工厂设备的维修保养（高频感应加热设，电涌实验仪，ABB800变频器）

由于我承接了几个单位的设备维修，近段时间都在忙着修机，先是工厂的感应加热设备坏了，然后是生产线上的高压测试仪。正在忙得不可开交的时候，来了两台低压中功率（110kw）柜式abbacs800变频器，需要急修，于是一下子就把日程安排都打乱了。
先说高频感应加热设备，一般在工厂需要淬火、零部件加热、热固件等都会用到。这东西不复杂，全国各地都有生产，品牌是哪个好就很难说了，要和人家国外的比起来，稳定性还是有差距的，比如意大利的ROBO品牌。最让人抓狂的是，国内生产厂家，为了技术保护，好多都把里面的电子元件ic型号都擦除掉了，让一些没有维修经验的同行十分被动。如果你对数字驱动电路有一定的功底的话，经过分析，还是能判断出ic的型号来。
高频感应加热原理和电磁炉差不多，但工业设备，一是功率做得比较大，二是控制环路也要复杂得多。工作原理是这样：1.三相380v交流电电压进入，经过整流后，由缓冲电阻给蓄能电容充上电，接触器不吸合（启动时再吸合），等待控制命令。2.控制板根据用户设定，给出一个高频pwm驱动信号，经驱动板放大后，驱动功率模块（IGBT）输出高频电流，经功率变压器耦合后，得道工作涡流电（一个环状的线圈）。3.当一个需要加热的零部件放入这个线圈之内，强大的高频涡流电流，聚集在这个没有回路的物体上，零部件就被瞬间加热了。
感应加热设备说起来神秘，其实原理和变频器差不多，只不过变频器是直接功率输出，感应加热设备是耦合功率输出。感应加热设备的技术难点在于，散热和电流控制。由于功率是耦合式的，耦合，说白了就是一个变压器，次级做功初级肯定也发热，要怎样把这个热量带走，厂家普遍采用的是水冷方式，且循环水必须有温度和流量的限定，以保证散热良好。作为感应设备的维修单位，这也是一个要注意的一个问题，因为随着使用年限的增加，循环管道内会沉积很多污垢，轻则影响散热效果，重则造成堵塞，直接炸模块。

电涌试验仪是一种专用的测试设备，只知道由日本MENKOU公司设计制造，在网站上也找不到这家公司的资料。这不奇怪，在工控领域有很多高手组合的团队，专长于一个细分领域，人员不多，产品优良。我就见过日本一个十几个人的小公司的设备，是专门为压缩机定子绕线压线的，一分钟两个成品，包括绕线，包扎，压线一气呵成，规格统一，个人感觉还是蛮强大的了！当然，像这样的专业设备，价格也不便宜，传说价值100多万一台，我估计成本不会超过一辆丰田凯美瑞。呵呵，说着说着就走题了。
记得我第一次修电涌试验仪，花了三天时间琢磨原理，先照相，然后给线束宽衣解带，弄明白来龙去脉后再下的手。日本的东西一般都采用100v供电，里面的电机，变压器都是按照这个规格来的。没办法，你要用人家的设备，就得按照人家的规则来。（顺便说的是，工控产品维修，特别是进口的设备，在没弄清楚供电电压时，最好先别急着上电）。
工控设备的维修，维修进度个人觉得也要分几个等级：1.一般驱动、功率输出、电源的零配件，该不代换的尽量不代换，实在需要代换的（或者买不到），也要尽可能的查出参数，尽可能的保证相近。有些芯片甚至对生产商也有要求，有的不讲究，比如TL074用TL084代换，也不会出现什么大不了的问题。2.如果是仪器、传感器等的维修（特别是进口的），我就尽量用回原型号和原公司的。可能有同行说：小题大作了吧！？但我遇上过n次，有次是一个英国欧陆的温度检测仪表，坏的芯片都圈出来了，原装用的HEF系列芯片，不就是一个施密特触发器嘛，正好我手上有HCF系列的同型号芯片，自然就用上去了。不料货发回给客户后，客户反映说，仪器有时可以用，有时不可以用。发回来重新维修吧，走了一圈弯路，最后把芯片换回原装原厂的型号，我靠！一切正常了。
客户这台电涌试验器故障是：在高压扫频时，有时出现丢失，频谱信号丢失时数码信号也归零。经过分析，仪器的工作原理大致如下：1.插口2#线和101#线为100v交流供电，开关接通，仪器得电开始工作，马达旋转，马达旋转时通过带动四个碳刷交替接通；2.外部51#线得电，继电器吸合，调压变压器得电，经调压后得到的电压，送高压变压器升压，设定的高压经过可控硅控制后，得到高压脉冲电，经马达的碳刷交替接通，得到需要的测试电涌电压。这个测试，主要是检验产品在出厂时的耐压标准。故障现象分析：扫频丢失，且数码显示同时丢失，分析可能是如下部件出了问题：1.高压调至变压器接触不良；2.可控硅驱动脉冲丢失；3.马达碳刷接触不好。经过仔细检查，最后发现，改电涌试验仪的调压变压器因使用年限过久，在调压线圈上积了一层污垢，用清水清理后（不能用酒精、天那水，因为酒精和天那水会褪去绝缘漆，那样变压器就只能报废），烘干紧固，现场装机恢复正常。


回头再说abbacs800变频器的维修。Abb这个品牌，对工厂电工来说，恐怕并不陌生。这个瑞典世界500强品牌在我们国家早已安家落户很多年了，ACS系列变频器+DCS系列直流调速器的组合，在功率驱动市场（特别是大功率驱动市场），所向披靡，干得风生水起。我入行还算幸运，接触的主要是国外产品，很多国际工控大佬的产品，都见识过，abb的产品从acs150到acs800，从dcs400、dcs500、dcs800等等斗领教过。至于过程，说来话长，就不一一道来了。
今天我在这里探讨的是acs800柜式机，且版本是7.x系列的。
abb变频器个人还是喜欢修柜式机，一来功率大，好收费。二来主板和控制板分离，连带故障少，组合方便。同样的柜式机，经过软件的升级，可以是二象限的，也可以组成四象限的。四象限的成本高，更环保节能，更适合用于一些功率要求大，电源要求高的场合。如果在维修时就不用管它是输入的还是输出的，统统当输出维修就可以了，只要修好，爱怎样用那是使用方的问题。abb acs800柜式大功率变频器的维修，最好自己有一张主控板（即RMIO-12c）。
功率驱动单元，有以下几块板卡组成：光纤信号处理板，一般光纤信号处理板的型号是（AINT-02C），负责取样电路处理和pwm信号调制解码；功率驱动板，一般分61和71系列（如AGDR-71C），负责整个功率的输出控制和输出采样，个人觉得尾缀带C的板有绝缘层，更可靠一些；整流板的目的更简单，型号（AINT-01C），因为是半桥控制，就是从输入相电压上取出正弦波，经整形补偿后变换为方波，控制可控硅半桥的通断，得到整流后的直流电。不得不说的是，在一般高档机种中，是不屑用采样半波整流的，一个是延时时间角（即充电时间）二是相电流本身存在谐波干扰的问题。比如ab罗克韦尔1336f系列，人家就采用了脉宽调制电路全桥控制，在充电延时，控制谐波干扰等方面做得更优秀一些。当然，这是钻牛角尖的说法，比起接触器加充电电阻的普通方式，有进步多了。
Abb acs800系列的柜式机有很多的报警，比如4210（内部温度过高）、3210(中间电路直流电压过高)、5210（连接至INT 板的光纤出现故障）、2340（电机电缆或电机短路）等等。
根据我的经验，在一直正常用着的设备上,：
1.总是报4210温度过高，变频器（背面）本身也很高，那就是要全面清理保养了。这不是普通的扫扫灰，而是必须全面肢解，因为散热器里面的灰尘你是没法清理的。
2.一直使用正常的变频器，总报3120母线电压高3220母线电压过低，你就该考虑换电容了，很可能是电容容量不足或上下容量失去平衡导致的。
3.5300报警，一般是光纤插口脏，或者收发二极管坏。光纤工作原理是这样的，主板首先发出一个联络信号给信号处理板，信号处理板接到信息，发出一个信息给主控板，如信号码流正常，联机成功。如果是新的主控板和驱动单元初次连接，型号设置错误，也会报5300光纤故障。
4.报2340。这个要分开看，操作手册上说是输出电机或电缆短路造成的。首先确定复位能不能再启动？先说不能启动，不能启动，先拆下马达连接线！还是不能启动，肯定模块或驱动电路有故障了，这样就不要再持续启动，那样会扩大故障范围，应该立即维修。拆掉马达线能正常启动，那就先检查电机，输出线路是否真有短路，线路是否发热？马达是否发热，绝缘是否良好？2340可以说是abbacs800变频器故障率出现最多的故障报警，如复位后又能正常开机，但跳故障时间不定。这就麻烦了，有代换的最好先换一台上去看，会不会出现同样的故障？还是一样（而换上去的变频器又确定是好的），那就修电机了，很可能有匝间轻微短路。如果电机确认了没问题，那也不用惊慌，首先，在跳2340时不要复位，马上看变频器参数03.05、03.06、04.01、04.02，这几个参数可以告诉你，故障出在那张板、那相、那个桥臂的位置，这样，维修起来就会少走很多弯路。
结语：大功率维修的技术难度在于，你修好了通路，不一定就解决了故障。因为控制电路大功率一般都用差分上下驱动电路，不但对输出脉宽有要求，还要在导通和关断的瞬间有余量幅值，既要控制大电流，又要响应速度足够快。而这些，是带假负载小电机试不出来的。比如abbacs800驱动这张（AGDR-71C）板，上面处理电路就包括：电源隔离分配；差分驱动放大；输出桥臂检测反馈；全相位功率输出还是并联功率输出等等。东西还是挺多的！


最后来一张现场图片。

兄弟，高人就不敢当！很久没写了，就忙这些东西

分享也要有个样子的，本来还有欧陆590的，想想觉得太长了，大家不一定有兴趣一下看那么长的文字，所以省略了

谢谢，经验交流可以加本人qq2521138606啊

多谢了，说高人啊大师啊都是假的，技术的东西搞的定才是王道，但点赞是真心的，统统收下了。