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ABB ACS600多传动变频器维修

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ABB ACS600多传动变频器维修

发布日期:2019-03-20 作者: 点击:

abb acs600系列变频器面世已经十余年了,在我国的发电、化工、造纸、冶金、交通运输等各行各业均有广泛的应用。该系列变频器以其稳定的性能,丰富的选件扩展功能,可灵活应用的编程环境,良好的力矩特性赢得了用户的认可。特别是acs600多传动变频器由于具有能量反馈功能,在节能方面性能优良,所以在提升机上的应用效果非常理想。虽然该系列变频器已经退市多年,但由于保有量巨大,并将在今后相当长的一段时间继续使用,所以探究其维修技术与方法仍具有重要意义。
笔者从事变频器维修工作十余年,对acs600系列变频器有着较深入的了解。我公司现有14台门座式起重机,主要从事码头散货的船舶装卸作业,驱动系统全部采用了acs600多传动变频器,经过近十年的使用目前均良好运行。总的来说,变频器系统的故障率还是较低的,但由于受工作环境(主要是温度、振动、粉尘等因素)的影响变频器内部的元器件损坏还是时有发生。笔者将多年来在实际工作中的维修经验和技巧进行了总结,希望和广大同行进行一下交流和探讨。

图1 acs600多传动变频器系统的构成

2 acs600多传动变频器的工作原理和内部结构
acs600多传动变频器系统的主要由辅助控制单元(acu)、进线单元(icu)、滤波单元(fiu)、供电单元(isu)和若干逆变器组成,如图1所示。辅助控制单元、进线单元、滤波单元主要由断路器、接触器、集电器、电抗器等元件组成,供电单元和逆变器主要由各控制板、功率模块和其他元器件组成。这里我们主要讨论的是供电单元和逆变器内部器件损坏的维修。变频器系统在工作时由供电单元将三相交流电整流为直流电,通过直流母线送至各逆变器,供电单元和逆变器均可以实现四象限运行,可将电机的发电状态下的交流电通过直流母线实现逆变器共享或通过供电单元送回电网。
供电单元在硬件结构上与逆变器基本一致,如图2所示。主要由电源板(npow)、主电路接口板(nint)、门极驱动板(ngdr)、和igbt功率模块组成,在供电单元使用三块功率模块并联使用时需要用到匹配板(nxpp),在逆变器中还会用到禁止误启动板(ngps),模块内部除了上述控制板和功率元件外还有电容器、电流互感器、放电电阻、风机等元器件。在模块外部有一个控制单元(ndcu),由控制板(namc)和i/o接口板(nioc)两块电路板组成,控制板是供电单元和逆变器的控制核心,变频器的应用软件和参数组就储存于此,i/o接口板负责各i/o信号的采集和输出,同时可以连接cdp312控制盘。在供电单元或逆变器工作时,ABB变频器价格电源板提供内部使用的24v、15v电源, 主电路接口板采集各种内部信号,并接收来自控制单元输出的处理结果,提供信号给门极驱动板。门极驱动板接收主电路接口板的信号,提供驱动igbt门级动作的信号,随后igbt功率模块通过开关通断将直流逆变为交流,或将交流整流为直流,驱动电机或回馈电能。模块内部各控制板、元器件的连接采用的是插接件连接,控制单元与逆变器模块、上位机、各选件(编码器适配器、通讯适配器等)之间采用的是光纤连接。弄清模块及控制单元的作用和连接方式,是变频器内部故障检修的基础。再此基础上要进一步掌握各板件连接端子信号的功能,元器件正常与否的测量方法。这样故障的分析、查找、修复就容易多了。
3 acs600多传动变频器常见故障分析
3.1电源板故障
(1)故障现象
驱动电机无动作,cdp312控制盘无显示。
(2)故障分析处理
cdp312控制盘连接在控制单元的nioc板上,首先就要检查控制单元的电源。控制单元的电源是24v直流电源,可以由外部直流电源供电,也可以由内部电源板供电。本例中是由电源板供电。电源板的作用是将直流母线上的直流电(560v左右)转换成24v、15v两组电源供主电路接口板和其他部件使用。首先要确定直流母线电压是否正常,正常时板载绿色led灯(v15)亮,可以通过测量电源板插接端子x31的1脚和4脚进行确认,如果没有电压,则应向上检查直流母线上的快速熔断器,通常快速熔断器的熔断多数都伴随功率模块的损坏,所以一旦发现熔断器熔断一定要先检查功率模块,切不可盲目更换熔断器。在直流母线电压测量正常的情况下,板载v15led灯不亮时,板载熔断器f1熔断的可能性较大,可以用万用表进行检测其好坏。板载熔断器f1的主要作用是对直流输入电压进行保护。通过多次同类故障的维修来看,其熔断通常由直流母线的瞬间电压波动造成,在确定板载元件无外观损坏的情况下可以直接更换。当电源板输入侧均正常时,测量输出侧。插接端子x34是供给控制单元的直流24v电源,测量1脚和2脚进行确认,如果没有电压,则说明电源板开关电源部分损坏,需要更换电源板。电源板插接端子x32是供给主电路接口板,用作门级驱动电压,正常时用万用表测量(表笔接4脚),2脚-24v,3脚-15v,5脚+15v,6脚+24v,当出现功率模块无法触发或其他疑难故障时要重点检测该处。在本例中,经检测是电源板开关电源部分损坏,更换新板后故障排除。

图2 逆变器模块内部结构


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