Как самому продиагностировать инверторный двигатель в технике Сименс > 자유게시판

• 목록
• 답변
• 글쓰기
• 게시판 리스트 옵션
  • 수정
  • 삭제

Первый этап включает тщательного визуального осмотра модулей питания и платы управления для выявления почернений, вздутых конденсаторов или микротрещин. Используйте мультиметр в режиме прозвонки, чтобы убедиться в исправности цепи питания: сопротивление на клеммами фаз мотора должно быть в пределах 0.1–2 Ом, а между фазой и корпусом – стремиться к бесконечности.

Для анализа напряжения на выходе используйте осциллограф к контактам U, V, W. Рабочий преобразователь формирует стабильную ШИМ с равной амплитудой на каждой фазе. Проседание амплитуды или деформация импульсов на одной из фаз указывает на поломке силовых ключей модуля IGBT.

Загрузите журнал ошибок через штатный разъем. Коды типа F0070 или F23100 позволяют сразу определить проблему в цепи напряжения или тока DC-шины. Чтобы проверить датчика положения ротора измерьте выходное напряжение датчика при ручном прокручивании вала: нет сигнала указывает на его неисправность.

Комплект приборов для проверки: тестер, мегаомметр, внешний осмотр

Соберите три обязательных компонента для диагностики: электронный тестер, измеритель сопротивления изоляции и яркий источник света.

Тестер

Применяйте устройство с функцией проверки целостности цепи. Подготовьте щупы и установите режимы для замеров:

• 
  
• Измерение сопротивления: Диапазон 200 Ом для обмоток.
  
• Напряжение AC: Диапазон 750 В для входящего питания.
  
• Постоянное напряжение: Предел 1000 В для DC-шины.
  

Мегаомметр

Используйте для проверки состояния изоляции. Испытательное напряжение должно составлять 1000 В или 500 В постоянного тока. Проверьте заряд батареи прибора.

Визуальная проверка

Необходим яркий фонарь. Ищите следующие дефекты:

• 
  
• Следы перегрева: оплавление или потемнение изоляции, потемнение контактов.
  
• Поломки: сколы, трещины на корпусе, следы механических воздействий.
  
• Загрязнения: металлическая пыль, смазки, конденсата внутри.
  
• Ненадежные соединения: окисление контактов, ослабление зажимов.
  

Проверка целостности обмоток статора на обрыв витков и КЗ

Отключите силовой агрегат от сети 380В и отсоедините провода от клеммника. Вам понадобится тестер в режиме омметра и измеритель изоляции на 1000В.

Сравните результаты замеров сопротивления между фазами. Данные по всем парам (U1-U2, V1-V2, W1-W2) должны быть одинаковыми с допуском не более ±5%. Любое отклонение говорит о неисправности.

Для выявления межвитковых замыканий используйте мегаомметр. Установите напряжение 1000В. Сопротивление изоляции между любой фазой и корпусом, а также между разными фазами, должно быть не менее 1 МОм. Более низкие значения сигнализируют о пробое изоляции.

Точные данные по номинальному сопротивлению обмоток смотрите в документации изделия. Сопротивление менее 1 Ома необходимо измерять прецизионных омметров или измерительных мостов для точного измерения.

Визуально осмотрите статор на предмет потемнений изоляционного материала, расплавленные участки или запах гари. Эти признаки часто сопровождают витковое замыкание, которое не всегда четко фиксируется тестером.

Проверка изоляции обмоток относительно корпуса

Отключите агрегат от сети и проверьте отсутствие напряжения на клеммах. Отсоедините все кабели со клеммной колодки.

Применяйте измеритель изоляции, рассчитанный на 1000 В. Проверьте исправность самого прибора, закоротив щупы – показания должны быть нулевыми.

Сопротивление изоляции для исправного оборудования должно составлять не менее 1 МОм при +25°C. На практике для агрегатов напряжением до 1000 В допускается значение от 0.5 МОм, но желательно получить значения более 5 МОм.

В случае, если значение менее 0.5 МОм выполните просушку нагревательными лампами. Контрольное измерение после процедуры сушки покажет, являлась ли причиной влага или имеет место неисправимое старение изоляции.

Контроль энкодера (энкодера)

Первым делом выполните визуальный осмотр механической части: удостоверьтесь в прочном креплении, неимении дефектов на корпусе и сохранности соединительного шлейфа. Удостоверьтесь, не ослаб ли крепежный винт и отсутствует ли осевое биение вала.

Для проверки целостности обмоток примените мультиметр, переключенный в режим измерения сопротивлений. Сопротивление между разными парами контактов синусной и косинусной обмоток должно совпадать, допускается расхождение не больше 1-2 Ом. Существенное отличие в значениях свидетельствует об обрыве или витковом замыкании.

Наличие шумов, искажений формы сигнала или пропусков импульсов указывает на поломку. Удостоверьтесь в целостности кабельного экрана и исправность всех контактов.

Сопоставьте данные с инкрементального канала энкодера с эталонными значениями, указанными в техническом паспорте устройства. Контролируйте наличие и амплитуду импульсов на выходе Z (опорная метка).

Убедитесь, что сопротивление изоляции между землей и всеми проводниками кабеля превышает 100 МОм при подаче от мегомметра 500 В.

Контроль мощных цепей инвертора для выявления пробитых транзисторов

Прежде чем приступить, проверьте, что блок питания привода полностью отключен. Потребуется подождать не меньше 15 минут для самостоятельной разрядки конденсаторов в цепи постоянного напряжения через встроенные резисторы.

Для диагностики понадобится тестер с функцией прозвонки диодов. Отключите все силовые подключения, идущие к обмоткам двигателя. Сфотографируйте и промаркируйте контакты для правильного подключения в будущем.

Диагностику IGBT-транзисторов на КЗ выполняйте в следующем порядке. Переключите тестер в режим проверки диодов. Установите минусовой щуп на силовой вывод «минус» (DC-). Красным щупом последовательно прикасайтесь к клемм подключения фаз (U, V, W). Целый модуль отобразит прямое падение на встроенном диоде в пределах 0.2–0.4 В. Отсчет, почти равный нулю (коротыш), указывает на пробой.

Повторите процедуру, подключив положительный щуп к клемме «плюс» (DC+), а минусовым щупом тестируя фазы. Замыкание при любом замере подтверждает неисправность модуля. Прозвоните также силовые входные клеммы (+ и -) между собой. В исправной цепи постоянного напряжения не должно быть нулевого сопротивления.

Также внимательно изучите модуль на предмет физических дефектов корпуса, оплавления, подтеков или почернений. Присутствие термоинтерфейса на охладителе обязательно для надежного теплоотвода.

Анализ цепи питания драйверов силовых ключей

Проконтролируйте напряжение, подаваемое на плату драйверов, которое должно составлять +15 В или +24 В между шиной питания и землей, зависит от версии управляющего блока.

1. 
   
2. Отсоедините силовую часть. Используя мультиметр, измерьте постоянное напряжение на выводах питания ШИМ-контроллера. Отклонение более чем на ±5% требует проверки вспомогательного источника.
   
3. Протестируйте проводку на целостность и замыкание. Удостоверьтесь в сохранности токоведущих дорожек и отсутствии низкого сопротивления (меньше 10 Ом) между Vcc и GND.
   
4. Контролируйте осциллографом пульсации напряжения на электролитических конденсаторах фильтра. Размах пульсаций должен быть не более 100 мВ. ВЧ-составляющие указывают на пробой сглаживающих конденсаторов.
   
5. Проверьте стабильность опорного напряжения на драйверных ИМС (к примеру, IR2130). Его величина должна совпадать с техническими характеристиками и не изменяться под нагрузкой.
   

Часто выходит из строя из-за потери емкости конденсаторов, питающих затворы. Обновите все "электролиты", у которых высох электролит, находящиеся вблизи IGBT-модулей.

• 
  
• Номинальное напряжение: 25В или 50В.
  
• Температурный режим: 105°C.
  
• Рекомендуемая емкость: от 47 до 220 мкФ.
  

Проконтролируйте целостность стабилитронов, ограничивающих напряжение затвора, и защитных диодов, предохраняющих от обратных токов. Сопротивление при прямом включении p-n перехода должно быть в пределах 300-600 Ом.

Чтение и расшифровка кодов неисправностей с дисплея

Для открытия списка ошибок на дисплее пульта управления удерживайте нажатой клавишу "Fn" 3 сек. Используйте кнопки перемещения для просмотра списка зафиксированных сбоев.

Каждая запись представлена в виде: ААБВВГ, где АА – код сбоя, Б – вид события (к примеру, 1 – авария, 2 – тревога), ВВ – идентификатор параметра, Г – значение параметра при возникновении ошибки.

Код F3001 сигнализирует о токовой перегрузке. Проинспектируйте нагружение вала, исправность кабелей питания и отсутствие межвитковых замыканий на статоре.

Код F7800 указывает на поломке датчика обратной связи. Проверьте исправность кабеля энкодера, чистоту оптического диска датчика и плотность посадки разъемов.

Ликвидировав источника ошибки выполните сброс ошибки. Для этого активируйте строку в списке и нажмите кнопку "P". Подтвердите действие. Если дефект ликвидирован, а сигнал появляется снова, проверьте цепь на обрыв в электрической цепи.

Измерение осциллографом импульсных сигналов на выходе инвертора

Подключите дифференциальный пробник и осциллограф к выходным клеммам преобразователя частоты, контролируя напряжение U-V, V-W, W-U. Применяйте пробник с напряжением не менее 1000 В и шириной полосы от 100 МГц.

Настройте синхронизацию по фронту, https://www.yogizogi.kr/bbs/board.php?bo_table=free&wr_id=1474475 порог синхронизации 150 В. Развертку выберите 2-5 мс/дел для изучения низкочастотного модулирующего сигнала. Для проверки несущей частоты переключения IGBT-транзисторов задайте 50-100 мкс/дел.

Рабочий сигнал имеет прямоугольную форму с чёткими, вертикальными фронтами. Параметры для проверки: размах соответствует вольтажу шины DC-link (~540 В для сети 380 Вольт), одинаковая скважность во всех фазах, постоянство частоты.

Обнаружение завала или колебаний на вершинах импульсов говорит о дефекте IGBT-модуля либо драйверов. Выбросы на перепадах (ringing) указывают на проблемах в силовой цепи, обычно вызваны износа демпфирующих цепей или паразитной индуктивностью.

Проверьте форму сигнала при разной частоте, к примеру, 10, 30 и 50 Гц. Модуляция скважности обязано быть плавным, без пропадания импульсов. Присутствие DC-составляющей на выходе фазы >5 В от установленного уровня указывает на разбалансировке инвертора.