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西门子6SE7021伺服驱动器缺相当天解决修复

更新时间:2020-04-17

简要描述:

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西门子6SE7021伺服驱动器缺相当天解决修复,故障分析;伺服驱动器故障检修实例

伺服驱动器故障的修复。
 接手一台伺服驱动器,属雷击故障,将损坏输入整流模块、开关电源的开关管、分流管更换后,屏显正常,看来问题不大。
 测六路驱动信号输出端子上的负压正常,驱动IC的输入信号均"正常”整机装配试验,一上电即跳OC,但复位后能启动操作,操作显示面板上有频率输出显示,但实测U、V、W端子无三相电压输出。本机驱动IC采用光耦PC923和PC929,由PC929与光耦合器SN0357配合向MCU返回OC信号。初步判断故障原因,可能为驱动电路不良,IGBT不能被良好驱动,PC929检测到IGBT不能正常开通,而向MCU返回OC报警信号。
 电路构成——7200PA型110kVA(75kw)变频器的U相IBGT驱动电路,如图一所示,V、W相的上、下桥臂IGBT驱动电路组成,与U相驱动电路完全一样。
 故障分析和检修——检查驱动IC(PC12、PC3)输出侧电路及主电路功 率模块内部的逆变回路,都无异常。测PC923的脉冲输入脚,感觉不大对劲,测量PC923的信号电压值2脚为负、3脚为正。PC923的2、3脚为光电二极管输入电路,2脚为二极管的阳极,3脚为二极管的阴极,2脚直接与+5V*电源相连接,3脚接MCU的脉冲输出端,低电平输出有效,即输出时从PC923的3脚拉入电流,使内部输入侧二极管导通。
有脉冲作用且频率较低时(直流电压挡对+5V供电地端测量),3脚为3V上下的摆动电压,当频率上升时,该脚约为3V的电压值,2、3脚之间的脉冲电压值一般应为0.6V左右,而且信号电压极性为2脚正,3脚为负。现在检测的结果如下未输入运行指令时、3脚为0.5V高电平,2脚为接近0V的低电平;当输入运行指令时,3脚降为0.2V,有高低电平的变化,说明MCU的脉冲信号已经到达了PC923。
但PC923的2脚的+5V*供电丢失了。2脚供电电压的丢失,使驱动IC无输入电流通路不能传输脉冲信号,IGBT得不到激励脉冲,因而变频器无输出电压。在此情形下,PC923内部IGBT保护电路,也不报出OC号。MCU以为电路在正常工作中、根据同MCU对PWM波形的输出控制进程,在操作显示面板上显示输出频率值。
 检查2脚供电为一只三极管和稳压管的简单串联稳压电源,三极管基极低流电阻开路,导致供电电压为零。更换偏流电阻后、测PC923的2、3脚电压恢复正常。但变频器上电,还是跳OC故障,须进行复位操作后、才接受运行信号。此OC信号是上电即跳、并不是在启动运行后再跳的。说明OC信号输出电路本身有故障,MCU在自检过程中,检测到OC故障的存在。
 检测传送OC信号的光耦合器PC4,测量1、2输入侧两引脚电压值为零,但测OC信号输出端3、4两引脚电压值为0.5V。既然无OC信号输入,光耦输出侧呈高阻态,两引脚电压应为5V。测量输出引脚无短路现象,只有一个可能,即信号输出脚的5V上拉电阻已经变值或开路。
 试用一只10k电阻接于信号输出脚与5V供电之间,开机测信号输出脚为5V,反复送电几次,,不再跳0C故障。
 检修小结——上述两个故障,其实都来自于一个原因:即变频器内部电路因引入雷击,造成某些电阻元件开路,导致信号回路供电的丢失。脉冲信号输入脚与OC信号输出脚,都与MCU引脚直接相连,并由上拉电阻接+5V供电。元件损坏导致上拉高电平消失后,MCU引脚为0.5 V的低电平,驱动电路不工作和上电即跳OC信号的原因,即在于此。

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