V经此电路逆变为三相三线的380V正弦交流电。三、三相桥式逆变电路四、交流滤波电路该电路由输出接触器KM13、三个有效值电流传感器及滤波器EMI1组成，经此电路对高次谐波进行滤波，使输出的正弦波波形更加平滑供用电器使用。五、输出电路六、放电电路该电路由放电电阻R16和接触器FKM13组成，当工作完毕断开DC600V电源后，LV12检测到的信号传给CPU，经处理后传出信号使FKM13闭合，中间电路的电容余电经R16放电。注：更换故障部件前，应先关断DC600V主电源，再关DC110V控制电源的原因就是为了使FKM13闭合
9、放电，以保证人身安全。输出的三相三线制AC380V经此隔离变压器通过星形三角形电路转换变为三相带中线（三相四线制）及三组AC220V输出使其波形更加平滑，供伴热、通风机，插座等负载使用。七、隔离变压器八、联络开关KM4当一台逆变器故障另一台正常时。CPU收到故障信号经处理再通过PLC发出减载信号使空调半载运行，然后将KM14闭合。这样就由一台逆变器向两路负载供电，确保客车用电设备的正常工作。逆变器故障分析与处理 代 码含义故障原因处理方法00正 常 01输 入 过 压 1、用万用表测量实际 输入电压 2、不过压是电压传 感 器故障更换电压传 感 器, 3、不过压，电压传 感 器接线松动或漏电紧
10、固接线或处 理漏电 4、确实过压 ，是电网 电压过压等待电网电压 正常代 码含 义故障原因处理方法02输 入 欠 压 1、用万用表测量实际 输入电压 2、不欠压是电压传 感 器故障更换电压传 感 器, 3、不欠压，电压传 感 器接线松动或漏电紧固接线或处 理漏电 4、确实欠压，是电网 电压欠压等待电网电压 正常代 码含义故障原因处理方法03输 出 过 压 1、用万用表测量实际输 出电压 2、不过压是电压传 感器 故障更换电压传 感 器, 3、不过压，电压传 感器 接线松动或漏电紧固接线或处 理漏电 4、确实过压 ，断DC600V ，断Q39重新给电一次 能自动恢复是 由于干扰或软 故障引起 5
11、、确实过压 ，按4操作未 恢复正常更换驱动 板或 CPU主板代 码含义故障原因处理方法04输 出 过 压 1、用万用表测量实际 输出电压 2、不过压是电压传 感 器故障更换电压传 感 器, 3、不过压，电压传 感 器接线松动或漏电紧固接线或处 理漏电 4、确实过压 ，断 DC600V，断Q39重新 给电一次 能自动恢复是 由于干扰或软 故障 5、确实过压 ，按4操 作未恢复正常更换驱动 板或 CPU主板代 码含义故障原因处理方法05输 出 过 流 1、负载有短路或漏电甩开各负载摇 表测 量各负载对 地绝缘 ，查找短路故障和漏 电故障2、如1正常，判断是逆变 器输出端子有短路或漏电处理输出端子短
12、 路，漏电故障3、如1、2均正常，判断是 电流传感器故障或电流传 感器接线松更换，紧固代 码含义故障原因处理方法06输 出 过 载 1、用电器有过载（如 风机卡死、冷凝器脏 堵、压缩机卡死等 ）查找处理用电 器过载2、电压传 感器或电流 传感器故障更换电压传 感 器或电流传感 器故障3、电压传 感器或电流 传感器接线松紧固接线4、负载确实过大减载运行代 码含义故障原因处理方法07IG BT 故 障 1、断DC600V空气开关，断Q39 ，重新给电 一次能自动恢复一般是由于 干扰或软故障引起2、按1操作未恢复正常， 判断是IGBT故障能自动恢复一般是由于 干扰或软故障引起用开IGBT接线，单独量
13、每个IGBT电阻，然后对6个IGBT电阻进行比较，其中有差别较大的IGBT即为此IGBT出现故障，对其进行更换 3、如2正常，判断是驱动 板故障更换驱动 板代 码含义故障原因处理方法09散热热器超温：散热器上装有一个温度开关，平时常开，当温度超过温升40-45（外温+40-45）或超过85时闭合，送超温信号给CPU，停止逆变器的工作。 1、散热器损坏散热 不良修理散热器2、散热器上积污或 被异物遮盖 去污，去遮盖物3、温度开关未到闭 合温度时闭合，判断 是温度开关故障更换温度开关4、温度确实过高（ 由于环境温度太高未 超过温升40-45 ，却达到85）自然冷却，待低于 85后过一段时 间再重新
14、启动代 码含义故障原因处理方法0 D内 部 故 障中 间 环 节 无 电1、检查快速熔断器FU11是否正常更换熔断器2、如1正常，检查主接触器KM11 和短路接触器KM12是否损坏更换3、如1、2项正常，检查充电电阻 R11是否正常（测量电阻值）更换充电 电阻4、如1、2、3项正常，检查中间 环节电压传 感器LV12是否正常更换电压 传感器5、如1、2、3、4项正常，检查中 间支撑电容C11C14是否正常更换支撑 电容代 码含义故障原因处理方法0 D内 部 故 障 中间 环节 过流 1、检查逆变器输出是有否短路更换逆变器元器件或输出部分电器2、如1项正常，检查电流传感器是否正常更换电流传感器代
15、 码含义故障原因处理方法0D内 部 故 障 IGBT开关元器件过流保护 1、检查IGBT特性 参数或损坏如损坏，更换2、如1项正常，检 查IGBT驱动器是否 正常如损坏，更换 驱动板代 码含义故障原因处理方法0D内部故障 过热保护 1、检查IGBT开关元器件特性参数，元件是否损坏元件参数不对或损坏，更换2、如1项正常，检查温度传感器是否正常（详见09散热器超温）更换温度开关3、确实高温 自然冷却，减少负载运行等代码含义故障原因处理方法OE接 触 器 故 障 1、 断DC600V、断Q39重新给电 一次重新给电 如能 消除可能是误 报或软故障 2、检查 DC110V电源是否正常（77135V ）
16、处理电源故障3、如2正常，检查 主接触器KM11与短路接 触器KM12的驱动单 元是否损坏（驱动单 元：是一个固态继电 器间接驱动这 些接触 器，故称为驱动单 元） 更换驱动单 元4、有无漏电现象（DC110V漏电使 主接触器不能吸合）处理漏电现 象5、接触器接线松动或脱落紧固接线6、接触器触点烧结更换接触器7、接触器机械故障 代码含义故障原因处理方法FE节点离线 1、空气开关Q39和箱内DC110V空气开关未合合空气开关2、下部网关坏或接口松动充电机和逆变器离线，是下部网关坏，更换下部网关3上部网关坏或接口松动很多电器设备 （如烟火，车门信息）都离线是上部网关坏 4、逆变器内CPU板上的通讯片装错了只逆变器离线而充电机正常是通讯片错装，一般发生在逆变1与逆变2的通讯片装错代 码含义故障原因处理
