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几台CT Emerson艾默生变频器维修实例

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发表于:2019/4/25 17:31:15
#0楼
作者:广州郡控王工

附件 750a ct直流调速器.jpg
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。
附件 ct mp直流调速器2.jpg

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)。
附件 CT艾默生sp系列变频器维修完工.jpg

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:
附件 ct艾默生sp4402伺服器维修-2.jpg

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。
附件 CT.emerson艾默生sp3403伺服器维修图片-2.jpg

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。
附件 CT艾默生sp系列变频器2.jpg
[此贴子已经被作者于2019/4/26 8:26:57编辑过]
14409
kazefsh
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发表于:2019/4/25 18:03:08
#1楼
电压取样隔离,应该是开关电源采用冷地方案。不隔离是采用热地方案
16538
xuzhaokun
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发表于:2019/4/25 23:09:55
#2楼
楼主修这个挺在行呀,是高手呀。
此帖发自手机工控论坛
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发表于:2019/4/26 2:53:18
#3楼
敢问楼主是如何做到一看板子就能知道具体线路的?现在都是多层板线路分析实在是难啊
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发表于:2019/4/26 8:28:10
#4楼
回复 #3楼 1096404320
又一次来了好多台,故障五花八门,跟过电路原理
31970
jint 管理员
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发表于:2019/4/26 9:14:44
#5楼
回复 #2楼 xuzhaokun
您好,有注意到您的回帖基本上都是这类话语。请减少客气话,多回复有内容的帖子,谢谢
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发站内信
发表于:2019/9/10 23:02:47
#6楼
请问母线电压检测电路在哪一部分?找半天找不到
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发表于:2019/11/19 20:06:27
#7楼
学习了,感谢分享!
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