616G3安川变频器驱动电路图说[教学]

616G3安川变频器驱动电路图说[教学] ,,,,,《616G3-55kW安川变频器》主电路 HI-35E2T2CU-U/70A500uH150ARM100DZ-24x3S12AA1-024x6P CCCCCCKM02uFR10R10R10R220W1RGGG60W60W60W EEEEEEuuTA1MS1250D225PRMS1250D225PRMS1250D225PRUTA240WV5.1kx2TA3SWEEECCC10R10R10R60W60W60W2uFRRRGGGu ECECEC MS1250D225NMS1250D225NMS1250D225N T15600u400Vx621CNOR6L-150OR6L-150OR6L-150MN3FAN散热风扇17CN风扇故障检测端子 2.3开路时跳FAN故障 3CN/4C71FANx41CN10CN2CN5CNKA1KA1460V400V/SP12440V1R35CNKM0400/415V442CKM0380VuM1M1M1M1KM0\状态检测DM1200V开路时跳FU故障3200V16CN200V14CN/15CN4CN/2 r/RN1FU1/ATM5 X已短接外接热传感器 开路时跳OH故障开路时跳OH故障Y 《616G3-55kW安川变频器》主电路图说 ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,, 所有变频器主电路的结构都是相似的，乃至于是相同的。而安川变频器的主,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,但在模块上并联了此类元件后，将在检修上给我们带来新电路和台湾东元变频器的主电路更是如出一辙。稍后我观察到两机的控制面板是的体验。见下述。 一样的，控制面板和参数的设置也是相似的。发现两种从硬件到软件都相似甚至,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,按照常规的检修方法，我们在更换损坏的模块后，进行通于是相同的机器，给安装调试与维修，都会带来很多的方便。只要手头有一种技电试验前，须将上图中的P点切断，串入两只25W(或40W)灯泡，再行上电，这术资料参考，就可以调试和维修二种设备了。,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,样万一逆变模块回路或驱动电路异常，造成上、下臂两只IGBT管子共通对直流电 源的短路时，因灯泡的限流作用，使昂贵的IGBT模块免遭损坏。其它品牌的变频 器，在管子两端并联皮法级的小容量电容，在通电或变频器启动后，只要U、V、打开这两种大功率变频器的外壳，检查主电路时，安装于逆变模块上方(与 模块并联的)的六只长方形盒体状的大东西，首先会引起我们的兴趣——与每相W输出端子空载，灯泡是不会亮的。但安川变频器在检修中的表现就有所不同了。 在P点串入灯泡，上电，灯泡不亮，是对的，我松了一口气;按操作面板启动变上臂IGBT管子并联的是型号为MS1250D225P，与下臂IGBT管子并联的型号为 MS1250D225N。用句网络上的话说:这究竟是个什么东东,安装于此处意欲何为频器，灯泡变为雪亮～坏了，输出模块有短路现象～这是我的第一判断。停电检呢,查模块和驱动电路，均无异常。回头查看电路结构，在拆除掉MS1250D225P和 ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,大凡并联在IGBT管子上的东西，或电容或阻容网络，均是MS1250D225N后，启动变频器后灯泡不亮了。测空载输出三相电压正常。这两只 元件与外接10Ω80W电阻，提供了约百毫安的电流通路，使25W灯泡变为雪亮。为保护IGBT管子而设置的。即当该管子截止时，快速消耗掉反向电压所形成的能 以几十瓦的功耗的牺牲换来IGBT管子更高的安全性，这是安川变频器的模块保护量，提供一个反向电流的通路，以保护IGBT管子不承受(实质上是使其承受得少 一点罢了)反压的冲击。众所周知，无论是双极型或是场效应器件，在承受正向电路的特色。 电压上往往有一定的富裕量，但对于反向电压的耐受能力却是极其脆弱的。所以,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,变频器空载启动后，由于MS1250D225P和MS1250D225N等在IGBT管子上并联的一嘟喽一嘟喽的东西，可以说都是完成此一消耗反压任务元件的关系，逆变电路自身形成了一定的电路通路，并非为逆变模块不良造成。的。该机是一个特例。有了电路通路，也并一定是模块已经损坏了，观察一下，是哪 ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,需要的是:MS1250D225P和MS1250D225N的内部电路，些元件提供了此电流的通路,当新鲜的经验固化成思维定式，对故障的误判就在笔者并未打开实物进行验证，模块损坏后，这两种器件往往都是完好的，所以也所难免了。 不便将其破坏后拆解。上图的内部电路是据测量揣摩画出的，仅为读者朋友提供,,,,,,,,,,,,,,,整机控制电源是由图下方一只多抽头变压器来取得的。插座一个参考。我查找了大量资料和在网络上进行了搜寻，均未找到此元件的资料。3CN和4CN的短接线不同，可调整输入电压的级别，以保证次级绕组AC220V电压从揣测电路的基础上进行原理上的分析，显然容易产生误导。故暂时省略对其原的精确度。散热风机是采用AC220V电源的，此电源又经整滤波做为开关电源的输理的解析。 入。单独检修驱动板时，须将风扇端子的2、3;接触器端子的3、4;14CN，15CN， 16CN的端子均短接，人为消除欠压(FU/LU)、过热(OH)、风扇坏(FAN)等故障 信号，才能使CPU输出六路脉冲信号，便于对驱动电路进行检查。 《616G3-55kW安川变频器》驱动/保护电路 R4R1D11.2kD112.2kU1U2R3PTLP750TLP25075RQ2R2C36942kR5T11 NcVcc 81CN3V/14V1 NcVcc 8C7R13Vcc1.5kD3D4R10 5R3W3k470uG2 IN+OUT 72 IN+Nc 725V0.33PWMGF/OCIN1C1C23 IN-OUT 6Q3E3 IN-OUT 6Q39VC8A1444D5R20R12680u4 NcGND 5W相上臂脉冲4 NcGND 53kVss3k16V9.5VD2R24R113.3k3k R29R44D9D212.2k1.2kU7R31U4TLP25075RQ8TLP250R30C36942kR45T11 NcVcc 82CNC21R431 NcVcc 8Vcc1.5kD13D14R40 5R3W3k470uG2 IN+OUT 725V2 IN+Nc 7PWM0.33IN2C1C18GF/OC1-0V3 IN-OUT 6Q9EQ73 IN-OUT 69VC22A1444D15R36R421-V-680u4 NcGND 5W相下臂脉冲3k4 NcGND 5Vss3k16V9.5VD12R47R413.3k3k R61R58D261.2kD352.2kU8U9R60PTLP750TLP25075RQ16R59C36942kR62T11 NcVcc 83CN1 NcVcc 8C35R70Vcc1.5kD28D29R67 5R3W3k470uG2 IN+OUT 72 IN+Nc 725VPWMGF/OCIN3C30C333 IN-OUT 60.33Q17E3 IN-OUT 6Q15C36A1444D30R63R699V680u4 NcGND 54 NcGND 53kVss3k16V9.5VD27R74V相上臂脉冲R683.3k3k R82R92D32D212.2k1.2kU11R84U104CNTLP25075RQ22TLP250R83C3694G2kR45T11 NcVcc 8C21R911 NcVcc 8Vcc1.5kD39D40R88 5R3W3kE470u2 IN+OUT 725V2 IN+Nc 7PWMIN2C42C45GF/OC3 IN-OUT 6Q23R960.33R98Q213 IN-OUT 6C22A14442-0VD153k3kV相下臂脉冲R90680u4 NcGND 59V3k4 NcGND 5Vss16V9.5V2-V-D38R893.3k 《616G3-55kW安川变频器》驱动电路/保护电路图说 ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,, 驱动电路的种类也是大同小异的。我们见得最多的是用PC929、A316J等IC找到有关A3316J等的电路资料，能看到内部的单元方框电路图和对电路原理的构成的驱动电路，模块故障检测电路(保护电路)也同时集成在内了。虽然可以介绍，但对其保护电路的具体构成，总是感到一丝“触不到实处”的茫然——IC 内部的保护电路，的确是看不到也摸不着的呀。恰巧本电路是用分立元件构成的电路稍为改画，即可看出IGBT管压降检测电路是如何对模块实施保护动作的了: 检测与保护电路，更便于理解检测与保护动作过程。将上图中的一路脉冲与保护 +15VR1R4D1PD112.2k1.2kU2R3U1PTLP25075RQ2TLP750C R2C3694W相上臂脉冲2kR5T11 NcVcc 81CNC7R131 NcVcc 83V/14VVcc1.5kR10 5R3WGD3D43kG470u2 IN+OUT 725V0V2 IN+Nc 7PWM IN1C1GF/OCEEC23 IN-OUT 6Q33 IN-OUT 6WQ3C8A14449V0.33D5R20R12680u4 NcGND 53k4 NcGND 53kVss16V9.5VR24D2-9.5VR113.3k 3k ,,,,, 电路原理:由CPU引脚来的PWM脉冲信号，经U2光电耦合器隔离和放大0V电源线做为参考点的话，此时7、8脚电压约-9.5V(忽略内部管子的饱合压降)， 后，送入模块保护电路。正常状态下，此脉冲信号再经Q2和Q3的推挽式功率放此负压经R13、R3引入到Q2和Q3的基极。Q2因反偏压而截止，Q3因正偏压 大电路放大，直接驱动IGBT模块。一般认为，IGBT模块为电压型驱动模块，此而导通，IGBT模块的栅偏压为负，处于截止状态。电阻R1、R2对+15V和负-9.5V 种观念有失偏颇。IGBT管子的输入栅-射结电容，恰恰需要瞬态的大涌入电流～分压得到3V的电平。D9为击穿电压值为9V的稳压管，R1与R2的分压值不足 这就是为什么会采用Q2、Q3来做功率放大的原因。驱动信号的引入电阻，也是以使其击穿，故Q3无偏流，处于截止状态。光电耦合器U1无输入电流，故无 5Ω8W的功率电阻。而从这个意义上来讲，从本质上来看，IGBT模块，仍为电流GF(接地)和OC(过载、短路)等故障信号返回CPU。当CPU发送驱动脉冲 型驱动器件。这是笔者的看法，不知当否,当驱动电路的电流输出能力不足时，的时候，U2的7、8脚变为峰值为15V的正脉冲电压，D1的正极此际便上升为 会使三相输出电流产生断续，电机振动，发出隆隆声。脉冲处理电路原理另见其+15V，此时便出现了两种情况:一种情况下是模块良好，IGBT管子在正激励脉 它图说，此处重点是看保护电路如何动作的。 冲驱动下迅即导通，可认为P、E两点之间瞬时短接了。D1的负端电位瞬即拉为 ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,在变频器未接受启动信号时，U2的输出脚7、8为截止负电压，如以0V，也将D2的负端电位拉为1V以下，因未达到D2的击穿值，使Q3仍无基极 偏流而截止;一种情况下是模块已或因负载异常使运行电流过大，或因Q3等驱模块失去脉冲而截止。同时Q3的导通产生了U1的输入电流，U1将模块故障信动电路本身不良使IGBT管子并未良好地导通，D1的负端为高电位而截止，+15V号送入CPU。可见此电路是保护电路先切断了IGBT管子的驱动脉冲，同时送出经R1使D2击穿，Q3得到偏流导通，将Q2基极的正脉冲电压拉为零电平，IGBT了模块故障信号。保护是及时和快速的。 《616G3-55kW安川变频器》驱动/FU电路 R107R1041.2kD45U13D542.2kU14R106TLP750PTLP25075RQ26R105C36942kR1081 NcVcc 8T11 NcVcc 85CNC77R119Vcc1.5kD47D48R166 5R3W3k470uG2 IN+Nc 72 IN+OUT 725VPWMGF/OCIN1C61C70E3 IN-OUT 63 IN-OUT 6Q279V0.33Q24C78A1444D49R112R1184 NcGND 5680u4 NcGND 53kVss3kU相上臂脉冲16V9.5VD46R147R1173.3k3k R161R172D53D702.2k1.2kU19R163U18TLP25075RQ31TLP250R162C36942kR173T11 NcVcc 86CNC101R1711 NcVcc 8Vcc1.5kD63D64R168 5R3W3k470uG2 IN+OUT 725V2 IN+Nc 7PWMIN2C91C98GF/OC3 IN-OUT 6Q32EQ303 IN-OUT 69V0.33C102A1444U相下臂脉冲D65R164R170680u4 NcGND 53k4 NcGND 5Vss3k16V9.5VD62R190R160R1683.3k10kC973kC92Q29R15725012k104R158R159Q28NA1175510k510kFU故障检测R156 510R2-0V2-V- C40Q20R7725012k104R79R80Q19NA1175510k510kR76 510R 1-0V1-V- C15Q5R3325012k104R26R27Q4 NA1175510k510k R32 510R 《616G3-55kW安川变频器》驱动/FU电路图说 ,,,,,,,,,,,,,,, 驱动电路的保护电路，是根据激励脉冲发送期间，IGBT管子的管压降的大小，差，三极管承受正偏压而导通。Q5、Q20、Q29三只光耦接成或门电路，任一只来实施保护动作和发送OC信号的。据资料上介绍:IGBT模块在正常(额定电流)光耦的输入信号都会传输到同一个输出点上，将快速保险的熔断信号传送给情况下的导通压降为3V左右。而当其管压降达到7V以上时，说明IGBT模块中CPU，使CPU报出FU(熔丝)断信号，并拒绝接受启动信号。流过的电流已超过Ie的180%至200%，此时的保护动作当然是愈快愈好的了。设 置此保护电路的目的，是弥补电流互感器等后续电流检测电路保护动作迟缓的不,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,安川变频器的故障信号报警，也有一个先后次序的足——电流检测电路中不可避免地应用较大容量的滤波电容，使电路有了一定时有趣问。如过热、欠压、过流、风扇故障、保险熔断故障等，上电时，即给出间常数，而反应迟缓。而IGBT的管压降检测电路，则由于反应迅速可称之为快故障代码的警示，并拒绝启动操作;在启动期间，由模块保护电路检测到的模块速保护动作电路，犹如快速行动部队，是处理应急事件的。对轻微过流和限流调故障，以GF(接地故障)代码警示。而在运行过程中检测到模块故障时，则报节等处理，还是由电流互感器回路的电流检测电路来实施的。以OC(运行过流，负载短路等)故障代码信号。IGBT管压降检测电路输出的同 一个信号，因输出的时机不同(一个是在启动过程中，一个是在运行过程中)，变 频器报出的却是两个不同的故障代码(GF:接地故障;OC:过载或短路故障)。,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,在驱动电路中还附设了保险熔断的检测电路。一般变频器，是在主电 路P点处串入一只快速熔断保险，来实施模块保护的。而本机电路却在每相输出同样，在电流和电压检测电路，有时也会采用相同的手段，同一处保护电路报出模块上各串入了一只保险。每个厂家生产的变频器，大致都有如此的趋势:早期的过流或过压信号，则因变频器工作状态的不同(启动中或运行中)，而有可能报产品不免粗老笨重之嫌，其用户控制功能上不够完善，但在其制作选料上却有较出不相同的故障代码或对此采取不相同的处理。这一切取决于软件设计者的大的富裕量;在保护性能上有保守之嫌，却不惜添加现在看来是多余的元器件，思路。每一个厂家的变频器，在控制思路上，必然会有大同小异之处。注意变频 器报故障的相关特点，便于高效率地判断故障所在。2009-11-22--旷野之雪来保障保护电路的可靠性。安川变频器的早期产品也未能免俗。而随着产品技术 的进步和市场竞争的激烈，变频器功能提升，而成本下降甚至有偷工减料之嫌。 变频器的运行可靠性也因此打了折扣，国产变频器当以此为戒。,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,分析保护电路，要配合主电路和驱动(保护)两部分或三部分综合起 来看，好多图纸是分解成各个单元电路来绘制的。读者诸君必须强化自己综合读,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,三路保险熔断的检测电路，是将下三臂驱动电源的0V线与主直流回图、连贯读图的能力。这是我送给您的一个忠 路的N线做比较，来判断熔丝是否正常的。正常状态下，驱动电源的0V线与N 线是经保险相连的，是等电位的。即下三臂IGBT管子的E极是与主直流回路的 N线是相连的。故三极管Q4、Q19、Q28的基极偏压为零。三只管子均截止。当 任一相输出模块的保险断开时，N线与该相驱动电源的0V线产生了巨大的电位