發那科放大器維修之主電路上電檢修例項

維修工作人員必須牢記╃↟▩◕₪：逆變模組與驅動電路在故障上有極強的關聯性·↟◕◕•。當逆變模組炸裂損壞後◕▩•，驅動電路勢必受到衝擊而損壞；逆變模組損壞也可能正是因驅動電路的故障而造成的·↟◕◕•。因而無論表現為驅動電路或是逆變輸出電路的故障◕▩•，必須將逆變輸出電路與驅動電路一同徹底檢查·↟◕◕•。對主電路上電試機◕▩•，必須在確定驅動電路正常-----能正常輸出6路激勵脈衝前提下進行

     檢查驅動電路正常後◕▩•，將損壞逆變模組換新◕▩•，才可以上電試機·↟◕◕•。整機裝配後的上電試機◕▩•，是一個必須慎重的事情·↟◕◕•。必須採取相應的措施◕▩•，以保證在異常情況出現時新換的IGBT模組不至於損壞·↟◕◕•。試機時◕▩•，放大器啟動瞬間是最“要命的一個時刻”◕▩•，無任何防護措施下的匆忙上電◕▩•，會使新換的價值昂貴的模組損壞於剎那間·↟◕◕•。以產所會出的檢修的努力就白廢了◕▩•，而且造成了更大的損失◕▩•，有可能使故障範圍擴大了·↟◕◕•。有的維修人員炸壞幾次模組◕▩•，便對伺服放大器維修望而卻步了·↟◕◕•。採取相應的上電試機措施◕▩•，能基本上杜絕上電試機逆變模組損壞的發生◕▩•，只要細心一點的話基本沒問題·↟◕◕•。

 1╃↟▩◕₪：方法一

     瘵圖中標註DSD處斷開◕▩•，其實電路中為連線銅排◕▩•，拆去一段連線銅排◕▩•，即將三相逆變電路的正供電端斷開·↟◕◕•。注意◕▩•，斷開點必須在儲能電容之後·↟◕◕•。假設在KM1或L1處斷開◕▩•，儲能電容上儲存的電量◕▩•，會在逆變電路故障發生時◕▩•，釋放足夠的能量將逆變模組炸燬·↟◕◕•。如下圖所顯·↟◕◕•。

       在斷開處串入兩隻25W交流220V燈泡◕▩•，因放大器直流電壓約為530V◕▩•，一隻燈泡的耐壓不足（故障情況下）◕▩•，需兩隻串聯以滿足耐壓要求·↟◕◕•。即使逆變電路有短路故障存在◕▩•，因燈泡的降壓限流作用◕▩•，將逆變電路的供給電流限於100MA以內◕▩•，逆變模組將不會再有損壞的危險·↟◕◕•。

      放大器空載◕▩•，U◕·▩、V◕·▩、W端子不接任何負載·↟◕◕•。先切斷驅動電路的模組OC訊號輸出迴路◕▩•，避免CPU作出停機保護動作◕▩•，中斷試機過程·↟◕◕•。上電後可能出現如下幾種情況╃↟▩◕₪：

      1）放大器在停機狀態◕▩•，燈泡亮·↟◕◕•。3只一隻上◕▩•，下臂IGBT漏電◕▩•，如V1和V2·↟◕◕•。此種漏電在低電壓情況下不易暴露◕▩•，如萬用表不能測出◕▩•，但引入直流高壓後◕▩•，出現了較大的漏電◕▩•，說明模組內部有嚴重的絕緣缺陷·↟◕◕•。購買的拆機品中的模組有時候出現這種情況◕▩•，可用排除法檢修◕▩•，如拆除U模組（V1◕·▩、V2)燈泡不亮了◕▩•，說明該模組已損壞·↟◕◕•。

     2）上電後◕▩•，燈泡不亮◕▩•，但接收執行訊號後◕▩•，燈光隨頻率的上升同步閃爍發亮·↟◕◕•。說明三相逆變模組中◕▩•，出現一相上臂或下臂IGBT損壞故障·↟◕◕•。如當V1受激勵訊號而導通時◕▩•，已損壞的V2與導通的V1一起◕▩•，形成了對代電電源的短路·↟◕◕•。兩隻串聯燈泡承受530V直流電壓而發出亮光·↟◕◕•。

    3）上電後◕▩•，燈泡不亮◕▩•，接收執行訊號後◕▩•，燈泡仍不亮·↟◕◕•。用指標式萬用表的交流500V檔◕▩•，測量U◕·▩、V◕·▩、W端子輸出電壓◕▩•，隨頻率上升而均勻上升◕▩•，三相輸出電壓平衡·↟◕◕•。說明逆變輸出模組基本上是好的◕▩•，可以帶些負載試驗了·↟◕◕•。

    4）上電後◕▩•，燈泡不亮◕▩•，起動放大器後◕▩•，燈泡仍不亮·↟◕◕•。但測量三相輸出電壓◕▩•，不平衡◕▩•，嚴重偏相·↟◕◕•。故障原因╃↟▩◕₪：某一臂IGBT內部已呈開路性損壞；某一臂IGBT導通內阻變大◕▩•，接近開路狀態·↟◕◕•。對此故障的檢測方法如下╃↟▩◕₪：

   ①用直流電壓檔測量放大器U◕·▩、V◕·▩、W端子的方法·↟◕◕•。當放大器輸出端子輸出三相平衡的交流電壓時◕▩•，說明輸出電壓中不含有直流成分·↟◕◕•。換句話說◕▩•，此時指標式萬用表的直流500V檔所測得的直流電壓值為0.當輸出偏相時◕▩•，實質是逆變輸出電路的某一臂IGBT導通不良或呈開路狀態◕▩•，致使該相輸出為正或負的半波輸出◕▩•，或者該相輸出的正◕·▩、負半波不對稱◕▩•，輸出電壓中出現了直流分量·↟◕◕•。一臂IGBT為開路（斷路）狀態時◕▩•，則為純直流分量了·↟◕◕•。此時用萬用表直流500V檔測量◕▩•，可得出如下結果╃↟▩◕₪：假定測量U◕·▩、V之間元直流電壓◕▩•，但測量W◕·▩、V和W.U之間有直流電壓值出現◕▩•，說明 W相模組不良·↟◕◕•。若為紅表筆搭接W相◕▩•，指標正偏轉◕▩•，測說明 W想下臂IGBT（V6)導通不良或沒有導通；若黑表筆搭接W相指標為正偏轉◕▩•，則說明W相上臂IGBT（Q5)導通不良或沒有導通·↟◕◕•。

     也可以換一種測量方法◕▩•，直接測量U◕·▩、V◕·▩、W3個輸出端子對P,N之間的電壓值·↟◕◕•。仍用直流500V檔·↟◕◕•。由分析可以得出結論╃↟▩◕₪：當U相的上下臂IGBT（V1◕·▩、V2)完全正常的對稱導通時◕▩•，在U端子形成了“等效的”對直流供電530V的分壓◕▩•，U端子對P,N兩點都能測出1/2的530V的直流電壓◕▩•，即260V左右的直流電壓·↟◕◕•。而異常狀態下◕▩•，可得出這樣的測量結果◕▩•，如P,U之間所測電壓遠遠高於260V甚至等於530V◕▩•，則說明V2內部C◕·▩、E之間斷路或導通不良◕▩•，不能形成對530V的“正常分壓”而使U相直流電壓升高·↟◕◕•。

②下述的測量方法◕▩•，也是唯一有效方法·↟◕◕•。修復放大器◕▩•，檢查發現為逆變模組損壞◕▩•，購買相同型號的模組◕▩•，進行一遍離線測量的所有程式◕▩•，確認模組無問題後◕▩•，裝機上電試驗·↟◕◕•。三相輸出電壓很不平衡◕▩•，徹底檢查驅動電路確認無故障後◕▩•，按下圖接線方式測量出新換模組導通內阻變大◕▩•，換新模組後故障排除·↟◕◕•。

我國的動力和居民供電◕▩•，一般採用三相四線制·↟◕◕•。N為中性線◕▩•，也稱為零線·↟◕◕•。注意◕▩•，放大器直流回路負端常常標註為N◕▩•，與三相供電的中性線不是一碼事◕▩•，在力中以N*（中性線）相區分·↟◕◕•。有的維修人員弄混了◕▩•，以為放大器中的N點是與三相供電的N線相連的◕▩•，連線後◕▩•，一上電◕▩•，整流模組就炸了·↟◕◕•。

   將三相U◕·▩、V◕·▩、W輸出端對三相供電的零線（N*）測量◕▩•，U相◕▩•，W想直流成分為零◕▩•，而V相約有-300V的直流負壓·↟◕◕•。由此判斷╃↟▩◕₪：V相下臂導通良好◕▩•，而上臂導通不良◕▩•，兩臂輸出的正◕▩•，負半波不對稱◕▩•，致使V相對零線有負電壓輸出·↟◕◕•。而V相上臂◕▩•，恰巧就是新換上的模組·↟◕◕•。另購一隻相同型號模組更換後◕▩•，三相輸出正常·↟◕◕•。模組的故障◕▩•，為內部輸出管C◕·▩、E極間導通內阻變大·↟◕◕•。說明了一件事◕▩•，即使是細緻測量後◕▩•，認為是好的逆變模組◕▩•，也不能百分百斷定就是沒有問題的·↟◕◕•。萬用表的測量判斷能力畢竟有限的·↟◕◕•。對接入電路上電後反映出的問題◕▩•，不要存有先入之見◕▩•，認為模組不可能是壞的◕▩•，從而造成對故障的誤判◕▩•，合檢修走入彎路·↟◕◕•。

   串接燈泡上電檢查逆變電路◕▩•，對絕大部分放大器是適用的◕▩•，因為燈泡的限注和指示作用帶來了檢修上的很大方便·↟◕◕•。但也有例外◕▩•，放大器維修◕▩•，伺服器維修◕▩•，西門子驅動器維修◕▩•，西門子伺服電機維修◕▩•，遇到解決不了的◕▩•，可找青島科閱電子有限公司 0532-86769775  張工諮詢維修