調試故障(zhàng)分析

對我(wǒ)司調試人員在(zài)調試過程(chéng)當中經(jīng)常(cháng)出(chū)現的過(guò)壓(yā)過流(liú)問題做出分析，有(yǒu)助(zhù)於盡快找到(dào)故障(zhàng)點(diǎn)，讓(ràng)設備(bèi)運(yùn)行(háng)正常(cháng)。
過(guò)電(diàn)壓(yā)，過電流(liú)，檢(jiǎn)測。
驅動器調試過(guò)程(chéng)過(guò)電壓(yā)過電流是(shì)兩(liǎng)個比(bǐ)較常見(jiàn)的(dí)故(gù)障(zhàng)，下麵就這兩個故障做些(xiē)分(fēn)析，更好的幫助(zhù)調(tiáo)試人(rén)掌握(wò)故(gù)障的(dí)基理(lǐ)及(jí)產(chǎn)生的原(yuán)因(yīn)，能夠(gòu)較快的了解故障(zhàng)點(diǎn)排除故(gù)障，讓設備能(néng)盡早(zǎo)投入(rù)運(yùn)行(háng)。
一(yī)：過電(diàn)壓故(gù)障，這(zhè)裏所(suǒ)指的電壓常(cháng)指直(zhí)流(liú)母綫電(diàn)壓，圖一是常見(jiàn)市場(cháng)驅(qū)動(dòng)器主回路(lù)電路(lù)，P和N之間(jiān)的(dí)電(diàn)壓就是直(zhí)流(liú)母(mǔ)綫電(diàn)壓(yā)。
圖一
直(zhí)流母綫電壓的讀取(qǔ)，驅動(dòng)器CPU無法讀(dú)取很高(gāo)的電(diàn)壓，所以必需(xū)得通過(guò)電路(lù)轉化將(jiāng)高電壓轉化為CPU可以讀(dú)取的低電壓，常(cháng)見(jiàn)的(dí)有變(biàn)壓器輸出讀取法和(hé)電(diàn)阻(zǔ)降壓讀取法(fǎ)，見(jiàn)圖(tú)二(èr)，圖三(sān)。

從上(shàng)述原(yuán)理(lǐ)圖分析(xī)，過(guò)電(diàn)壓產生*種是種(zhǒng)種原因造(zào)成的(dí)驅(qū)動(dòng)器(qì)C和(hé)D之(zhī)間(jiān)電壓高(gāo)於(yú)額定電壓(yā)，在過(guò)電壓發生時，直流母(mǔ)綫的儲能(néng)電容將被充電(diàn)，當(dāng)電壓(yā)升(shēng)至760V（此(cǐ)值(zhí)有些(xiē)驅(qū)動(dòng)器(qì)可調）左右(yòu)時(shí)，驅(qū)動器過電(diàn)壓保護(hù)動作(zuò)，第(dì)二(èr)種(zhǒng)情況(kuàng)是檢測電路出現故障(zhàng)，正(zhèng)常的電(diàn)壓值被檢測電路讀成過電壓或讀成欠(qiàn)電(diàn)壓。

直流母綫電(diàn)壓過高(gāo)主(zhǔ)要(yào)有以(yǐ)下原因，*種輸(shū)入電壓過高所致(zhì)，第(dì)二種減速時(shí)減(jiǎn)速(sù)時間過短(duǎn)，電(diàn)機受外力影(yǐng)響（風(fēng)機(jī)，牽繩機）或(huò)位(wèi)能負(fù)載（電梯(tī)，起重(zhòng)機）下(xià)放(fàng)，由(yóu)於(yú)這(zhè)些原(yuán)因(yīn)，使(shǐ)電機(jī)的實際轉(zhuǎn)速(sù)高於(yú)驅動器的指令(líng)轉(zhuǎn)帶(dài)，這(zhè)時(shí)電機的轉差(chà)率(shuài)為負(fù)，其產生的電(diàn)磁轉(zhuǎn)矩為(wéi)阻礙旋轉的製動轉矩，電動機(jī)處(chǔ)於(yú)發(fā)電(diàn)狀態(tài)，負載的動能(néng)再生成為電能，再生能量經IGBT的續流二極(jí)管(guǎn)動後給電容器充(chōng)電，使直流(liú)母綫電壓上(shàng)升(shēng)，這就是(shì)再(zài)生過(guò)電壓(yā)，
應(yīng)用調試中(zhōng)過(guò)壓(yā)問題的(dí)解(jiě)決(jué)，由(yóu)於(yú)過電壓產生的原因(yīn)不同(tóng),因而(ér)采(cǎi)取的對策也不(bù)相(xiāng)同。對於在(zài)停車過程中產生的過電(diàn)壓(yā)現象,如(rú)果對(duì)停車(chē)時(shí)間或位置(zhì)無特殊(shū)要求(qiú),那麼(mó)可(kě)以采(cǎi)用延長驅(qū)動(dòng)器(qì)減速時(shí)間(jiān)或自由停車(chē)的(dí)方(fāng)法來(lái)解決(jué)。如果(guǒ)對停車時(shí)間(jiān)或停車位(wèi)置(zhì)有(yǒu)一定的(dí)要求(qiú),那麼(mó)可(kě)以(yǐ)采(cǎi)用(yòng)直流製動(dòng)功能或再(zài)生製動(dòng)。

應用調(tiáo)試中(zhōng)如果(guǒ)直(zhí)流(liú)母(mǔ)綫(xiàn)電壓正常(cháng)，而驅(qū)動器(qì)報過壓或欠壓故障(zhàng)，這(zhè)時候就是考慮驅(qū)動器(qì)本身(shēn)問(wèn)題，是(shì)否檢(jiǎn)測電(diàn)路(lù)哪個環節(jié)出(chū)現問題而(ér)造(zào)成，可(kě)以對(duì)電壓檢測電路(lù)有針對(duì)性的進行檢測排(pái)除。

二(èr)：過(guò)流故障：驅動(dòng)器(qì)的(dí)過流(liú)故障是(shì)zui常(cháng)見(jiàn)也是較復(fù)雜的故障，當過流故障(zhàng)發生(shēng)時，驅動器(qì)保護電路會(huì)立(lì)即動作(zuò)並停機，同(tóng)時驅(qū)動(dòng)器顯(xiǎn)示故(gù)障(zhàng)代(dài)碼或故(gù)障類(lèi)型。大多數情況(kuàng)下(xià)可以根(gēn)據(jù)驅動器(qì)顯示的故障(zhàng)代碼(mǎ)迅速找(zhǎo)到(dào)故障(zhàng)原因(yīn)並(bìng)排除(chú)故(gù)障(zhàng)，但也(yě)有一(yī)些(xiē)過(guò)流故障的原(yuán)因是多方麵(miàn)的(dí)，並(bìng)不是單一(yī)的，而是包(bāo)含了(liǎo)加(jiā)速，減速，恒速(sù)過流，負載發(fā)生(shēng)突變，輸出短(duǎn)路等(děng)各(gè)種可能導(dǎo)致過流(liú)護的因素(sù)。下麵分析驅(qū)動(dòng)器過(guò)流(liú)故障(zhàng)原因以及(jí)提出(chū)過(guò)流(liú)故障處(chǔ)理方法(fǎ)。驅(qū)動器過流內部(bù)電路分(fēn)析(xī)，如圖四是一款(kuǎn)典(diǎn)型的(dí)IGBT驅動(dòng)保護電(diàn)路，14腳(jiǎo)監(jiān)視IGBT飽和壓降，當(dāng)腳14檢測到(dào)IGBT集電極上(shàng)電壓≥7V時，而不管輸入驅(qū)動信號(hào)是(shì)否繼(jì)續(xù)，11腳(jiǎo)輸出(chū)都將被(bèi)強行(háng)關(guān)斷。同時(shí)第(dì)6腳輸出過(guò)流(liú)故障(zhàng)信號(hào)給CPU。圖(tú)五是(shì)另(lìng)一種(zhǒng)過流檢(jiǎn)測電(diàn)路(lù)，用(yòng)的(dí)是(shì)比較運放電路(lù)，當(dāng)通(tōng)過傳(chuán)感器檢測到的(dí)電(diàn)流(liú)信號(hào)與(yǔ)一標準信號作比(bǐ)較(jiào)，而判(pàn)斷是(shì)否過流。
圖(tú)五(wǔ)

根據驅動器顯示(shì)屏(píng)顯(xiǎn)示，過流原(yuán)因有(yǒu)以(yǐ)下幾(jī)方(fāng)麵(miàn)：
（1）驅動器(qì)工(gōng)作(zuò)中(zhōng)過(guò)流，即電機(jī)拖動係統(tǒng)在(zài)工作過程中(zhōng)出(chū)現過流(liú)，其原(yuán)因(yīn)大致有以下幾(jī)方(fāng)麵(miàn)：
a.電(diàn)動機(jī)傳(chuán)動(dòng)機構出(chū)現(xiàn)“卡(qiǎ)住”現(xiàn)象(xiàng)或(huò)遇到衝(chōng)擊負載，電動機工作(zuò)電流突然(rán)增加(jiā)而(ér)出現(xiàn)過流。
b.驅(qū)動器輸(shū)出端(duān)短路，如輸出端(duān)連接綫發生(shēng)相互(hù)短路，或電動(dòng)機內(nèi)部短路，接(jiē)地（電機(jī)繞組燒(shāo)毀(huǐ)，繞(rào)組絕緣劣(liè)化，電(diàn)纜破(pò)損而(ér)引(yǐn)起的短(duǎn)路）等(děng)，驅(qū)動(dòng)器輸出端(duān)電流大增(zēng)而出現過(guò)流(liú)
c.驅(qū)動(dòng)器(qì)本身工(gōng)作(zuò)異常(cháng)，如(rú)逆(nì)變橋中(zhōng)同(tóng)一橋(qiáo)臂的兩個逆變(biàn)器件(jiàn)在交替(tì)的工作中出(chū)現不(bù)正(zhèng)常(cháng)。
如(rú)環(huán)境(jìng)溫度太(tài)高或逆(nì)變器(qì)元器(qì)件老(lǎo)化等原(yuán)因，使逆(nì)變(biàn)器的參(cān)數發生變(biàn)化(huà)，導(dǎo)致在(zài)交替過程中(zhōng)，
一個器件卻還(huán)未(wèi)來得(dé)及(jí)關斷，而另一(yī)個器件(jiàn)已經(jīng)導通，引起同一(yī)個橋(qiáo)臂的上，下兩(liǎng)個器件(jiàn)“
同(tóng)時(shí)導通，使(shǐ)直流電壓(yā)的兩(liǎng)極間(jiān)處(chǔ)於短(duǎn)路(lù)狀態，使驅(qū)動器(qì)內部電流大(dà)增而過流(liú)。

（2）驅動器升速或(huò)降(jiàng)速(sù)時過流。
如果(guǒ)負載(zǎi)的慣性比較大(dà)，而驅動(dòng)器(qì)設定升速(sù)時(shí)間或(huò)降(jiàng)速(sù)時間太(tài)短(duǎn)時，就會引起(qǐ)過流(liú)。在升(shēng)速(sù)過(guò)程(chéng)中(zhōng)，如果(guǒ)驅動器工(gōng)作頻率上(shàng)升(shēng)太快，電(diàn)動機的同步轉(zhuǎn)速(sù)也(yě)迅速(sù)上升，而電動機(jī)轉(zhuǎn)子(zǐ)的轉速(sù)因(yīn)負(fù)載(zǎi)慣性比較大而(ér)跟(gēn)不上(shàng)去(qù)，結果(guǒ)就(jiù)會(huì)使升(shēng)速電流太大，引起(qǐ)驅(qū)動器過(guò)流保護；在(zài)降速過程中，如(rú)果驅動(dòng)器設定降速(sù)時間(jiān)太(tài)短，電動機的同(tóng)步(bù)轉速迅(xùn)速下降，而電動機轉(zhuǎn)子因負(fù)載(zǎi)的慣性(xìng)大，電動機(jī)轉速仍(réng)維持較(jiào)高的狀態(tài)，這時轉(zhuǎn)子繞組(zǔ)切(qiē)割磁力(lì)綫的速(sù)度太大(dà)而產(chǎn)生(shēng)過流(liú)，
引起(qǐ)驅(qū)動(dòng)器(qì)過(guò)流(liú)保護。

（3）驅動(dòng)器(qì)一(yī)通(tōng)電或者一開始運(yùn)行就出(chū)現過(guò)流。這(zhè)種過流(liú)保(bǎo)護(hù)一般(bān)是(shì)因驅動器(qì)內(nèi)部(bù)故障引起(qǐ)的(dí)，如果(guǒ)負(fù)載正常，驅(qū)動器(qì)還是出現過(guò)流保(bǎo)護，大部(bù)分是(shì)過流檢(jiǎn)測電路引起，如電(diàn)流檢(jiǎn)測電(diàn)路，取(qǔ)樣電(diàn)阻或傳感器(qì)等(děng)。
驅(qū)動器過流故(gù)障(zhàng)的檢(jiǎn)查(chá)步(bù)驟：*，確(què)定負載是否(fǒu)符(fú)合(hé)正常(cháng)運(yùn)行(háng)條件(jiàn)；第二(èr)，確(què)定(dìng)驅動(dòng)器自(zì)身是否(fǒu)正常(cháng)；第三，確定驅(qū)動器(qì)的設置參(cān)數是否與加減速過(guò)程或負(fù)載運(yùn)行(háng)的(dí)工(gōng)藝條件匹配；第四，確定(dìng)驅動器接(jiē)綫(xiàn)是否正常。
過流(liú)故障(zhàng)處理方(fāng)法(fǎ)，驅(qū)動器(qì)顯示過流故障(zhàng)，有二(èr)種類(lèi)型：一(yī)種是(shì)運(yùn)行過(guò)程中出(chū)現(xiàn)過(guò)流故(gù)障(zhàng)顯(xiǎn)示；另(lìng)一(yī)種(zhǒng)是(shì)驅動(dòng)器接通電源(yuán)後(hòu)就顯示過流(liú)故(gù)障，或運(yùn)行(háng)停止(zhǐ)後仍出(chū)現過(guò)電流故障(zhàng)顯示(shì)，並且(qiě)不能復(fù)位。運行(háng)過程中(zhōng)驅(qū)動(dòng)器出現過流(liú)故障(zhàng)顯示，在確認(rèn)驅(qū)動器運行電(diàn)流(liú)和(hé)實際電(diàn)流相(xiāng)同時，多(duō)半是外部原(yuán)因(yīn)或設置(zhì)參數(shù)不合理引(yǐn)起的(dí)。例如電動(dòng)機電纜損壞或(huò)電動機綫圈相(xiāng)間(jiān)，對地(dì)短(duǎn)路(lù)引(yǐn)起的電動機側端(duān)子短路(lù)；電動機過(guò)負(fù)載非常嚴(yán)重引(yǐn)起過(guò)電(diàn)流；加速或減(jiǎn)速時間設置過短(duǎn)，驅(qū)動(dòng)器在(zài)加速或(huò)減(jiǎn)速過(guò)程(chéng)中(zhōng)，由於負載電流過大(dà)，出現驅(qū)動器過電流顯(xiǎn)示(shì)等等(děng)。電機自學(xué)習參數及編(biān)碼器零(líng)位是(shì)否(fǒu)正確，都將影(yǐng)響電機運(yùn)行的電流大小(xiǎo)，這(zhè)些(xiē)過電流故障(zhàng)當(dāng)外(wài)部故(gù)障排除後(hòu)，按復位(wèi)按鈕就能復位(wèi)，或(huò)自(zì)動復(fù)位(wèi)，驅動器是(shì)正(zhèng)常的(dí)。另(lìng)一種(zhǒng)是(shì)驅(qū)動器接(jiē)通電(diàn)源(yuán)後就顯示(shì)過流(liú)故障，驅(qū)動器(qì)自動停止運(yùn)行(háng)後(hòu)，過流故(gù)障(zhàng)無(wú)法復位(wèi)，是假過流故障：因為(wéi)驅(qū)動器(qì)是(shì)在根(gēn)本(běn)沒有輸出電(diàn)流(liú)的(dí)狀況(kuàng)下(xià)，而顯示(shì)過(guò)流故障(zhàng)的(dí)。這(zhè)是驅(qū)動器(qì)的(dí)電流(liú)檢測保護電(diàn)路出(chū)了(liǎo)故障：通(tōng)常是(shì)由於(yú)電流取(qǔ)樣(yàng)器件，如(rú)取樣電阻，電流(liú)互感(gǎn)器(qì)及(jí)霍(huò)爾元件(jiàn)損(sǔn)壞(huài)或(huò)參數值(zhí)改(gǎi)變，放(fàng)大(dà)電路(lù)損壞和比較(jiào)電路運行不正常(cháng)等等(děng)引起(qǐ)的(dí)。修理時可以從這(zhè)些環節上去(qù)檢查，分析和找(zhǎo)出故障(zhàng)點。

三結論：結(jié)合自(zì)身(shēn)驅(qū)動器電(diàn)路特點(diǎn)，結合(hé)實(shí)際工況條件(jiàn)，在調試(shì)過程當中可(kě)以(yǐ)有(yǒu)的放(fàng)矢，能較(jiào)快了(liǎo)解問題點，快速解決故(gù)障。