逆变电路组成。 控制单元在结构上分为三层：逆变电路（包含IGBT模块、电流传感器DCU、电解电容等）位于铝散热底板上；推动板（APL）位于中层屏蔽钢板上；控制板（ACLM）位于上层屏蔽钢板上，其结构如图29所示： 图29 控制单元结构及面板示意图 下面我们按照由下到上的结构层详细介绍每个功能部件的工作原理。 8.4.3.1 逆变电路及其与控制板推动板的信号关系 图30 逆变电路的结构示意图 控制单元的逆变电路部分主要安装在铝散热底版上，其布置如图30所示。 35
图31a SRD控制单元逆变电路（25-40kw控制单元）
图31b SRD控制单元逆变电路（60kw控制单元）
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图31中逆变电路中的六只IGBT模块构成3组半桥结构，控制三相电机绕组（图中的V1～V6对应图14中的六个IGBT功率开关TA、TB、TC、TA'、TB'、TC'）。
本控制单元采用了标准双管IGBT模块，短路模块的G2、E2时，则构成上边为IGBT/下边为续流二极管的桥臂，而短路模块的G1、E1时，则构成下边为IGBT/上边为续流二极管的桥臂，通过此应用方式，实现图14所示功率电路原理，该方法有利于降低元件成本和方便维修备件。
控制板（ACLM）通过接受采煤机主控系统的指令信号，并根据检测到的电机位置传感器及绕组电流反馈信号，内部集成了指令逻辑控制、相位逻辑控制、故障保护控制、转速电流双闭环控制、PWM调制技术等，最终达到对电机在各种负载情况下进行无极调速的目的。控制板对电机的控制是通过输出1D～6D相通断信号，再经过推动板的隔离放大，控制IGBT的通断来实现的。
推动板（APL）上的推动模块可以将控制板输出的IGBT指令信号通过电气隔离驱动IGBT模块，同时推动板上的开关电源为控制板和驱动电路提供工作电源。
电流传感器DCU1～DCU3为霍耳电流传感器，可以隔离检测电机的三相绕组电流，反馈到控制板用于保护检测和电流闭环控制。
C5～C10构成IGBT的吸收电路，用于抑制IGBT关断时产生的尖峰过电压，保证IGBT可靠工作。 8.4.3.2 IGBT模块
IGBT即绝缘栅双极型晶体管具有通断速度快、输入阻抗高、驱动电路简单、导通电压低、耐压高，容量大等优点。IGBT作为功率开关元件，可以在很高频率下（20KHz以下）进行高电压、大电流通断运行，从而实现对绕组的电流控制目的。但因为IGBT处于高频开关状态下，工作时产生一定的热量，需要及时散热，否则将损坏模块，所以必须将IGBT模块固定在铝板上，并将铝板良好贴装在水冷壁上实现散热。
图32 IGBT外形图 图33 IGBT内部电路图 图31中V1～V6为双管封装的IGBT功率元件，由2个IGBT和2个续流二级管封装构成单臂桥式电路，其外形和内部电路如图32、图33所示。
IGBT作为功率开关元件，控制比较简单。单只IGBT为三端元件，门极G对E输入推动控制电压，可以实现对C和E极的通断控制。当推动极G、E间加+15V电压时，IGBT的C和E导通；当推动极G、E间加0V或-5V的电压时，IGBT的C和E关断。在SRD控制单元中，IGBT的推动电压是由推动板的推动模块提供的。
可以通过检测导通后IGBT的C对E的导通电压来判断输出端是否出现短路故障（IGBT正常导通时的C对E的导通电压为2V左右；当IGBT出现输出短路故障时，其IGBT导通电压将上升为6-8V左右，由此可以判定其出现输出短路现象）。
因为IGBT的G对E为高阻状态，而且只能承受不超过±20V的推动电压，所以IGBT不允许门极G对E在开路状态下进行长期存放或对其通电，否则将极有可能造成IGBT的击穿而永久性损坏。
根据IGBT的控制特性，若将图33所示模块的控制极G1、E1相短接，则T1相当于开路；将G2、E2相短接，则T2相当于开路。由此可以看出图33中T1开路时的作用相当于图14中的DA~DC，使用T1控制极（G1、E1不短接）时的作用相当于图14中的TA~TC。
检查IGBT模块损坏的方法比较简单，对于正常的IGBT模块，用万用表的欧姆档（10K）测量模块
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的功率接线端C1对C2E1、C2E1对E2的电阻值，应大于10KΩ以上，如果有一组数据为几十欧姆以下，则该路IGBT损坏。注意对于指针式的欧姆表，因其可以检测到IGBT内部并联的续流二极管的单向导电性，所以只有正反二个方向的电阻都小于几十欧姆以下，才能判定该模块损坏。
在维修时如发现IGBT模块损坏,更换时必须注意以下几点事项：
1. 为保证元件散热，元件的安装螺钉一定要用力紧固，且元件同散热器间涂导热硅脂 2. 由于元件通过电流较大，故元件的三个功率接线端的连接螺钉一定要用力紧固。 3. 注意按原IGBT的控制极连接短路线，并保证所有的连线正确。
4. 为防止静电击穿，元件控制极G、E间的保护用导电泡沫塑料块或短路环应在元件安装完毕，焊线
前再拆除，且焊线用电烙铁应接地或拔下电源线后再焊接。 8.4.3.3 电流传感器（DCU）
图17中的DCU101、DCU102，图31中的DCU1～DCU3均为霍尔电流传感器。通过电流传感器可以隔离检测电机的三相绕组电流，反馈到控制板用于保护检测和电流闭环控制。更换DCU时需要注意以下事项：
1. 拆除坏DCU时应注意功率线的缠绕方向和匝数，换上新DCU后应使其与原来完全相同。 2. 焊接DCU连接导线时，必须注意连线与原来保持一致，否则可能造成DCU或控制器的损坏。 3. 为防止损坏其内部电路，电烙铁应接地线或拔下电源线后再焊接。 8.4.3.4 推动板（APL）
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该板外型尺寸为2003200mm，图34为推动板的原理框图，图35为推动板示意图。
图34 推动板的原理框图
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图35 推动板的示意图 推动板上的插座布置和端子定义如图35所示，其主要的功能有：
1. 接受控制板1D～6D相通断信号，经推动模块（EXB841）进行光电隔离，由G1、E1；G2、E2；G3、
E3；G4、E4；G5、E5；G6、E6输出推动电压，控制功率电路中V1～V6的导通关断。
2. 通过推动模块检测功率电路V1～V6的C与E在导通过程的电压降，如果有电机输出线对地或线间
短路情况，则UCE大于6～8V，当EXB841判断有短路情况时，通过OC端向控制板发出短路报警信号。
3. 通过U+、U-端引入功率电路直流母线电压，经过隔离线性变换后与门槛电压比较。当直流母线电
压高于690V或低于420V时，通过OU端向控制板发出过压或欠压报警信号。推动板的隔离线性变换电路采用双光耦实现，板上的电压变换比例调整电位器可用于调整变换比例，但用户必需在本公司技术人员指导下进行。
4. 开关电源部分产生+5V、±15V控制电源，通过插头X3供控制板使用，该电源正常工作时，板上的
电源指示灯（绿）亮，若不亮，则表明开关电源损坏，可检查控制器是否已正常送电，推动板的保险丝是否烧毁。
5. 开关电源部分产生7路20V推动电源，供7路推动电路使用。 8.4.3.5 控制板（ACLM）
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控制板外型尺寸是一块2003200mm的电路板，图36为控制板示意图，图37为控制板原理框图。
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