Todesursache IRAMS10UP60A

Hallo,

ich habe hier eine Eigenbau-Servosteuerung mit IRAMS10UP60 und IRMCK201, im wesentlichen als Nachbau das IR-Eval-Boardes. Bislang habe ich auch keine Probleme gehabt. Ich habe zwar schon mal einen Servomotor durch falsch Regelparameter in Rauch aufgehen lassen, die Endstufe hat es jedoch kalt gelassen. Jetzt habe ich einen Praktikanten zur Optimierung der Regelkreise an das Teil gesetzt. Am Anfang war auch alles wunderbar, jetzt hat es aber die IGBT-Endstufe zwei mal gehimmelt. Dabei gab es jedasmal einen fetten Kurzschluß zwischen Ub(300V) und Masse, aber jedes mal ein anderes IGBT-Paar. Lt. Datenblatt schützt sich der IRAMS10UP60 gegen Fehlansteuerzung selbst und die Tantals für die Bootstrap-Schaltung haben auch ihre Nennkapazität. Woran könnte es sonst noch liegen?

MfG Michael

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Michael Schlegel
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Michael Schlegel schrieb:

Klingt nach zu hoher Zwischenkreisspannung.

Habt ihr denn die Zwischenkreisspannungsüberwachung drin?

Gruß Dieter

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Dieter Wiedmann

Wurde aus Kostengründen am IRMCK201 eingespart. Das Teil hängt normal an gleichgerichteten 230V AC. Und von DC350V bis zu den zulässigen 450V ist noch viel Luft. Ich hatte seinerzeit am Versuchsaufbau auch experimentiert, wieweit die Spannung ansteigt, wenn der Motor aus Maximaldrehzahl schlagartig abgebremst wird. Da dies minimal ist, gibt es auch keinen Brems-IGBT, nur einen dicken Varistor fürs Gewissen. Die einzige Fehlermöglichkeit für dieses Szenario wäre ein tauber Siebelko, was in dem Fall selbst für einen Elko eine extrem kurze Lebenszeit gewesen wäre.

MfG Michael

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Michael Schlegel

Michael Schlegel schrieb:

Wenn Du mit niedrigem PWM-Verhältnis taktest und der Motor aber noch ne hohe Drehzahl hat, dann speißt der unerbittlich zurück in die Elkos. Die Zwischenkreisspannung kann da enorm ansteigen. Bei meinem Projekt waren Tastverhältnisse zwischen 5 und 20% kritisch. Darunter kommt nicht mehr arg viel Energie zurück. Wir hatten richtig viel Träge Masse am Motor, das hätte locker gereicht, um den Zwischenkreis auf 1000V zu laden. Deshalb hat die Software den Zwischenkreis überwacht und bei Überspannung alle FETs geöffnet und den Motor leer drehen lassen. Aber auch ich hatte bisher ungeklärte Explosionen im IRAMS10UP60A. Vermutlich wars bei uns Überlast bzw. Fehlansteuerung. Aber im Nachhinein ist das echt schwer rauszufinden. Wir hatten bis zu 1,2KW mit dem Teil gemacht (bei 380V Zwischenkreisspannung).

Michael

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Michael Rübig

Michael Schlegel schrieb:

Wie gemessen? Da können dir parasitäre Induktivitäten zwischen Brücke und Elko ganz schön einen Streich spielen.

Der Varistor schützt dir den Elko ganz gut, aber die IGBTs wenig.

Zweifellos, aber dessen ESR würde ich dennoch mal prüfen.

Gruß Dieter

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Dieter Wiedmann

450V? Ich bin ja stets fuer kostensensitives Design, aber das wuerde ich mich nicht trauen.
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Gruesse, Joerg

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Joerg

Erst mal vielen Dank für die Antworten.

Zwischeninfo: Rückspeisung dürfte hier nicht das Problem gewesen sein. Der Motor ist noch im Versuchsaufbau und hat kaum eine Masse zu bewegen. Ich hatte seinerzeit die Rotationsenergie auf Basis des 10fachen Motor-Rotationsträgheitsmomentes und die im Kondensator speicherbare Energie berechnet. Die genauen Werte habe ich nicht mehr im Kopf, aber ich wäre nie auf 450V gekommen, was ich auch in Experimenten nicht geschafft habe. Die Steuerung soll im eigenen Hause zum Einsatz kommen, so daß kein Kunde auf die Idee kommen kann, mit der Steuerung Schwungräder o.ä. massereiche Dinge zu betreiben.

Und für den Notfall gibt es noch den dicken Varistor. Der hat lt. Katalog eine Ansprechzeit von 25ns und dürfte damit eher ansprechen als ein A/D-Wandler+dig. IC+IGBT. Und für ganz kurze Impulse gibt es unmittelbar am IRAMS noch einen 220n X2 Kondensator und bis zum Zwischenkreiselko sind es auch nur ca. 4 cm relativ gerader, dicker Leiterzug.

Ganz davon abgesehen sind im Layout die Spannungsüberwachung und Brems-IGBT vorgesehen aber z.Zt nicht bestückt.

Den Elko habe ich getauscht, doch kurz darauf hat es mir die 3. Entstufe gekillt. Motor praktisch im Stillstand, Netzsicherung auf 1.6A reduziert. Von Überlast also weit, weit entfernt. Also habe ich die gesamte Endstufenplatine getauscht. Bisher sieht es gut aus. Was genau die Ursache ist, muß ich aber noch rausfinden.

MfG Michael

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Michael Schlegel

Dennoch, falls ich jetzt nicht etwas missverstehe: Bei Netzspannung an der Obergrenze koennten dort fast 350V anstehen. Bis 450V sind das dann nur noch 100V Differenz oder knapp 29%. Und die Varistoren liegen wirklich so praezise in diesem schmalen Band? Das waere mir zu heikel.

Hint: Wenn das Metalloxydvaristoren sind, verbrauchen die sich bei jedem Schuss ein wenig. Wie ein Bankkonto. Dann eines Tages ... FATZ ... *PENG*.

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Gruesse, Joerg

http://www.analogconsultants.com/
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Joerg

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War das nicht so, das bei den Varistoren oft die max AC Spannung angegeben wird?

Wäre hier nicht eine Art Leistungs Z-Diode besser?

bez Varistor:

Es gibt doch diese netten Überspannungsschutz Zwischenstecker im Handel. Hab mal ein Foto/Video mal im Netz gesehen, wie das Teil aussah, nach dem jemand das Teil mal mit ein paar µF und KV "getestet" hat. War nicht mehr viel von übrig.

Gruß Jan Conrads

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Jan Conrads

Vielleicht habe ich Michael missverstanden. Aber wenn wirklich sein Leistungshalbleiter abgeraucht ist: 450V am EU Netz finde ich weit zu knapp. Selbst 500V nehme ich da nicht, sondern immer 600V oder mehr.

--
Gruesse, Joerg

http://www.analogconsultants.com/
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Joerg

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