几台CT Emerson艾默生变频器维修实例

作者：广州郡控王工

ct是英国驱动器生产商Control Techniques公司的简称，这家公司在交、直流驱动系统中拥有自己独特的解决方案。早在1994年CT公司在香港设立了办事处，ct的驱动产品开始进入我国市场，尝到甜头后，ct公司1995年公司又在上海开设办事处。我接触维修的ct产品中，最多的应该是Mentor II系列的直流调速器，绿色的外壳很有个性，性能稳定，控制精准，现在市场上好多塑料挤出机上，还有CTMentor II调速器呢，不过现在市场上的主流产品，已经是升级换代Mentor mp调速器了。
美国Emerson艾默生电气公司，是一家工业电气设备生产商，技术大拿。传说当年要合并另一个美国电气设备霸主Rockwell（罗克韦尔），可惜没成功。工业设备领域，也分技术宅和业务大咖，技术宅比如BECKHOFF倍福、Baumueller|鲍米勒，lenze伦茨……等等；业务大咖如siemens西门子，danfoss丹佛斯，schneider施耐德……等等。Emerson艾默生和Rockwell罗克韦尔两个品牌,作为美国工业设备名片，规模之大，在全球都有一定的市场地位。

Emerson艾默生的变频器，也有深圳本土工厂生产的td系列，ev系列。而真正带所谓的英伦血统的，应该是穿着绿白相间外套的才是。这些交直流驱动产品，几乎覆盖了所有的功率段，标准的模块化接口，可以实现不同的解决方案。今天我要说的维修实例，就是艾默生引以为傲的unidrive sp系列变频器，其集开环、闭环、伺服、回馈等控制方式为一体，经过不同的组合，得到你想要的结果。这也是为什么，有的带插接模块，有的只需简单的开环调试就可以精确的控制。
Unidrive sp驱动器的功率段很好区分，从sp1到sp6，数字越大功率也就越大！纺织设备上用的驱动器，功率都不会太大，一般也就几个kw，大一点的也就37kw。CT Emerson的驱动器电路设计比较独特，就拿电源来说，一个开关变压器，高低压两路供电，既可以24v辅助电源供电，也可以功率电源供电，很是方便。欧美人的硬件设计思路很独立，硬件设计追求稳定为第一原则，亚洲人习惯以简洁方便为第一原则。通过测绘原理图可以发现，同样一个母线检测电路，东西方的差别明显，东南亚喜欢电阻降压取样，或者从开关变压器的次级脉宽取样，从而达到监测母线电压的目的。而欧美就搞得复杂得多，不但有隔离，还加入了运算比较ic，总之兜兜转转，整得复杂得多。但这样的好处是，可靠性非常的高，像取样电阻烧坏而影响取样精度的问题，几乎不会发生。

Unidrive sp驱动器设计，把高压和低压独立出来，光电源供电就有：驱动板电源，主控板电源，通讯板电源，数字端口电源等等，都是独立的，一环扣一环，不花点时间研究，就一个数字端口供电都要搞半天，混熟了就好办，头疼医头，足痛治足。Sp驱动器的前级驱动电路设计也较奇葩，几级放大不说，还大量引入负压设计，人家一个74hc14搞定的问题，它硬弄出一串分立元器件（笑）。
实例1：
一台纺织厂sp2403驱动器，有时报故障OV，意思是输入电压过压。
我说过，艾默生sp系列的母线检测很少出现问题的。母线检测也要分别看待：1.上电就报母线过压；2.运行中报母线过压。上电就报母线过压，可以先看参数0505，这个实时电压必须超过780才会过压报警。现场母线电压，显示562，很正常。为了进一步确定，将电源改为辅助电源供电，再上功率电源，母线检测显示正常，然后断开功率电源，用万用表直接检测母线消失电压和监控电压是否一致,——得到的比较的数据非常的准确，看来故障点不在母线检测电路。

重新整理了一下思路，觉得故障点应该还是在电源电路上。便一路一路的往下查，当测到主板供电电压时，发现该电压有28v，有点偏高。但一般的主板供电电源范围都比较宽，可以再20—30v间正常工作（比如keb）。我先查电容，容量偏差不大，再查电阻，发现阻抗不对，试着将供电电压断开，采用外部直流标准电压供电，故障马上消失。看来问题找到了，继续向后反推，最后是一个稳压ic出了故障，导致供电无法稳定，造成输入过压故障报警。更换同型号ic，整机修复。
实例2：
一台sp4403艾默生变频器，上电显示一明一灭的，面板显示输入电源欠压。
看一眼就确定不是欠压，因为电源没有正常工作起来。Sp4403伺服器电源无法工作有两点：
1.后级有短路，造成负载过重而停止工作。
2.工作电源故障。
这台艾默生伺服器因为功率较大，厂家采用了可控硅半桥整流供电的办法。可控硅整流可以节省价格昂贵的接触器，得到同频同步的整流电流。半桥整流就是控制可控硅的正向整流。原理是：先取三相交流脉冲，处理后得到正向脉冲，控制可控硅的正向斩波。当蓄能电容充电完成以后，可控硅工作，为蓄能电容蓄能。

我首先怀疑后级有短路，拔掉风扇，电源可以启动。但单独给风扇加电测试，确定风扇是好的。关机一段时间，上电故障又出现，怀疑后级滤波电容有问题，实测容量确有变化，更换，故障依旧。拔掉通讯板板，故障依旧。这才回过头来注意充电电路，因为板卡的启动电源设计独特，在桌面启动非常不方便，也因此走了弯路。CT Emenrson sp4403的充电电路设计比较龟毛，别的品牌都是先提供一个充电电阻，给电容充电，然后让电源工作起来。ct艾默生把这个都省略了，先分压建立一个15v的工作电压，这个工作电压建立起来，ic开始工作，得到可控硅触发脉冲，给蓄能电容软充电。这台伺服器经过分析，最后发现是整流触发板上一个电阻阻值变大，造成电路无法建立工作电源。更换该电阻，故障修复。
实例3：
一台sp3403变频器，启动故障是hf25,电流取样故障。
这个故障时有时无，正常的时候上电就可以运行，故障的时候无法复位。这故障反复出现，厂家决定维修。接到故障机，我首先怀疑电流霍尔的故障，反复上电试机，故障始终不出现。于是接上电，先不通电就放在一边，忙别的设备去了。第二天早上首先上电，故障出现了，赶紧测试霍尔元件的基本电压值，发现一相电压明显不对，看来故障真是霍尔造成的。

Sp系列的霍尔属于艾默生的订制品，性能还是很稳定的，他这个电路设计也比较有特点的。霍尔差分输出后，到ic5输出精确的比较电压，然后由两个分立元件放大，重点是经放大后的信号再反馈到霍尔线圈，——得到较高动态的电流信号。艾默生的霍尔是不容易坏的，但这个环路上的分压电阻，倒是时有损坏。先测板上的电容电阻，并无异样，再仔细检测霍尔，结果发现是霍尔线圈线圈的引线开路，重新焊接清洗，上机两天无异样，故障彻底修复。
总结来说，CT Emenrson Unidrivesp系列控制器的故障率是不高的，但到一定的年限后，会出现一些元件老化引起的故障。常见的故障如:ov/hf25/hf26/hf29/olbr.p/ph/ps24等故障，但都好维修，且维修后性能稳定，返修率也很低，不愧是艾默生交流驱动的全能拳头产品。

又一次来了好多台，故障五花八门，跟过电路原理