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科爾摩根伺服變頻器總線過壓故障維修

日期:2020-06-06   瀏覽量:1936

科爾摩根伺服變頻器總線過壓故障維修

目前主流的伺服驅(qū)動(dòng)器均采用 數(shù)字信號處理器(DSP)作為控制核心,可以實(shí)現(xiàn)比較復(fù)雜的控制算法,實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化。功率器件普遍采用以 智能功率模塊(IPM)為核心設(shè)計(jì)的 驅(qū)動(dòng)電路,IPM內(nèi)部集成了驅(qū)動(dòng)電路,同時(shí)具有過電壓、過電流、過熱、欠壓等故障檢測保護(hù)電路,在主回路中還加入軟啟動(dòng)電路,以減小啟動(dòng)過程對驅(qū)動(dòng)器的沖擊。功率驅(qū)動(dòng)單元首先通過三相全橋整流電路對輸入的三相電或者市電進(jìn)行整流,得到相應(yīng)的直流電。經(jīng)過整流好的三相電或市電,再通過三相正弦PWM電壓型逆變器變頻來驅(qū)動(dòng)三相永磁式同步 交流伺服電機(jī)。功率驅(qū)動(dòng)單元的整個(gè)過程可以簡單的說就是AC-DC-AC的過程。整流單元(AC-DC)主要的拓?fù)潆娐肥侨嗳珮?不控整流電路。

隨著伺服系統(tǒng)的大規(guī)模應(yīng)用,伺服驅(qū)動(dòng)器使用、伺服驅(qū)動(dòng)器調(diào)試、伺服驅(qū)動(dòng)器維修都是伺服驅(qū)動(dòng)器在當(dāng)今比較重要的技術(shù)課題,越來越多工控技術(shù)服務(wù)商對伺服驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行了技術(shù)深層次研究。


1、過電壓故障:這里所指的電壓常指直流母線電壓,圖一是常見市場驅(qū)動(dòng)器主回路電路,P和N之間的電壓就是直流母線電壓
直流母線電壓的讀取,驅(qū)動(dòng)器CPU無法讀取很高的電壓,所以必需得通過電路轉(zhuǎn)化將高電壓轉(zhuǎn)化為CPU可以讀取的低電壓,常見的有變壓器輸出讀取法和電阻降壓讀取法
2、過流故障:驅(qū)動(dòng)器的過流故障是常見也是較復(fù)雜的故障,當(dāng)過流故障發(fā)生時(shí),驅(qū)動(dòng)器保護(hù)電路會立即動(dòng)作并停機(jī),同時(shí)驅(qū)動(dòng)器顯示故障代碼或故障類型。大多數(shù)情況下可以根據(jù)驅(qū)動(dòng)器顯示的故障代碼迅速找到故障原因并排除故障,但也有一些過流故障的原因是多方面的,并不是單一的,而是包含了加速、減速、恒速過流、負(fù)載發(fā)生突變、輸出短路等各種可能導(dǎo)致過流護(hù)的因素。下面分析驅(qū)動(dòng)器過流故障原因以及提出過流故障處理方法。驅(qū)動(dòng)器過流內(nèi)部電路分析,如圖四是一款典型的IGBT驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路,14腳監(jiān)視IGBT飽和壓降,當(dāng)腳14檢測到IGBT集電極上電壓≥7V時(shí),而不管輸入驅(qū)動(dòng)信號是否繼續(xù),11腳輸出都將被強(qiáng)行關(guān)斷。同時(shí)第6腳輸出過流故障信號給CPU。圖五是另一種過流檢測電路,用的是比較運(yùn)放電路,當(dāng)通過傳感器檢測到的電流信號與一標(biāo)準(zhǔn)信號作比較,而判斷是否過流。


(1)驅(qū)動(dòng)器工作中過流,即電機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)在工作過程中出現(xiàn)過流,其原因大致有以下幾方面:

  a.電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)出現(xiàn)“卡住”現(xiàn)象或遇到?jīng)_擊負(fù)載,電動(dòng)機(jī)工作電流突然增加而出現(xiàn)過流。

  b.驅(qū)動(dòng)器輸出端短路,如輸出端連接線發(fā)生相互短路,或電動(dòng)機(jī)內(nèi)部短路、接地(電機(jī)繞組燒毀、繞組絕緣劣化、電纜破損而引起的短路)等,驅(qū)動(dòng)器輸出端電流大增而出現(xiàn)過流。

  c.驅(qū)動(dòng)器本身工作異常,如逆變橋中同一橋臂的兩個(gè)逆變器件在交替的工作中出現(xiàn)不正常。

  如環(huán)境溫度太高或逆變器元器件老化等原因,使逆變器的參數(shù)發(fā)生變化,導(dǎo)致在交替過程中,

  一個(gè)器件卻還未來得及關(guān)斷,而另一個(gè)器件已經(jīng)導(dǎo)通,引起同一個(gè)橋臂的上、下兩個(gè)器件“

  同時(shí)導(dǎo)通,使直流電壓的兩極間處于短路狀態(tài),使驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部電流大增而過流。

 ?。?)驅(qū)動(dòng)器升速或降速時(shí)過流。

  如果負(fù)載的慣性比較大,而驅(qū)動(dòng)器設(shè)定升速時(shí)間或降速時(shí)間太短時(shí),就會引起過流。在升速過程中,如果驅(qū)動(dòng)器工作頻率上升太快,電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速也迅速上升,而電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速因負(fù)載慣性比較大而跟不上去,結(jié)果就會使升速電流太大,引起驅(qū)動(dòng)器過流保護(hù);在降速過程中,如果驅(qū)動(dòng)器設(shè)定降速時(shí)間太短,電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速迅速下降,而電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子因負(fù)載的慣性大,電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速仍維持較高的狀態(tài),這時(shí)轉(zhuǎn)子繞組切割磁力線的速度太大而產(chǎn)生過流,引起驅(qū)動(dòng)器過流保護(hù)。

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