科尔摩根伺服变频器总线过压故障维修

科尔摩根伺服变频器总线过压故障维修

目前主流的伺服驱动器均采用 数字信号处理器（DSP）作为控制核心，可以实现比较复杂的控制算法，实现数字化、网络化和智能化。功率器件普遍采用以 智能功率模块（IPM）为核心设计的 驱动电路，IPM内部集成了驱动电路，同时具有过电压、过电流、过热、欠压等故障检测保护电路，在主回路中还加入软启动电路，以减小启动过程对驱动器的冲击。功率驱动单元首先通过三相全桥整流电路对输入的三相电或者市电进行整流，得到相应的直流电。经过整流好的三相电或市电，再通过三相正弦PWM电压型逆变器变频来驱动三相永磁式同步 交流伺服电机。功率驱动单元的整个过程可以简单的说就是AC-DC-AC的过程。整流单元（AC-DC）主要的拓扑电路是三相全桥 不控整流电路。

随着伺服系统的大规模应用，伺服驱动器使用、伺服驱动器调试、伺服驱动器维修都是伺服驱动器在当今比较重要的技术课题，越来越多工控技术服务商对伺服驱动器进行了技术深层次研究。

1、过电压故障：这里所指的电压常指直流母线电压，图一是常见市场驱动器主回路电路，P和N之间的电压就是直流母线电压
直流母线电压的读取，驱动器CPU无法读取很高的电压，所以必需得通过电路转化将高电压转化为CPU可以读取的低电压，常见的有变压器输出读取法和电阻降压读取法
2、过流故障：驱动器的过流故障是常见也是较复杂的故障，当过流故障发生时，驱动器保护电路会立即动作并停机，同时驱动器显示故障代码或故障类型。大多数情况下可以根据驱动器显示的故障代码迅速找到故障原因并排除故障，但也有一些过流故障的原因是多方面的，并不是单一的，而是包含了加速、减速、恒速过流、负载发生突变、输出短路等各种可能导致过流护的因素。下面分析驱动器过流故障原因以及提出过流故障处理方法。驱动器过流内部电路分析，如图四是一款典型的IGBT驱动保护电路，14脚监视IGBT饱和压降，当脚14检测到IGBT集电极上电压≥7V时，而不管输入驱动信号是否继续，11脚输出都将被强行关断。同时第6脚输出过流故障信号给CPU。图五是另一种过流检测电路，用的是比较运放电路，当通过传感器检测到的电流信号与一标准信号作比较，而判断是否过流。

（1）驱动器工作中过流，即电机拖动系统在工作过程中出现过流，其原因大致有以下几方面：

　　a.电动机传动机构出现“卡住”现象或遇到冲击负载，电动机工作电流突然增加而出现过流。

　　b.驱动器输出端短路，如输出端连接线发生相互短路，或电动机内部短路、接地（电机绕组烧毁、绕组绝缘劣化、电缆破损而引起的短路）等，驱动器输出端电流大增而出现过流。

　　c.驱动器本身工作异常，如逆变桥中同一桥臂的两个逆变器件在交替的工作中出现不正常。

　　如环境温度太高或逆变器元器件老化等原因，使逆变器的参数发生变化，导致在交替过程中，

　　一个器件却还未来得及关断，而另一个器件已经导通，引起同一个桥臂的上、下两个器件“

　　同时导通，使直流电压的两极间处于短路状态，使驱动器内部电流大增而过流。

　　（2）驱动器升速或降速时过流。

　　如果负载的惯性比较大，而驱动器设定升速时间或降速时间太短时，就会引起过流。在升速过程中，如果驱动器工作频率上升太快，电动机的同步转速也迅速上升，而电动机转子的转速因负载惯性比较大而跟不上去，结果就会使升速电流太大，引起驱动器过流保护；在降速过程中，如果驱动器设定降速时间太短，电动机的同步转速迅速下降，而电动机转子因负载的惯性大，电动机转速仍维持较高的状态，这时转子绕组切割磁力线的速度太大而产生过流，引起驱动器过流保护。