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ABB DCS800直流调速器主电源过压故障情况分析维修

ABB DCS800直流调速器励磁电流的控制电路的工作过程可由图简化图进行分析:

A100UC3842振荡芯片与外围电路一起组成PWM脉宽控制电路,10脚输出脉冲宽度取决于3脚输入电压值的高低,输出脉冲频率取决于7脚与14脚之间的RC时间常数。3脚输入的励磁电流控制信号是由X11端子2、3脚输入的电压合成信号,2脚输入由CPU主板来的励磁给定信号,3脚输入的是由图中的X11端子来励磁电流检测信号1,在两路合成(相减/电流负反馈)信号作用下,UC3844芯片3脚电压上升时,10脚输出脉冲占空比减小,励磁主电路经斩波后输出的直流电压降低;反之,10脚输出脉冲占空比增大,励磁主电路输出的整流电压(电流)上升,以此达到控制和稳定输出励磁电流的目的。

U1为可调脉冲宽度输出控制器,在3脚输入控制信号的作用下,10脚输出脉冲宽度受控的脉冲信号,加到光耦合器U2的输入侧,形成其输入侧发光二极管的输入电流。U2输出侧电路的供电电源,是由X12的5端子供给的(来自CPU主板),经振荡芯片U2、脉冲变压器B1转换为隔离交流电源,又经D1、C1整流滤波为直流电压,供U2的8、5脚。在输入信号作用下,U2输出侧晶体管V1、V2(推挽电路)轮流导通,输出的可调脉宽信号驱动VT1(IGBT开关管),使励磁线圈L1两端的电压值维持于控制信号给定的幅度上。


ABB800直流大.jpg

U2为光耦合器件,用于控制回路与主电路之间(弱电与强电)之间的电位隔离和信号传输,有数kV级的电压隔离度和安培级的电流输出能力,可以直接用于驱动100A以下IGBT模块,因此作用,也被称为驱动IC或驱动光耦。

一台DCS800直流调速器,上电后操作面板显示“磁场欠流”的故障代码,拒绝接受运行信号。检测励磁主电路(模块内的三相整流桥和IGBT管子)正常,输入电源中串接的3只快熔保险管,也没有熔断,判断故障电路在励磁电流控制电路或励磁电流信号检测电路。

机器上电,显示“磁场欠流”的故障代码,第1步须解决因励磁电流不足形成的报警信号,将励磁电路的输出端接入负载电阻,并从操作显示面板调出“电机额定电流”和“磁场额定电流”,将两项参数值调至低(注意修复后应恢复原值),避**测电路动作报出故障。

检测DCS400直流调速器励磁板电路,驱动IGBT的光耦合器V111的输入侧2、3脚之间,已有0.5V左右的信号电压,但测光耦合器供电引脚5、8脚电压值为0,说明因光耦合器V111供电电源丢失,励磁主电路停止工作,励磁电流检测电路报出“磁场欠流”的故障代码。检测U3振荡电路,U3的11、8脚已有供电电压引入,但10脚无输出脉冲电压。判断U3不良。

更换U3后,光耦合器V111输出侧的供电电源恢复,整机工作恢复正常。

光耦合器是一个电/光转换与信号传输元件,需要输入侧、输出侧相隔离的供电回路,失去一组供电,信号传输即被中止,本电路由电源振荡芯片U3(UC3844)、脉冲变压器B1等元件,形成逆变式隔离电源,以供光耦合器V111输出侧的供电,当此电源损坏后,励磁主电路停止工作,报出“磁场欠流”的故障。作者在实际维修中,碰过多例U3损坏后报“磁场欠流”的故障,这可能是该类机型电路设计上的一个薄弱环节,值得注意。


ABB800直流大12.jpg

F 11  Mains Sync Fault 电源不同步

F 12  Field Undercurrent 磁场欠流

F 13  Field Overcurrent 磁场过流

F 14  ArmatureOvercurrent电枢过流

F 15  ArmatureOvervoltage电枢过压

F 16  Speed Meas Fault 测速故障

F 17  Tacho Polarity Fault 测速机极性错误

F 18  Overspeed 电机超速

F 19  Motor Stalled 电机堵转

F 20  Communication Fault通讯错误

F 21  Local Control Lost 本地控制丢失

F 22  External Fault  外部故障

ABB(DCS800)直流调速器报警故障代码:

F501 501 AuxUnderVolt 辅助电源欠压

F502 502 ArmOverCur 电枢过流

F503 503 ArmOverVolt 电枢过压 (DC)


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