科爾摩根伺服變頻器總線過壓故障維修

科爾摩根伺服變頻器總線過壓故障維修

目前主流的伺服驅動器均采用 數字信號處理器（DSP）作為控制核心，可以實現比較復雜的控制算法，實現數字化、網絡化和智能化。功率器件普遍采用以 智能功率模塊（IPM）為核心設計的 驅動電路，IPM內部集成了驅動電路，同時具有過電壓、過電流、過熱、欠壓等故障檢測保護電路，在主回路中還加入軟啟動電路，以減小啟動過程對驅動器的沖擊。功率驅動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行整流，得到相應的直流電。經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動三相永磁式同步 交流伺服電機。功率驅動單元的整個過程可以簡單的說就是AC-DC-AC的過程。整流單元（AC-DC）主要的拓撲電路是三相全橋 不控整流電路。

隨著伺服系統的大規模應用，伺服驅動器使用、伺服驅動器調試、伺服驅動器維修都是伺服驅動器在當今比較重要的技術課題，越來越多工控技術服務商對伺服驅動器進行了技術深層次研究。

1、過電壓故障：這里所指的電壓常指直流母線電壓，圖一是常見市場驅動器主回路電路，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，驅動器CPU無法讀取很高的電壓，所以必需得通過電路轉化將高電壓轉化為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：驅動器的過流故障是常見也是較復雜的故障，當過流故障發生時，驅動器保護電路會立即動作并停機，同時驅動器顯示故障代碼或故障類型。大多數情況下可以根據驅動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、負載發生突變、輸出短路等各種可能導致過流護的因素。下面分析驅動器過流故障原因以及提出過流故障處理方法。驅動器過流內部電路分析，如圖四是一款典型的IGBT驅動保護電路，14腳監視IGBT飽和壓降，當腳14檢測到IGBT集電極上電壓≥7V時，而不管輸入驅動信號是否繼續，11腳輸出都將被強行關斷。同時第6腳輸出過流故障信號給CPU。圖五是另一種過流檢測電路，用的是比較運放電路，當通過傳感器檢測到的電流信號與一標準信號作比較，而判斷是否過流。

（1）驅動器工作中過流，即電機拖動系統在工作過程中出現過流，其原因大致有以下幾方面：

　　a.電動機傳動機構出現“卡住”現象或遇到沖擊負載，電動機工作電流突然增加而出現過流。

　　b.驅動器輸出端短路，如輸出端連接線發生相互短路，或電動機內部短路、接地（電機繞組燒毀、繞組絕緣劣化、電纜破損而引起的短路）等，驅動器輸出端電流大增而出現過流。

　　c.驅動器本身工作異常，如逆變橋中同一橋臂的兩個逆變器件在交替的工作中出現不正常。

　　如環境溫度太高或逆變器元器件老化等原因，使逆變器的參數發生變化，導致在交替過程中，

　　一個器件卻還未來得及關斷，而另一個器件已經導通，引起同一個橋臂的上、下兩個器件“

　　同時導通，使直流電壓的兩極間處于短路狀態，使驅動器內部電流大增而過流。

　　（2）驅動器升速或降速時過流。

　　如果負載的慣性比較大，而驅動器設定升速時間或降速時間太短時，就會引起過流。在升速過程中，如果驅動器工作頻率上升太快，電動機的同步轉速也迅速上升，而電動機轉子的轉速因負載慣性比較大而跟不上去，結果就會使升速電流太大，引起驅動器過流保護；在降速過程中，如果驅動器設定降速時間太短，電動機的同步轉速迅速下降，而電動機轉子因負載的慣性大，電動機轉速仍維持較高的狀態，這時轉子繞組切割磁力線的速度太大而產生過流，引起驅動器過流保護。