变频器维修之驱动电路检修Word文档下载推荐.docx
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1.用数字式万用表,则能得出表4-3中的数据。
指针式万用表的交流电压档,也能显示偏大的直流电压值,故在停机状态,仍显示一定电压值,但在起动状态,表笔马上反向指示-说明指针式万用表的交流电压档,虽能测出信号电压的峰值,但仍能指示出电压的极性。
2.当驱动供电电压为15V和-7V时,检测得出的输出侧的电压值也相应降低。
3.因电路元器件的离散性、各路驱动电源电压的差异以及不同型号变频器PWM(SPWM)脉冲波形的差异,测量所得出的动态电压值也会有较大的差异。
如从触发端子测得交流电压值,其峰值往往大致接近供电电压值,一般只要满足在13V以上,IGBT就能可靠工作,六路脉冲电压的幅度也有所差异。
所以即使同一种采用同一种驱动IC的不同型号的变频器,也不可能测得一样的结果。
我们不必从数值的精确度上太过讲究,可完全从动、静态电压值、电压极性的明显变化上,判断出驱动电路的工作状态。
每一路驱动电路,都可以直接从驱动IC的两个输入脚检测输入信号,从驱动信号的输出端子(模块触发端子)检测输出信号。
若输人信号电压为零,则往前检测从CPU至驱动IC的信号传输电路,检测容请见第7章脉冲信号的前级电路检测;
若有输入信号,1附、22的输出信号端子则可能有以下几种情况:
1)用50V交流档测PC923的6脚电压,若过低(如仅为10V),对比测量一下PC929的输入2、3脚电压,若偏低,则往前检测从至驱动忆的信号传输电路,检测容请见第7章相关章节;
如正常,故障可能为PC923部输出电路的VT1低效,代换PC923。
2)检测PC923的6脚交流电压值,达15V以上(15V供电下,以上即为正常值),故障原因为R65、有阻值变大现象,更换。
或VT11低效,更换。
若触发端子仍为-10V的固定负压。
测PC23的6脚,也为-10V,驱动IC部VT2击穿,代换;
测PC923的6脚有4V左右的正电压,故障为驱动IC后置放大器的V11短路,更换。
以上检查,只是检测出驱动电路输出的脉冲电压幅度没有问题,但下一个驱动电路无问题的结论还为时过早。
还需验证驱动电路的电流(功率输出能力)。
(1)静态检测电路处于静止状态时,相对于+5V供电的地端,PC2的2、3脚电压都为5V,直接测量2、3脚之间电压差为以驱动电源的0V为0电位参考点,IGBT触发引线端子的1线应为-10V。
PC923、PC929的脉冲输出脚和后置放大器的中点电压都为-10V.
检测1化端子的1线为0V,故障原因有:
驱动电源稳压二极管击穿短路;
栅极电阻V91开路。
检测1端子的1线为18V左右,故障原因有:
PC2的后置放大电路中的VT10短路;
PC2部输出电路中的VT1短路;
检查PC2的2、3脚如有电压输人,如1V、2V、故障原因为前级信号电路故障,使PC2形成了输人电流的通路。
(2)动态检测电路静态时测得围端子1线上有正常的-10V截止电压,及测量各静态工作点基本正常(其实各检测点都表现为供电电压),要进一步检查动态一一对脉冲信号的传输能力,验证电路确无故障或使隐蔽故障暴露出来。
但接着碰到了麻烦事,因为在检修中电源/驱动板与主电路已经脱开,1、2触发端子是空置的,并未接入IGBT,而且在未查明驱动电路是否工作正常之前,也是绝不允许在IGBT接入530V直流供电的情况下,连接驱动电路并检查驱动电路的故障的。
因为IGBT的脱开,驱动电路输出的脉冲无论正常与否,只要按一下操作面板的起动(FWD)或运行(RUN)按键,操作显示面板即跳出OC故障。
原因在于驱动芯片PC929在脉冲信号传输期间,PC929的9脚部电路与外部元件构成的IGBT管压降检测电路,因IGBT的未接入(相当于开路),而检测到极大的管压降信号,而向CPU报出OC信号,CPU采取了停机保护措施。
必须采取相应手段,屏蔽掉驱动电路对IGBT管压降检测功能,令CPU正常发送六路脉冲,以利驱动电路的进一步检修。
看下图电路——PC929驱动电路的IGBT管压降检测等效电路图:
如果单纯将OC信号切断,如将图4、9中的PC4开路或短接PC2的1、2脚,以中断OC信号的输出,固然可以令CPU不停止脉冲信号的输出,但PC929中IGBT保护电路还处于起控状态,PC929仍无常输出驱动脉冲信号。
正确的做法是:
短接上图b、c点,即将D1的负极与OV供电引出线短接,人为造成“IGBT的正常导通状态”,“糊弄”一下IBGT管压降检测电路,使之在激励脉冲作用期间,能一直检测到IGBT的“正常状态”,部保护电路不起控。
在检修所有变频器的驱动电路板时,只有驱动电路本身有IBGT(管压降检测)保护电路,我们都可以找出上图电路中的b、c点并予以短接,就可以将驱动电路OC故障的报警功能屏蔽掉,对驱动电路进行脉冲传输状态的检查了。
好了,短接b、c点,按动操作显示面板上的起动和停止按键,配合对输出脉冲电压的测量,驱动电路的隐蔽故障,便一一暴露无遗了。
驱动电路动、静态电压变化是如此明显,无论用指针式万用表或数字式万用表、用直流电压档或交流电压档、直流电流档或交流电流档,都能测出明显的变化。
以至于我们不必采用示波器,也能准确判断出驱动电路对脉冲信号的传输情况。
测量数据见表4-3
变频器维修之驱动电路的故障特征
2011-10-2007:
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783次
1)变频器空载或轻载运行正常,但带上一定负载后,出现电动机振动、输出电压移相、频跳OC故障等。
2)变频器上电,操作显示正常,起动后能在操作面板上监控到输出频率数值上升的现象,但U、V、W输出端子无电压输出,变频器也不报出OC故障,好像是"
运行正常"
。
故障原因为驱动化输人侧的+5V*供电电源丟失,六路驱动冗都无脉冲信号输入,驱动电路处于"
待机"
状态,IGBT管压降检测电路在"
休息中"
,并不向CPU返回OC信号。
3)变频器上电后,不跳OC、SC等故障代码,但拒绝所有操作,出现类似于程序进入死循环的"
死机"
现象,先不要轻易判断为CPU故障,可能为变频器上电检测到有OC信号输出,出于保护目的,故拒绝所有操作,以免造成人为的故障扩大(详见英威腾驱动电路检修一节)。
4)上电,变频器未接收起动信号,变频器在系统自检结束后,即报出OC故障。
故障原因:
①变频器的三相输出电流检測电路损坏,误报过电流故障,如电流互感器部电路损坏,误报出严重过电流故障。
②驱动电路的OC信号报警电路损坏,如PC929的8脚部DMOS晶体管短路,向CPU误报OC信号。
驱动电路的供电电源电流〔功率)输出能力不足;
驱动IC或驱动IC后置放大器低效,输出阻变大,使驱动脉冲的电压幅度或电流幅度不足;
IGBT低效,导通阻变大,导通管压降增大。
5)接收起动信号,即跳(接地故障)。
变频器说明书中对接地故障的定义是,当接地电流大于额定电流的50%。
时,即判断为GF故障。
其实也是OC故障的一个别名。
在报警层次上有所不同(详见安川驱动电路的检修一节),GF报警用于起动初始阶段的对BT过电流(或管压降)状态的检测。
6)变频器上电显示正常,接收起动信号,即跳OC过电流)、SC〔短路)故障代码。
①逆变模块有开路性损坏,先是击穿短路,炸裂后开路,或G、E间部损坏,虽有触发信号引入,但IGBT不能正常开通,驱动电路的V87管压降检测到异常大的导通压降,报出OC故障。
②驱动电路本身故障。
a无激励脉冲加到IGBT的触发端子。
一是从CPU主板来的脉冲信号未能正—常输人到驱动电路的输入端;
二是驱动电路有元器件损坏,阻断了脉冲信号的传输。
b驱动电路不能输出正常的驱动脉冲,多为电流输出能力不足。
一是驱动化的后置放大器低效,元器件变值等;
二是驱动供电不良,不能达到足够的电压幅值和输出足够的驱动电流,使IGBT不能被良好导通或处于导通与截止的临界点上,IGBT管压降检测电路检测到大于7V的管压降信号而报出OC故障。
c驱动供电电源电压的低落为驱动IC部欠电压电路所侦测,驱动化报出OC故障。
变频器驱动电路PC923和PC929的检修
2011-10-1908:
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对逆变功率电路的修复是在确认CPU主板和驱动电路正常的前提下进行的,否则对IGBT模块的盲目更换不但毫无意义,而且可能会造成直接的经济损失。
对驱动电路的修复是在IGBT主板能正常输出六路脉冲信号的前提下进行的,否则对驱动电路的修复不但无意义,
而且给检测带来了一定的难度。
CPU主板(操作显示面板)的正常,为我们修复各种故障,提供了有效的监控和提示的作用,使我们能根据操作显示面板上故障代码的提示,有针对性地检查故障电路。
变频器完善的各种检测和保护功能,在变频器正常运行时是非常必要的,但在我们进行局部电路故障的维修时——总得使机器脱离开整机连接的状态,会引发相关保护电路的起控,而使变频器进人故障锁定状态,停止了对比如对六路脉冲信号的输出,使我们无法〔或比较困难)检测该信号通路〈如驱动电路)是否能正常地对CPU电路来的六路脉冲信号进行传输和放大。
驱动电路的工作状态的正常,只有一个标准:
能正常地传输和放大六路驱动脉冲。
输出的六路驱动脉冲具有符合要求的电压幅度和电流供给能力。
静态〈待机)下的工作点检测,往往不能得出准确的结论。
得想法让电路处于动态工作中:
一是采取相应措施,屏蔽掉变频器的相关故障检测功能;
二是用某种方法验证驱动电路的输出能力,确认驱动电路输出的六路逆变脉冲信号是完全符合要求的,于是对驱动电路的修复才能画上一个圆满的句号。
对驱动电路的检修,一定程度上决定了整机检修的成败。
故陣变频器无论表现出何种故障,最后的修复总是表现驱动电路六路驱动脉冲的正常输出!
六路脉冲输出信号都有,但有缺陷,轻者机器不能正常工作,重者将有可能使逆变模块损坏,对驱动电路的检修,小心不为过!
1.驱动电路(由PC923和PC929组合)的构成和电路原理图4-9为INTPBGBA0100AZ110KVA东元变频器U相的驱动电路图。
15KW以下的驱动电路,则由PC923和PC929经栅极电阻直接驱动IGBT,中、大功率变频器,则由后置放大器将驱动冗输出的驱动脉冲进行功率放大后,再输入了的C、E极。
驱动电路的电源电路,是故障检测的一个重要环节要求,而且要求其具有足够的电流(功率)输出能力一
不但要求其输出电压围满足正常-带负载能力。
每一相的上、下化IGBT驱动电路,因IGBT的触发回路不存在共电位点,驱动电路也需要相互隔离的供电电源。
由开关电源电路中的开关变压器绕组输出的交流电压,经整流滤波成直流电压后,又由R68、VS1(10V稳压二极管)简单稳压电路处理成正和负两路电源,供给驱动电路。
电源的0V(零电位点)线接人了PC2的2、3极,驱动化的供电脚则接人了28V的电源电压。
光耦合器的输入、输人侧应有独立的供电电源,以形成输入电流和输出电流的通路。
PC2的2、3脚输入电流由+5V*提供。
此处,供电标记为十5V*,是为了和开关电源电路输出的+V5相区分。
+5V*供电电路如图4-10所示。
该电路可看作一简单的动态恒流源电路,R179为稳压二极管的限流电阻,稳压二极管的击穿电压值为3.5V左右。
基极电流回路中稳压电路的接入,使流过发射结的Ib维持一恒定值,进而使动态Ic也近似为恒定值。
忽略VT8的
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