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自检测伺服放大器主电路,伺服驱动器主电路上电检修实例

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发那科放大器维修之主电路上电检修实例

维修工作人员必须牢记:逆变模块与驱动电路在故障上有极强的关联性。当逆变模块炸裂损坏后,驱动电路势必受到冲击而损坏;逆变模块损坏也可能正是因驱动电路的故障而造成的。因而无论表现为驱动电路或是逆变输出电路的故障,必须将逆变输出电路与驱动电路一同彻底检查。对主电路上电试机,必须在确定驱动电路正常-----能正常输出6路激励脉冲前提下进行

     检查驱动电路正常后,将损坏逆变模块换新,才可以上电试机。整机装配后的上电试机,是一个必须慎重的事情。必须采取相应的措施,以保证在异常情况出现时新换的IGBT模块不至于损坏。试机时,放大器启动瞬间是最“要命的一个时刻”,无任何防护措施下的匆忙上电,会使新换的价值昂贵的模块损坏于刹那间。以产所会出的检修的努力就白废了,而且造成了更大的损失,有可能使故障范围扩大了。有的维修人员炸坏几次模块,便对伺服放大器维修望而却步了。采取相应的上电试机措施,能基本上杜绝上电试机逆变模块损坏的发生,只要细心一点的话基本没问题。

 1:方法一

     瘵图中标注DSD处断开,其实电路中为连接铜排,拆去一段连接铜排,即将三相逆变电路的正供电端断开。注意,断开点必须在储能电容之后。假设在KM1或L1处断开,储能电容上存储的电量,会在逆变电路故障发生时,释放足够的能量将逆变模块炸毁。如下图所显。

 

       在断开处串入两只25W交流220V灯泡,因放大器直流电压约为530V,一只灯泡的耐压不足(故障情况下),需两只串联以满足耐压要求。即使逆变电路有短路故障存在,因灯泡的降压限流作用,将逆变电路的供给电流限于100MA以内,逆变模块将不会再有损坏的危险。

      放大器空载,U、V、W端子不接任何负载。先切断驱动电路的模块OC信号输出回路,避免CPU作出停机保护动作,中断试机过程。上电后可能出现如下几种情况:

      1)放大器在停机状态,灯泡亮。3只一只上,下臂IGBT漏电,如V1和V2。此种漏电在低电压情况下不易暴露,如万用表不能测出,但引入直流高压后,出现了较大的漏电,说明模块内部有严重的绝缘缺陷。购买的拆机品中的模块有时候出现这种情况,可用排除法检修,如拆除U模块(V1、V2)灯泡不亮了,说明该模块已损坏。

     2)上电后,灯泡不亮,但接收运行信号后,灯光随频率的上升同步闪烁发亮。说明三相逆变模块中,出现一相上臂或下臂IGBT损坏故障。如当V1受激励信号而导通时,已损坏的V2与导通的V1一起,形成了对代电电源的短路。两只串联灯泡承受530V直流电压而发出亮光。

    3)上电后,灯泡不亮,接收运行信号后,灯泡仍不亮。用指针式万用表的交流500V档,测量U、V、W端子输出电压,随频率上升而均匀上升,三相输出电压平衡。说明逆变输出模块基本上是好的,可以带些负载试验了。

    4)上电后,灯泡不亮,起动放大器后,灯泡仍不亮。但测量三相输出电压,不平衡,严重偏相。故障原因:某一臂IGBT内部已呈开路性损坏;某一臂IGBT导通内阻变大,接近开路状态。对此故障的检测方法如下:

   ①用直流电压档测量放大器U、V、W端子的方法。当放大器输出端子输出三相平衡的交流电压时,说明输出电压中不含有直流成分。换句话说,此时指针式万用表的直流500V档所测得的直流电压值为0.当输出偏相时,实质是逆变输出电路的某一臂IGBT导通不良或呈开路状态,致使该相输出为正或负的半波输出,或者该相输出的正、负半波不对称,输出电压中出现了直流分量。一臂IGBT为开路(断路)状态时,则为纯直流分量了。此时用万用表直流500V档测量,可得出如下结果:假定测量U、V之间元直流电压,但测量W、V和W.U之间有直流电压值出现,说明 W相模块不良。若为红表笔搭接W相,指针正偏转,测说明 W想下臂IGBT(V6)导通不良或没有导通;若黑表笔搭接W相指针为正偏转,则说明W相上臂IGBT(Q5)导通不良或没有导通。

     也可以换一种测量方法,直接测量U、V、W3个输出端子对P,N之间的电压值。仍用直流500V档。由分析可以得出结论:当U相的上下臂IGBT(V1、V2)完全正常的对称导通时,在U端子形成了“等效的”对直流供电530V的分压,U端子对P,N两点都能测出1/2的530V的直流电压,即260V左右的直流电压。而异常状态下,可得出这样的测量结果,如P,U之间所测电压远远高于260V甚至等于530V,则说明V2内部C、E之间断路或导通不良,不能形成对530V的“正常分压”而使U相直流电压升高。

②下述的测量方法,也是唯一有效方法。修复放大器,检查发现为逆变模块损坏,购买相同型号的模块,进行一遍脱机测量的所有程序,确认模块无问题后,装机上电试验。三相输出电压很不平衡,彻底检查驱动电路确认无故障后,按下图接线方式测量出新换模块导通内阻变大,换新模块后故障排除。

我国的动力和居民供电,一般采用三相四线制。N为中性线,也称为零线。注意,放大器直流回路负端常常标注为N,与三相供电的中性线不是一码事,在力中以N*(中性线)相区分。有的维修人员弄混了,以为放大器中的N点是与三相供电的N线相连的,连接后,一上电,整流模块就炸了。

   将三相U、V、W输出端对三相供电的零线(N*)测量,U相,W想直流成分为零,而V相约有-300V的直流负压。由此判断:V相下臂导通良好,而上臂导通不良,两臂输出的正,负半波不对称,致使V相对零线有负电压输出。而V相上臂,恰巧就是新换上的模块。另购一只相同型号模块更换后,三相输出正常。模块的故障,为内部输出管C、E极间导通内阻变大。说明了一件事,即使是细致测量后,认为是好的逆变模块,也不能百分百断定就是没有问题的。万用表的测量判断能力毕竟有限的。对接入电路上电后反映出的问题,不要存有先入之见,认为模块不可能是坏的,从而造成对故障的误判,合检修走入弯路。

   串接灯泡上电检查逆变电路,对绝大部分放大器是适用的,因为灯泡的限注和指示作用带来了检修上的很大方便。但也有例外,放大器维修,伺服器维修,西门子驱动器维修,西门子伺服电机维修,遇到解决不了的,可找青岛科阅电子有限公司 0532-86769775  张工咨询维修


















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