变频器驱动IC的区别和OC报警的解除方法
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PC817驱动IC 的区别和OC 报警的解除方法——答shihong888网友的提问一、各类驱动IC 的区别:变频器驱动电路的核心元器件是驱动IC ,常用型号有TLP250、A3120、PC923、PC929、A316J 等。
驱动IC 实质上是光耦器件的一种,采用光耦器件的目的,一是实现对耦输入、输出侧不同供电回路的隔离,二是输出侧有一定的功率驱动能力,是兼有电气隔离和功率放大两种作用的。
普通四线端光耦器件,如PC817等,内部电路由一只输入发光二极管与输出光敏三极管构成,在输入侧有了输入电流(典型应用值5—10mA )通路后,输出侧三极管产生被激发光电子而导通。
主传输,如变频器的数字信号控制端子,多采作为驱动IC 的光耦器件,在结构上比PC817稍微复杂一些,输出级多由射极输出到补放大器构成,如TLP250、A3120、PC923等,输出级由V1、V2两级射极互补电路组成。
V1导通将VCC 正供电电压经输出6、7脚加到IGBT 的栅射结上,提供IGBT 开通的驱动电流。
如果把IGBT 的栅射结看作是一只电容的话,则V1导通提供了IGBT 栅射结电容的充电电流,令其开通;而V2的导通,则将输出6、7脚拉为GND 地电平或负供电电压,提供所驱动IGBT 栅射结电容的电荷泄放通道,令其快速截止。
工作中V1、V2两管交替导通,实施对IGBT 的开通与截止控制。
需要说明的是,对此驱动电路的供电往往采用+15V 、-7.5V 的正负双电源,以增强其控制能力。
8 Vcc 7 Vo 6 Vo5 GND(1).TLP250ICPC929则在TLP250、A3120、PC923等的电路结构基础上,又添加了IGBT 保护电路,又称为IGBT 导通管压降检测电路,主要承担对IGBT 的过流、短路的快速保护。
大家知道,在变频器U 、V 、W 输出回路中,已经串接了两只或三只电流互感器(由霍尔元件采集电流信号并经放大电路所处理),其输出信号经后级电路分别处理成模拟和开关量信号,送入CPU ,进行电流显示、输出控制、启动和运行过程的自动调速限流控制和过载保护等。
变频器OC 报警维修分析及报警屏蔽方法。
万川达变频器厂家分享:变频器的电路检修中,尤其是将驱动电路与主电路脱开检修的过程中,经常碰到0C故障报警现象,而此时变频器处于故障保护状态,脉冲传输通道被关闭,那么脉冲传输通道、驱动IC 电路是否能正常工作呢?这就需要采取措施,暂时先屏蔽0C报警,便于检测脉冲传输通道的故障。
本文以采用PC929驱区动IC的电路为例(见图1),探讨一下0C故障信号的特性及其屏蔽方法。
我们先看一下0C故障的生成机制,再进而找到屏蔽0C故障的方法。
OC 信号的特性:由PC929内部的IGBT保护电路的电路特性可知,IGBT保护电路可等效为2 输入端与门电路,逻辑关系式为AB=Y在A B端两路输入信号均为高电平时,输出端Y 端为高电平时,输出0C信号。
OC 信号的生成条件:1 )驱动IC 处于脉冲传输状态,有正常脉冲信号输入,输入端11 脚也有正常脉冲信号输出;2 )0C故障检测信号输入端9脚同时为高电平。
满足内部IGBT保护电路的0C 信号输出动作条件,从8脚输出0C信号。
图1屏蔽0C故障报警示意图OC 信号的“瞬态”特性:PC929的输出0C信号,经光耦合器进行光电转换和隔离后,传输至MCI主板电路,MC接受0C言号后,判断IGBT出现严重过载故障,故停止脉冲信号的传输,同时在操作显示面板给出0C故障报警(显示03 SC故障代码);随后,PC929内部IGBT保护电路因A端信号为低电平,AB=YF逻辑关系不再成立,0C 信号随之消失。
这说明PC929输出的0C言号是一个“瞬态信号”,不是在故障发生后一直“保持住”的。
当变频器实施0C1警、停机保护动作后,我们在驱动电路(参见图1)PC929的8脚或PC2的输出端4脚,并不能检测到0C信号一一0C信号输出时(PC1的8脚)表现为-9V*低电平和(PC2的4脚)0V低电平,此时驱动IC 的报警过程“实际上”已经结束。
变频器说明书以对OC 故障的注释:过电流,变频器输出电流超额定值的200%;变频器输出侧(负载)短路;功率模块短路。
变频器OC报警维修分析及报警屏蔽方法。
万川达变频器厂家分享:变频器的电路检修中,尤其是将驱动电路与主电路脱开检修的过程中,经常碰到OC故障报警现象,而此时变频器处于故障保护状态,脉冲传输通道被关闭,那么脉冲传输通道、驱动IC电路是否能正常工作呢?这就需要采取措施,暂时先屏蔽OC 报警,便于检测脉冲传输通道的故障。
本文以采用PC929驱动IC的电路为例(见图1),探讨一下OC故障信号的特性及其屏蔽方法。
我们先看一下OC故障的生成机制,再进而找到屏蔽OC故障的方法。
OC信号的特性:由PC929内部的IGBT保护电路的电路特性可知,IGBT保护电路可等效为2输入端与门电路,逻辑关系式为AB=Y。
在A、B端两路输入信号均为高电平时,输出端Y端为高电平时,输出OC信号。
OC信号的生成条件:1)驱动IC处于脉冲传输状态,有正常脉冲信号输入,输入端11脚也有正常脉冲信号输出;2)OC故障检测信号输入端9脚同时为高电平。
满足内部IGBT 保护电路的OC信号输出动作条件,从8脚输出OC信号。
图1 屏蔽OC故障报警示意图OC信号的“瞬态”特性:PC929的输出OC信号,经光耦合器进行光电转换和隔离后,传输至MCU主板电路,MCU接受OC信号后,判断IGBT出现严重过载故障,故停止脉冲信号的传输,同时在操作显示面板给出OC故障报警(显示OC或SC故障代码);随后,PC929内部IGBT保护电路因A 端信号为低电平,AB=Y的逻辑关系不再成立,OC信号随之消失。
这说明PC929输出的OC信号是一个“瞬态信号”,不是在故障发生后一直“保持住”的。
当变频器实施OC报警、停机保护动作后,我们在驱动电路(参见图1)PC929的8脚或PC2的输出端4脚,并不能检测到OC信号——OC信号输出时(PC1的8脚)表现为-9V*低电平和(PC2的4脚)0V低电平,此时驱动IC的报警过程“实际上”已经结束。
变频器说明书以对OC故障的注释:过电流,变频器输出电流超额定值的200%;变频器输出侧(负载)短路;功率模块短路。
PC817驱动IC 的区别和OC 报警的解除方法——答shihong888网友的提问一、各类驱动IC 的区别:变频器驱动电路的核心元器件是驱动IC ,常用型号有TLP250、A3120、PC923、PC929、A316J 等。
驱动IC 实质上是光耦器件的一种,采用光耦器件的目的,一是实现对耦输入、输出侧不同供电回路的隔离,二是输出侧有一定的功率驱动能力,是兼有电气隔离和功率放大两种作用的。
普通四线端光耦器件,如PC817等,内部电路由一只输入发光二极管与输出光敏三极管构成,在输入侧有了输入电流(典型应用值5—10mA )通路后,输出侧三极管产生被激发光电子而导通。
主要有开关量信号的传输,如变频器的数字器。
作为驱动IC 的光耦器件,在结构上比PC817稍微复杂一些,输出级多由射极输出到补放大器构成,如TLP250、A3120、PC923等,输出级由V1、V2两级射极互补电路组成。
V1导通将VCC 正供电电压经输出6、7脚加到IGBT 的栅射结上,提供IGBT 开通的驱动电流。
如果把IGBT 的栅射结看作是一只电容的话,则V1导通提供了IGBT 栅射结电容的充电电流,令其开通;而V2的导通,则将输出6、7脚拉为GND 地电平或负供电电压,提供所驱动IGBT 栅射结电容的电荷泄放通道,令其快速截止。
工作中V1、V2两管交替导通,实施对IGBT 的开通与截止控制。
需要说明的是,对此驱动电路的供电往往采用+15V 、-7.5V 的正负双电源,以增强其控制能力。
PC929则在TLP250、A3120、PC923等的电路结构基础上,又添加了IGBT 保护电路,又称为IGBT 导通管压降检测电路,主要承担对IGBT 的过流、短路的快速保护。
大家知道,在变频器U 、V 、W 输出回路中,已经串接了两只或三只电流互感器(由霍尔元件采集电流信号并经放大电路所处理),其输出信号经后级电路分别处理成模拟和开关量信号,送入CPU ,进行电流显示、输出控制、启动和运行过程的自动调速限流控制和过载保护等。
变频器常见OC故障的分析及处理⽅法!学会只需5分钟!OC故障在变频器的所有故障中出现的频率,是最频繁的。
在起动过程中报警OC,在停机过程中报警OC,在运⾏中报警OC,以⾄于上电即警⽰,还甚⾄以其它故障代码或现象间接地告知你:该台变频器存在OC类的故障!我们变频器说明书中对OC故障的解释,⼤致有以下⼏种:1)负载侧短路,运⾏电流⼤于两倍以上时跳OC故障;2)变频器输出模块短路;变频器过电流;负载过⼤;加、减速时间太短等。
3)有些变频器不以OC来标注此类故障,⽤负载侧短路、变频器过负载、有严重接地故障等来说明,这当然是OC故障的别名。
⽽有的变频器并不告知你故障的类别,当出现OC故障,开机会造成更⼤的危险时,则索性造成类似程序死机的表⾯现象。
如英威腾的P9/G9系列机,当开机检测到模块故障时,操作⾯板便出现H00字符,所有按键操作均被拒绝。
不明内⾥的⼈会以为:程序死机了,是CPU主板出了问题。
如阿尔法P2000型机⼦,当主回路直流电压检测电路损坏,CPU检测到危险的电源电压时,⼲脆来不及报过电压故障了,直接报OC故障得了,免得使⽤者对电源电压过⾼的提⽰不在意!上电即跳OC故障:当上电检测模块已坏掉,或运⾏中出现危及模块安全的因素甚⾄模块已损坏时,会及时报出OC故障。
其起因⼤致是负载侧短路或过重负载导致了严重过电流,或变频器因驱动不良或模块本⾝损坏造成的过电流甚⾄短路现象。
OC故障预警的实质是:快速停机保护模块或运⾏有短路危险,模块已经坏掉!从保护上讲,模块在变频器的“价值⽐重”如同显像管在彩电中的价值,是不⾔⽽喻的;就产⽣OC故障后强制运⾏的危险性⽽⾔,勤部轻故障者有可能损坏模块,模块已坏再强制运⾏的话,则有可能使设备爆炸造成严重的⼈⾝伤害!所以设计⼈员对模块故障不能不做第⼀位的考虑!打开今⽇头条,查看更多精彩图⽚⼤部分变频器是在启动信号投⼊时,跳OC信号,此种情况往往是模块并没有损坏,⽽只是驱动电路存在异常或接受到误报警信号(但不排除有的机型是模块已经损坏);有的是上电即跳OC信号,则可能是模块已经坏掉,或者是具有其它运⾏会危及模块安全的因素,当具有这种因素存在时,有的变频器处理的措施是:操作⾯板能做其它参数设定⼯作,但不能进⼊操作运⾏;有的则是⼲脆拒绝所有操作,全⾯罢⼯算了。
1 引言本人在几年前曾接触过大量富士G/P9、G/P11系列低压通用变频器,在故障判断与处理上略有心得:由于当时没有及时形成详细日志,许多心得已被时间冲刷得干净,故有必要及时记下此小札,以飨业界广大从事工控的朋友。
无论是G/P9系列还是G/P11系列的低压通用变频器在发生保护动作时,作为工程师或技术人员,首先要参照该变频器的说明手册进行判断和处理,在问题依然不能解决的情况下,参考此文章会对大家有所帮助。
2 常见故障及判断(1)OC报警键盘面板LCD显示:加、减、恒速时过电流。
对于短时间大电流的OC报警,一般情况下是驱动板的电流检测回路出了问题,模块也可能已受到冲击(损坏),有可能复位后继续出现故障,产生的原因基本是以下几种情况:电机电缆过长、电缆选型临界造成的输出漏电流过大或输出电缆接头松动和电缆受损造成的负载电流升高时产生的电弧效应。
小容量(7.5G11以下)变频器的24V风扇电源短路时也会造成OC3报警,此时主板上的24V风扇电源会损坏,主板其它功能正常。
若出现“1、OC2"报警且不能复位或一上电就显示“OC3"报警,则可能是主板出了问题;若一按RUN键就显示“OC3”报警,则是驱动板坏了。
(2)OLU报警键盘面板LCD显示:变频器过负载.当G/P9系列变频器出现此报警时可通过三种方法解决:首先修改一下“转矩提升”、“加减速时间”和“节能运行”的参数设置;其次用卡表测量变频器的输出是否真正过大;最后用示波器观察主板左上角检测点的输出来判断主板是否已经损坏。
(3)OU1报警键盘面板LCD显示:加速时过电压.当通用变频器出现“OU”报警时,首先应考虑电缆是否太长、绝缘是否老化,直流中间环节的电解电容是否损坏,同时针对大惯量负载可以考虑做一下电机的在线自整定.另外在启动时用万用表测量一下中间直流环节电压,若测量仪表显示电压与操作面板LCD显示电压不同,则主板的检测电路有故障,需更换主板.当直流母线电压高压780VDC时,变频器做OU报警;当低于350VDC时,变频器做欠压LU报警。
三菱变频器OC故障原因及解决方法
三菱变频器出现OC(过电流故障)很多时候会是以下几方面原因造成的(我们以
FR-A700系列变频器为例):
1.参数设置问题不当引起的,如时间设置过短.
2.外部因素引起的,如电机绕组短路,包括(相间短路,对地短路等)
3.变频器硬件故障,如传感器损坏,IGBT模块损坏等.
在现在的维修中,我们有时排除以上这些原因可能还是解决不了问题,OC故障仍然存在,当然更换控制板也不是解决问题的办法.这时我们可以考虑一下驱动电路是否存在问题.三菱FR-A700变频器的检测电路做的相当强大,以上这些检测点只要有任何一处有问题都可能会报警,无法正常运行.除了一般性驱动电路所包括的驱动电源,驱动光耦隔离,驱动信号放大电路,还包括输出信号回馈电路等.在以前我们介绍的检测手段无法解决问题的情况下,我们要特别注意驱动电路是否正常,检测方向主要包括刚才介绍的三菱驱动电路的几个组成部分.
欠压故障,相信很多客户在使用中还是会碰到这样的问题,我们常见的欠压检测点都是直流母线侧的电压,经大阻值电阻分压后采样一个低电压值,与标准电压值比较后输出电压正常信号,过压信号或是欠压信号.对于三菱A700系列变频器电压信号的采样值则是从开关电源侧取得的,并经过光电耦合器隔离,在我们的维修过程中,我们发现光耦的损坏在造成欠压故障的原因中占有了很大的比重.这种现象在以前的变频器维修中还是不多见的. 驱动故障对于广大用户来说一定不陌生,这是一个比较常见的三菱变频器典型故障.当然损坏原因也是多方面的:
1.集成电路1302 H02损坏,这是一块集成了驱动波形转换,以及多路检测信号于一体的IC集成电路,并有多路信号和CPU板关联,在很多情况下,此集成电路的任何一路信号出现问题都有可能引起E6,E7报警.
深圳市海蓝机电设备有限公司:吴蔓。
详析OC报警及报警屏蔽方法(PC929)——OC信号特性、来源、错误的报警及报警屏蔽方法我们先看一下OC故障的生成机制,再进而找到屏蔽OC故障的方法。
OC信号的特性:由PC929内部的IGBT保护电路的电路特性可知,IGBT保护电路可等效为2输入端与门电路,逻辑关系式为AB=Y。
在A、B端两路输入信号均为高电平时,输出端Y端为高电平时,输出OC信号。
OC信号的生成条件:1)驱动IC处于脉冲传输状态,有正常脉冲信号输入,输入端11脚也有正常脉冲信号输出;2)OC故障检测信号输入端9脚同时为高电平。
满足内部IGBT保护电路的OC信号输出动作条件,从8脚输出OC信号。
图1 屏蔽OC故障报警示意图OC信号的“瞬态”特性:PC929的输出OC信号,经光耦合器进行光电转换和隔离后,传输至MCU主板电路,MCU接受OC信号后,判断IGBT出现严重过载故障,故停止脉冲信号的传输,同时在操作显示面板给出OC 故障报警(显示OC或SC故障代码);随后,PC929内部IGBT保护电路因A端信号为低电平,AB=Y 的逻辑关系不再成立,OC信号随之消失。
这说明PC929输出的OC信号是一个“瞬态信号”,不是在故障发生后一直“保持住”的。
当变频器实施OC报警、停机保护动作后,我们在驱动电路(参见图1)PC929的8脚或PC2的输出端4脚,并不能检测到OC信号——OC信号输出时(PC1的8脚)表现为-9V*低电平和(PC2的4脚)0V低电平,此时驱动IC的报警过程“实际上”已经结束。
变频器说明书以对OC故障的注释:过电流,变频器输出电流超额定值的200%;变频器输出侧(负载)短路;功率模块短路。
但一般对驱动电路异常所致的OC故障、电流互感器检测电路异常误报OC故障,未予提示。
OC信号的两个来源:通常,OC报警的信号来源有两个:1)驱动IC报警,一般起动过程中,检测到IGBT的严重过流(过电流为额定工作电流1.5~2倍以上)状态时,输出OC信号;2)电流检测电路(指系由输出电流互感器采样的电流信号)报出的OC信号。
变频器常见故障现象和故障分析一、过流(OC)过流是变频器报警最为频繁的现象。
1.1现象(1) 重新启动时,一升速就跳闸。
这是过电流十分严重的现象。
主要原因有:负载短路,机械部位有卡住;逆变模块损坏;电动机的转矩过小等现象引起。
(2) 上电就跳,这种现象一般不能复位,主要原因有:模块坏、驱动电路坏、电流检测电路坏。
(3) 重新启动时并不立即跳闸而是在加速时,主要原因有:加速时间设置太短、电流上限设置太小、转矩补偿(V/F)设定较高。
1.2 实例(1) 一台LG-IS3-4 3.7kW变频器一启动就跳“OC”分析与维修:打开机盖没有发现任何烧坏的迹象,在线测量IGBT(7MBR25NF-120)基本判断没有问题,为进一步判断问题,把IGBT拆下后测量7个单元的大功率晶体管开通与关闭都很好。
在测量上半桥的驱动电路时发现有一路与其他两路有明显区别,经仔细检查发现一只光耦A3120输出脚与电源负极短路,更换后三路基本一样。
模块装上上电运行一切良好。
(2) 一台BELTRO-VERT 2.2kW变频通电就跳“OC”且不能复位。
分析与维修:首先检查逆变模块没有发现问题。
其次检查驱动电路也没有异常现象,估计问题不在这一块,可能出在过流信号处理这一部位,将其电路传感器拆掉后上电,显示一切正常,故认为传感器已坏,找一新品换上后带负载实验一切正常。
二、过压(OU)过电压报警一般是出现在停机的时候,其主要原因是减速时间太短或制动电阻及制动单元有问题。
(1) 实例一台台安N2系列3.7kW变频器在停机时跳“OU”。
分析与维修:在修这台机器之前,首先要搞清楚“OU”报警的原因何在,这是因为变频器在减速时,电动机转子绕组切割旋转磁场的速度加快,转子的电动势和电流增大,使电机处于发电状态,回馈的能量通过逆变环节中与大功率开关管并联的二极管流向直流环节,使直流母线电压升高所致,所以我们应该着重检查制动回路,测量放电电阻没有问题,在测量制动管(ET191)时发现已击穿,更换后上电运行,且快速停车都没有问题。
常见故障代码(1)OC报警键盘面板LCD显示:加、减、恒速时过电流。
对于短时间大电流的0C报警,一般情况下是驱动板的电流检测回路出了问题,模块也可能已受到冲击(损坏),有可能复位后继续出现故障,产生的原因基本是以下几种情况:电机电缆过长、电缆选型临界造成的输出漏电流过大或输出电缆接头松动和电缆受损造成的负载电流升高时产生的电弧效应。
小容量(7.5G11以下)变频器的24V风扇电源短路时也会造成0C3报警,此时主板上的24V风扇电源会损坏,主板其它功能正常。
若出现“1 0C2报警且不能复位或一上电就显示“0C3报警,则可能是主板出了问题;若一按RUN键就显示“0C3报警,则是驱动板坏了。
(2)OLU报警键盘面板LCD显示:变频器过负载。
当G/P9系列变频器出现此报警时可通过三种方法解决:首先修改一下转矩提升”、加减速时间”和节能运行”的参数设置;其次用卡表测量变频器的输出是否真正过大;最后用示波器观察主板左上角检测点的输出来判断主板是否已经损坏。
(3)0U1报警键盘面板LCD显示:加速时过电压。
当通用变频器出现“0U报警时,首先应考虑电缆是否太长、绝缘是否老化,直流中间环节的电解电容是否损坏,同时针对大惯量负载可以考虑做一下电机的在线自整定。
另外在启动时用万用表测量一下中间直流环节电压,若测量仪表显示电压与操作面板LCD显示电压不同,则主板的检测电路有故障,需更换主板。
当直流母线电压高压780VDC时,变频器做0U报警;当低于350VDC时,变频器做欠压LU报警。
(4)LU报警键盘面板LCD显示:欠电压。
如果设备经常:LU欠电压报警,则可考虑将变频器的参数初始化(H03设成1后确认),然后提高变频器的载波频率(参数F26 )。
若E9设备LU欠电压报警且不能复位,则是(电源)驱动板出了问题。
(5)EF报警键盘面板LCD显示:对地短路故障。
G/P9系列变频器出现此报警时可能是主板或霍尔元件出现了故障。
富士变频器常见报警代码和处理方法(1) OC报警键盘面板LCD显示:加、减、恒速时过电流。
对于短时间大电流的OC报警,一般情况下是驱动板的电流检测回路出了问题,模块也可能已受到冲击(损坏),有可能复位后继续出现故障,产生的原因基本是以下几种情况:电机电缆过长、电缆选型临界造成的输出漏电流过大或输出电缆接头松动和电缆受损造成的负载电流升高时产生的电弧效应。
小容量(7.5G11以下)变频器的24V风扇电源短路时也会造成OC3报警,此时主板上的24V风扇电源会损坏,主板其它功能正常。
若出现“1、OC2”报警且不能复位或一上电就显示“OC3”报警,则可能是主板出了问题;若一按RUN键就显示“OC3”报警,则是驱动板坏了。
(2) OLU报警键盘面板LCD显示:变频器过负载。
当G/P9系列变频器出现此报警时可通过三种方法解决:首先修改一下“转矩提升”、“加减速时间”和“节能运行”的参数设置;其次用卡表测量变频器的输出是否真正过大;最后用示波器观察主板左上角检测点的输出来判断主板是否已经损坏。
(3) OU1报警键盘面板LCD显示:加速时过电压。
当通用变频器出现“OU”报警时,首先应考虑电缆是否太长、绝缘是否老化,直流中间环节的电解电容是否损坏,同时针对大惯量负载可以考虑做一下电机的在线自整定。
另外在启动时用万用表测量一下中间直流环节电压,若测量仪表显示电压与操作面板LCD显示电压不同,则主板的检测电路有故障,需更换主板。
当直流母线电压高于780VDC时,变频器做OU报警;当低于350VDC时,变频器做欠压LU报警。
(4) LU报警键盘面板LCD显示:欠电压。
如果设备经常“LU欠电压”报警,则可考虑将变频器的参数初始化(H03设成1后确认),然后提高变频器的载波频率(参数F26)。
若E9设备LU欠电压报警且不能复位,则是(电源)驱动板出了问题。
(5) EF报警键盘面板LCD显示:对地短路故障。
G/P9系列变频器出现此报警时可能是主板或霍尔元件出现了故障。
深度解析变频器维修中的OC故障一本文深切探讨了变频器OC故障的来源和实质,进而拓展咱们变频器维修的思路。
在做了连年的变频器维修工作的基础上,北京凌坤电气的工程师发觉,OC故障在变频器的所有故障中出现频率最高。
依照变频器说明书中对OC故障的说明:OC就是过流故障。
对于OC故障,说明书里面大致有以下几种解释:负载侧短路,运行电流大于两倍以上时跳OC故障。
有的变频器出现OC故障时,会报出中文提示:变频器输出模块短路,变频器输出端短路,变频器过电流等。
咱们在做变频器维修工作时发觉,变频器OC故障可能出此刻变频器启动进程中,也可能出此刻变频器运行中,有时候乃至还出现上电即报警的情形。
出现变频器OC故障的原因可能是:一、负载过重;二、加、减速时刻太短;3、逆变模块损坏;4、驱动电路损坏等。
按照咱们连年的变频器维修经验来推测,变频器电路(程序)设计者的初衷是如此的:当上电检测模块已坏掉,或运行中出现危及模块安全的因素乃至模块已损坏时,变频器必需及时报出OC故障。
OC故障的起因,是负载侧短路或过重负载,致使了严峻过电流,也可能是变频器因驱动不良或模块本身已损坏,造成过电流乃至短路现象。
所以,现在必需快速实施停停机保护办法。
综上所述,变频器OC故障预警的实质是:在变频器运行有短路危险,或模块已经坏掉等情形下,快速停机保护模块,不允许再开机运行。
若是变频器产生OC故障后,仍然强制运行,后果会很严峻,轻者会致使损坏模块,重者则有可能使设备爆炸造成严峻的人身伤害。
所以,咱们在变频器维修中对待这种情形要慎之又慎。
二咱们在变频器维修中有时候会碰到这种情形:变频器报警OC故障,故障起因仅仅是电源电压有比较小的误差,或是某种干扰,致使变频器频报OC故障。
这种故障的变频器维修时,就不能从一般意义上OC故障成因着手,而需要咱们换个角度去查找故障原因了。
咱们在变频器维修时发觉,大部份变频器是在启动信号投入时,报警OC信号,此种情形往往是模块并无损坏,而只是驱动电路存在异样,使IGBT不能被良好驱动。
变频器常见故障及解决方法变频器常见故障现象和故障分析一、过流(OC)过流是变频器报警最为频繁的现象。
1.1现象(1) 重新启动时,一升速就跳闸。
这是过电流十分严重的现象。
主要原因有:负载短路,机械部位有卡住;逆变模块损坏;电动机的转矩过小等现象引起。
(2) 上电就跳,这种现象一般不能复位,主要原因有:模块坏、驱动电路坏、电流检测电路坏。
(3) 重新启动时并不立即跳闸而是在加速时,主要原因有:加速时间设置太短、电流上限设置太小、转矩补偿(V/F)设定较高。
1.2 实例(1) 一台安川G7变频器一启动就跳“OC”分析与维修:打开机盖没有发现任何烧坏的迹象,在线测量IGBT(7MBR25NF-120)基本判断没有问题,为进一步判断问题,把IGBT拆下后测量7个单元的大功率晶体管开通与关闭都很好。
在测量上半桥的驱动电路时发现有一路与其他两路有明显区别,经仔细检查发现一只光耦A3120输出脚与电源负极短路,更换后三路基本一样。
模块装上上电运行一切良好。
(2) 一台BELTRO-VERT 2.2kW变频通电就跳“OC”且不能复位。
分析与维修:首先检查逆变模块没有发现问题。
其次检查驱动电路也没有异常现象,估计问题不在这一块,可能出在过流信号处理这一部位,将其电路传感器拆掉后上电,显示一切正常,故认为传感器已坏,找一新品换上后带负载实验一切正常。
二、过压(OU)过电压报警一般是出现在停机的时候,其主要原因是减速时间太短或制动电阻及制动单元有问题。
(1) 实例一台台安N2系列3.7kW变频器在停机时跳“OU”。
分析与维修:在修这台机器之前,首先要搞清楚“OU”报警的原因何在,这是因为变频器在减速时,电动机转子绕组切割旋转磁场的速度加快,转子的电动势和电流增大,使电机处于发电状态,回馈的能量通过逆变环节中与大功率开关管并联的二极管流向直流环节,使直流母线电压升高所致,所以我们应该着重检查制动回路,测量放电电阻没有问题,在测量制动管(ET191)时发现已击穿,更换后上电运行,且快速停车都没有问题。
富士变频器常见故障及解决方法变频器解决方案变频调速器作为一种高效节能的电机调速装置在黄哗港煤炭装卸设备中得到了广泛应用。
其中接受较多的日本富士,使用多年后已渐入故障高发期。
下面就富士变频器的一些常见故障及判定解决方法介绍如下。
一、OC1、OC2、OC3故障故障显示OC1、OC2、OC3,是富士变频器常见的故障之一,它指变频器加速、减速和恒速中过电流,此故障产生的原因有以下几种。
1.加减速时间过短,这是常见的过电流现象。
可依据不同的负载情况相应调整加减速时间,就能除去此故障。
2.大功率晶体管损坏也可能引起OC报警。
从早期的用于G2(P2),G5(P5),G7(P7)系列的GTR模块,到G9(P9)系列的IGBT模块,以至IPM模块,无论从封装技术还是保护性能,都有了很大提高,高耐压、大电流、高频、低耗、静音、多保护功能已成为大功率晶体管模块的进展趋势。
大功率晶体管模块的损坏紧要有以下几种原因:(1)输出负载短路;(2)负载过大,大电流持续显现;(3)负载波动很大,导致浪涌电流过大。
3.大功率晶体管的驱动电路损坏导致过流报警。
富士G7S、G9S分别使用了PC922和PC923两种光祸作为驱动电路的核心部分。
由于内置放大电路设计简单,被包括富士变频器在内的多家变频器厂家广泛使用。
驱动电路损坏的常见现象就是缺相,或三相输出电压不平衡。
4.检测电路的损坏导致变频器显示OC报警。
检测电流的霍尔由于受温湿度等环境因素的影响,工作点很简单飘移,导致OC报警。
二、损坏开关电源损坏的特征是变频器上电无显示。
富士G5S接受两级开关电源,先把中心直流回路的直流电压由500V左右转换成300V 左右,然后再通过一级开关电源输出5V、24V等多路电源。
开关电源损坏常见的有开关管击穿、脉冲变压器烧坏以及次级输出整流损坏。
滤波使用时间过长,导致电容特性变化,带载本领下降,也很简单造成开关电源损坏。
富士G9S使用一片开关电源专用的波形发生芯片,由于主回路高电压的窜入,常常会导致此芯片损坏且较难修复。
富士变频器显示“OC1”、“OC2”、“OC3”故障报警处理方法
变频器显示“OC1”、“OC2”、“OC3”故障信息分别为变频器加速中过电流、减速中过电流和恒速中过电流;
此故障产生的原因主要有以下几种。
(1)加速时间过短,这是过电流现象中最常见的。
依据不同的负载情况相应地调整加减速时间,就能消除此故障。
(2)大功率晶体管的损坏将引起OC故障:
造成大功率晶体管模块损坏的主要原因如下:①输出负载发生短路;②负载过大,大电流持续出现;③负载波动很大,导致浪涌电流过大,都可能引起OC故障,损坏功率模块。
(3)驱动大功率晶体管工作的驱动电路的损坏也是导致过流故障的原因。
驱动电路损坏表现出的最常见的现象就是缺相或三相输出电压不平衡。
(4)检测电路的损坏也会导致变频器显示OC故障,检测电流的霍尔传感器由于受温度、湿度等环境因数的影响,工作点很容易发生漂移,而导致变频器显示OC故障。
变频器oc3故障解决方法嘿,朋友们!咱今儿来聊聊变频器 OC3 故障这个让人有点头疼的事儿。
你说这变频器啊,就好比是机器的心脏,它要是闹点小脾气,整个机器都不好使啦!OC3 故障就像是心脏突然“抽了一下”。
那遇到这 OC3 故障咋整呢?咱得一步步来。
首先啊,你得检查检查是不是电机负载过重啦。
就好比人背的东西太重了,走不动道儿了呗!看看是不是有啥东西卡着电机啦,或者是电机带动的东西太多啦。
然后呢,检查一下电源电压稳不稳定。
这就跟咱家里的电似的,要是电压老跳,那电器不也得跟着出毛病嘛!要是电压不稳,赶紧想法子给它整稳定咯。
还有啊,看看是不是变频器本身出问题啦。
它要是“生病”了,可不就得闹故障嘛。
是不是里面的零件松了呀,或者是老化啦。
再就是散热的问题。
变频器工作的时候也会发热呀,要是散热不好,那不就跟人发烧一样嘛,肯定得不舒服呀。
所以得看看散热系统是不是正常工作。
有时候啊,就像咱人一样,偶尔也会莫名其妙地不舒服一下。
变频器也可能因为一些小细节就出 OC3 故障啦。
比如说,周围环境太潮湿啦,或者有啥干扰信号啦。
这就好比你在一个乱糟糟的环境里,心情也会不好呀。
解决 OC3 故障就像是给变频器治病,得有耐心,还得细心。
你可不能马虎大意,随便弄弄就算了。
那可不行呀!咱得把它当成个大事儿来对待。
要是自己实在搞不定,那就赶紧找专业的人来帮忙呀!可别自己瞎捣鼓,把问题越弄越大咯。
专业的人就像是医生,他们知道怎么对症下药,能让变频器快快好起来。
总之呢,遇到变频器 OC3 故障别慌张,冷静下来,一步一步排查问题。
只要咱认真对待,总能找到解决办法的,对吧?咱可不能让这个小故障影响了咱的工作和生活呀!大家说是不是这个理儿呀!。
OC(一)及屏蔽方法——OC信号特性、来源、错误的及屏蔽方法我们先看一下OC故障的生成机制,再进而找到屏蔽OC故障的方法。
OC信号的特性:由PC929内部的IGBT保护电路的电路特性可知,IGBT保护电路可等效为2输入端与门电路,逻辑关系式为AB=Y。
在A、B端两路输入信号均为高电平时,输出端Y端为高电平时,输出OC信号。
OC信号的生成条件:1)驱动IC处于脉冲传输状态,有正常脉冲信号输入,输入端11脚也有正常脉冲信号输出;2)OC故障检测信号输入端9脚同时为高电平。
满足内部IGBT保护电路的OC信号输出动作条件,从8脚输出OC信号。
图1 屏蔽OC故障示意图OC信号的“瞬态”特性:PC929的输出OC信号,经光耦合器进行光电转换和隔离后,传输至MCU主板电路,MCU接受OC信号后,判断IGBT出现严重过载故障,故停止脉冲信号的传输,同时在操作显示面板给出OC故障(显示OC或SC故障代码);随后,PC929内部IGBT保护电路因A端信号为低电平,AB=Y的逻辑关系不再成立,OC信号随之消失。
这说明PC929输出的OC信号是一个“瞬态信号”,不是在故障发生后一直“保持住”的。
当变频器实施OC、停机保护动作后,我们在驱动电路(参见图5-14)PC929的8脚或PC2的输出端4脚,并不能检测到OC信号——OC信号输出时(PC1的8脚)表现为-9V*低电平和(PC2的4脚)0V低电平,此时驱动IC的过程“实际上”已经结束。
变频器说明书以对OC故障的注释:过电流,变频器输出电流超额定值的200%;变频器输出侧(负载)短路;功率模块短路。
但一般对驱动电路异常所致的OC故障、电流互感器检测电路异常误报OC故障,未予提示。
OC信号的两个来源:通常,OC的信号来源有两个:1)驱动IC,一般起动过程中,检测到IGBT的严重过流(过电流为额定工作电流1.5~2倍以上)状态时,输出OC信号;2)电流检测电路(指系由输出电流互感器采样的电流信号)报出的OC信号。
PC817
驱动IC 的区别和OC 报警的解除方法
——答shihong888网友的提问
一、各类驱动IC 的区别:
变频器驱动电路的核心元器件是驱动IC ,常用型号有TLP250、A3120、PC923、PC929、A316J 等。
驱动IC 实质上是光耦器件的一种,采用光耦器件的目的,一是实现对耦输入、输出侧不同供电回路的隔离,二是输出侧有一定的功率驱动能力,是兼有电气隔离和功率放大两种作用的。
普通四线端光耦器件,如PC817等,内部电路由一只输入发光二极管与输出光敏三极管构成,在输入侧有了输入电流(典型应用值5—10mA )通路后,
输出侧三极管产生被激发光电子而导通。
主传输,如变频器的数字信号控制端子,多采
作为驱动IC 的光耦器件,在结构上比PC817稍微复杂一些,输出级多由射极输出到补放大器构成,如TLP250、A3120、PC923等,输出级由V1、V2两级射极互补电路组成。
V1导通将VCC 正供电电压经输出6、7脚加到IGBT 的栅射结上,提供IGBT 开通的驱动电流。
如果把IGBT 的栅射结看作是一只电容的话,则V1导通提供了IGBT 栅射结电容的充电电流,令其开通;而V2的导通,则将输出6、7脚拉为GND 地电平或负供电电压,提供所驱动IGBT 栅射结电容的电荷泄放通道,令其快速截止。
工作中V1、V2两管交替导通,实施对IGBT 的开通与截止控制。
需要说明的是,对此驱动电路的供电往往采用+15V 、-7.5V 的正负双电源,以增强其控制能力。
8 Vcc 7 Vo 6 Vo
5 GND
(1).TLP250IC
PC929则在TLP250、A3120、PC923等的电路结构基础上,又添加了IGBT 保护电路,又称为IGBT 导通管压降检测电路,主要承担对IGBT 的过流、短路的快速保护。
大家知道,在变频器U 、V 、W 输出回路中,已经串接了两只或三只电流互感器(由霍尔元件采集电流信号并经放大电路所处理),其输出信号经后级电路分别处理成模拟和开关量信号,送入CPU ,进行电流显示、输出控制、
启动和运行过程的自动调速限流控制和过载保护等。
但电流互感器电路往往具有较大的时间常数,不能对IGBT 实施μs 级快速保护,事实上,对IGBT 实施过载和短路保护,在一定程度上,是依赖于PC929、A316J 等驱动IC 的。
因为IGBT 导通时管压降切实反映了IGBT 的工作状态,利用IGBT 的导能管压降信号,实施对IGBT 的过电流检测,即能有效实施对IGBT 的快速过流保护。
IGBT 管子是双级型器件和场效应器件的有机结合,集电极与发射极构成输出电流通路,具有一定的导通内阻。
当IGBT 工作于额定电流以内时,正常的导通管压降应该小于3V ,当过流近于2倍时,则过载电流在其导通内阻上形成较大压降,使管压降上升为7V 左右。
由于电子器件的过载能力较差,允许过载时间较短,保护动作愈快愈好。
检测IGBT 的导通管压降信号对IGBT 进行截止和保护控制,便成为最有效的,也是在变频器驱动电路中最为广泛采用的一种手段。
IF- 1IF+ 3IF- 2Nc 4Nc 5Nc 6Nc 7
13 Vcc 12 Vc 11 Vo 10 GND 14 GND 9 C 8 FS
与PC923相比,PC929(上图)多出了IGBT 保护电路,9脚与外接元件一起,并接于所驱动IGBT 的C 、E 极上,检测IGBT 的导通管压降信号,在IGBT 因过流导致管压降信号上升为7V 以上时,其8脚内部三极管V3导通,将OC 、SC 信号因外接光耦隔离,送入CPU 。
变频器报出OC 信号,并停机保护。
(具体内容请参见《PC923、PC929驱动电路的检修》一文)
可PC929的电路结构可以看出,OC 报警电路的V3与输出侧电路是有直接电气联系的,是强电侧,须经光耦隔离才能将OC 信号送入CPU 。
假设将传送OC 信号的光耦也集成于驱动IC 内部,则驱动IC 的OC 信号输出脚,便可以直接与CPU 引脚相联系了。
那么驱动IC 中的A316J 便能完成这一任务了。
A316的内部电路结构见下图。
由CPU 来的PWM 脉冲信号经1、2脚输入,经内部光电耦合器LED1隔离、接口电路和功率输出电路,由11脚输出,驱动IGBT ;14、16脚外接元件与内部电路构成IGBT 管压降检测电路,IGBT 保护电路动作时,LED2光电耦合器将OC 信号传送到输入侧,由6脚输出,送入CPU 。
比较其它驱动IC ,A316J 还有以下两个特点:
1、输入侧不是发光二极管,而是数字门电路,不必从信号源吸取较大原驱
动电路,输入阻抗较高,易于和CPU引脚直接连接,而省去中间驱动电路环节;
2、在OC信号故障动作后,有故障锁定功能——封锁了脉冲信号的传输。
直到从5脚输入一个低电平的复位信号后,才能解除故障锁定状态,开通脉冲传输通路。
因而A316J也具有故障复位功能。
从这个意义上讲,A316算地一个集成驱动IC了,控制功能最为完善。
二、OC故障报警的解除方法
在维修中,我们经常需要将驱动电路与主电路脱离,进行单独检修,这时候驱动电路的OC故障报警功能会给我们带来一点小麻烦。
将驱动板单独上电时,操作面板往往会报出OC故障,使我们无法检测驱动电路是否正常。
需要采取相应措施,解除掉驱动电路的OC故障报警功能,以利于检查驱动电路能否正常地传输六路驱动脉冲。
在驱动电路中,PC923、PC929常常配对出现,由PC929承担对下三臂IGBT 导通管压降检测的任务,并在故障发生时,向CPU报出OC信号。
当驱动板与主电路IGBT脱离后,相当于IGBT开路了呀,一送入启动信号,PC929便向CPU 送出OC信号。
将脉冲触发端子的E1—E6全数短接起来(下图虚线),人为造成逆变电路下三臂IGBT“正常开通”的假相,PC929不再向CPU返回OC信号,CPU因而输出六路脉冲信号至六片驱动IC,这样就可以检查驱动电路是否正常了。
触发端子
而采用A316J 驱动IC 的,也可能检测上三臂IGBT 的导通管压降,报出OC 信号。
见下图:
U相上臂IGBT驱动电路
将触发端子P 、E1短接起来,人为造成IGBT 的开通“条件”,便解除了A316J 的OC 故障检测和报警功能。
A316J 下三臂IGBT 的驱动电路,解除OC 报警功能的方法同上。
见下图:
U相下臂IGBT驱动电路
U 相下臂IGBT 的驱动电路,可短接触发端子的U 、E2,从而解除IGBT 管压降检测和OC 信号报警功能。
有以下两点需要注意:
1、对于单独检测下三臂或下三臂IGBT管压降的,可分别将上三臂或下三臂触发端子短接,解除OC报警功能。
对于六只IGBT管压降都有检测的,只能短接上三臂IGBT的触发端子,而解除下三臂的OC报警,只有用细针挑开A316的6脚来解除;检查完上三臂驱动电路无问题,拆掉短路线后,再挑开上三臂驱动IC的6脚,短接下三臂驱动电路的触发端子,检查下三臂驱动电路是否正常;
2、触发端子为两脚的,只有G2、E2的,应从A314J的14外围电路,查找到D61二极管的负极,将其与E2短接,解除OC报警功能。
变频器维修的大部分内容是对驱动电路的维修,对驱动电路检修完毕后,对逆变电路的上电试机一定要慎重!!应采用串接灯泡、2A保险丝、直流低压等措施,确定逆变电路无故障后,再恢复530V直流供电。
旷野之雪
2009年8月5日。