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西門子611伺服變頻器維修中心-公司技術雄厚故障處理;故障表現和診斷——一臺變頻器,因損壞嚴重送修。檢查完驅動電路和主電路,換上新的IGBT模塊后,啟動即跳OC。模塊是新換的,六路驅動脈沖都正常,又檢查了一下電流互感器及后續電路,也沒有問題。停機時驅動IC的六路負壓均正常,啟動后六路激勵電壓也正常。需要先判斷故障是出在驅動IC還是模塊身上,這二者都存在故障的可能性。
電路構成——變頻器驅動電路,如圖一所示。上三橋臂驅動電路,由3路互相隔離的電源提供供電;下三橋臂因脈沖信號共N端,故共同采用一路驅動電源供電。IGBT的OC信號,由下三橋臂IGBT的驅動電路(PC929)檢出,并經光耦合器DHP10進行光電隔離后,傳輸至MCU主板電路。
故障分析和檢修——先檢測一下六路驅動IC的帶負載能力,即測其輸出的觸發電流值。原輸出端串接一只15歐電阻(柵極電阻),再在表筆上串接一只15歐電阻,將回路電流限制在0.5A左右。啟動信號投入后,測其電流輸出能力,在原觸發電路連接正常的情況下,仍能給出約150mA的動態電流。其中V相下臂IGBT管子的驅動電路僅輸出約40mA的電流,顯然遠遠不能滿足IGBT管子的激勵要求,跳OC故障的根源即在于此。
該機驅動IC(PC929和PC923)的輸出信號又經一級互補型電壓跟隨器功率放大后,再供到模塊觸發端子。推挽放大器原為一對場效應管,因手頭無原型號管子,現更換為三極管對管D1899和B1261,經改制試驗,
能滿足激勵要求。查V相下臂電路,由PC929的11(脈沖輸出腳)腳接級功率放大電路的電阻值為100Ω,現變值為10KΩ以上,致使D1899不能飽合導通,輸出驅動電流過小。更換電阻后,輸出電流正常。順便測量了一下截止負壓輸出時,驅動電路的負電流供給能力,表筆仍串接15Ω電阻,各路輸出電流值都在50mA左右。
檢修小結——IGBT功率模塊,不僅只是電壓驅動器件,同時還是電流/功率驅動器件,要求驅動電路能滿足一定的電流/功率驅動能力。因而只檢查驅動電路輸出的脈沖信號電壓值是不夠的,必要時要對輸出電流能力進行檢測和確認。
這就得出一個結論測驅動IC的輸出電壓不如測其輸出電流更為直接有效。而且能暴露出故障根源。因某些原因導致電路輸出內阻增大時,測量驅動電壓往往正常,掩蓋了驅動電流不足的真相。
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