美国进口四象限AB罗克韦尔PF700L变频器炸机维修分享

时间:2021-03-29 14:55来源:妙工原创 作者:妙工科技 点击:
这次分享的是一台ROCKWELL罗克韦尔四象限变频器的维修过程,型号是罗克韦尔的经典型号PowerFlex 700,简称PF700,细分还有至少700B,700L,700无后缀三种机型,其中700L是水冷机型,这次维修的就是水冷机器,美国原装进口的,罗克韦尔品牌在中国国内的变频器市场算是冷
      这次分享的是一台ROCKWELL罗克韦尔四象限变频器的维修过程,型号是罗克韦尔的经典型号PowerFlex 700,简称PF700,细分还有至少700B,700L,700无后缀三种机型,其中700L是水冷机型,这次维修的就是水冷机器,美国原装进口的,罗克韦尔品牌在中国国内的变频器市场算是冷门品牌,水冷的机器更少。
      ROCKWELL罗克韦尔变频器的另一个名字叫AB,AB是创始人Allen艾伦 —Bradiey布拉德利 的简称。Allen-Bradley公司最早由Dr.Stanton Allen 和Lynde Bradley创建于1903年,早期的产品主要有自动启动器、开关设备、电流断路器、继电器。1985年,为了获得多样性的投资,以16.5亿美金的价格将Allen-Bradley出售给Rockwell Internation罗克韦尔国际集团。Allen Bradley-Rockwell,艾伦-布拉德利 罗克韦尔,简称AB。
      通过维修的一些美国品牌的机器后,我发现美国人做产品的风格就像他们喜欢秀肌肉一样,真是用料十足,特别是金属结构部分不惜成本,特别厚实。此次维修的这台罗克韦尔PF700L型号全称为: 20LD360N3ENNAE11WA。故障现象:输入侧发生爆炸后不能正常通电。这是一台四象限变频器,用于汽车功率测试台的动力拖动。整流供电侧和逆变输出侧结构一样,都是IGBT模块。
      普通变频器一般都是两象限的,如果减速和制动中产生回馈电压,一般都是通过制动电阻将能量消耗掉。但有一些应用中不仅惯量巨大,而且电机频繁产生回馈能量,这时候就需要用四象限变频器了,不仅要满足高动态响应,还可以将能量转化成电量回馈到电网,以节省电费。比如煤矿中的绞车驱动变频器,绞车不管是上行还是下行,两组挂钩上都会配上差不多的重量,但有时生产中不能匹配一至时,巨大的反馈电压就可以通过变频器的整流回馈功能将能量转换成电量。还有汽车检测时的拖动电机,工作时根据各种不同的要求,电机频繁在主动和从动之间改变,所以变频器是四象限的。
      将罗克韦尔PF700L变频器拆机初步检查后统计问题如下:1.输入IGBT整流模块炸了,炸得很黑,但是逆变IGBT模块用万用表初步测量是好的。2.目测其他电路板和电容等主要部件没有炸的痕迹和烧的特征,难道只炸个IGBT这么简单?3.进一步检测找到炸的原因,进线电抗器底座到上层变频器核心之间连接的电线烧断了几根,清理测量后确认是辅助变压器的380V交流供电线,此线路的靠电抗器一侧有老鼠咬破表皮的痕迹。4.进一步检测确认变频器 控制端子进线孔比较大,进线数量比较少且安装后没有将这个孔堵住,刚好进得了老鼠。至此罗克韦尔PF700L变频器的初步情况已经掌握,但是还不能准确报价,因为电路板还没有测试出好坏,IGBT型号也较为特殊。
      经常修过变频器的师傅都一眼能看出来这个IGBT很不一样,并非常见的英飞凌、欧派克、西门康、三菱、富士、三社等品牌,而它有自己的品牌标ROCKWELL罗克韦尔,不仅如此,它是一块水冷IGBT模块,内部有水管通道,看上去非常厚重,型号是371752-A02。之后常规检测各电路板和其他电路,详细包括:1.大电解电容6只,全部拆下来测量容量。2.下方的开关电源仅供风扇24伏直流,供530V直流即可工作。3.下方端子排的线都有线号 ,拆线时不必做标记都容易接回去,但如果不拆的话显示屏那一层的铁板拿不下来没办法检测里面的控制电路板。4.上方的开关电源也是供530V直流电压,开关电源给整机的控制电路板供电,编号为350897-A06和350897-A03的两块控制板。
      给开关电源通上直流电压后,显示屏亮了,测量各标的电压:24V,+15V,-15V,5V都正常,风扇24V正常。至此大约可以判断各电路基本是好的,只是IGBT炸了,IGBT驱动电路板是集成在IGBT模块里面的,炸的原因初步分析为老鼠咬到电线短路。由于IGBT模块售价太贵,万一买回来电路板修不好就麻烦了,这种ROCKWELL罗克韦尔水冷四象限的变频器电路板在国内并不好买。所以接下来还是希望通过老办法,不装整流IGBT,骗过各种报警看看能不能正常试转变频器。

      上电后显示屏第一个报警代码F177,注意大部分品牌的变频器当不止一个报警信号的时候,都只会显示一个最优先的报警代码,当这个代码解除了之后才会依次显示后续的代码。查阅说明书F177解释为700L HW Disable,Hardware disable asserted on 700L power structure.解决方法:Verify drive enable is present.翻译后大意是 说F177的故障代码是因为电源结构上有一个断定的硬件禁用。解决方法为:验证是否存在驱动器启用。其实这是罗克韦尔PF700变频器有一个启动紧急联锁未打开,类似于其他品牌的IGBT封锁功能,需要短接1B7 1B8就好了。
      短接线路后重新上电,显示屏报警代码变成了F303。可是查遍了说明书都没有这个代码,在关于Converter Faults转换器故障章节里有一段关于F300的解释:When a fault is generated in the Converter, that fault is passed to the Inverter so all the faults are recorded in the Inverter fault queue. Faults in the converter are numbered 1 to 99. When using PowerFlex 700 Vector Control, the fault from the Converter is added to a base number of 300, so all the Converter faults are numbered 301 to 399. The pop-up window on the HIM alerts the user to look at the fault log in the PF700AC to get the specific fault text. 通过翻译软件直译的意思是:当变频器中产生故障时,故障会传递给变频器因此,所有的故障都记录在逆变器故障队列中。断层转换器编号为1到99。使用PowerFlex 700矢量控制时,转换器的故障是加上基数300,所有变频器故障都被编号为301到399。HIM上的弹出窗口提醒用户查看故障登录PF700AC以获取特定的故障文本。这段话不是很让人明白,后来 咨询官服技术人员后也没有给出直接有效的解释。经过不断的摸索试验,终于掌握了这个代码的转换技巧,有需要的同行可以电话咨询:重庆妙工科技有限公司,崔工18523963297。
      原来F303是电路检测电路异常,开始以为是炸IGBT模块的时候电流太大把霍尔传感器搞坏了,换了新的传感器之后没解决问题,只能仔细检修电路板,终于查到电流检测板上有元件坏了,更换后F303报警消除。重新上电后继续报警F313,说明书解放为功率转换 器件检测到有过度的相电流,由于买不到电路板更换,最终经过几天几夜的苦战,还是查到电路板有检测元件损坏。F313解决后报警全部解除。
      将整机恢复后测试罗克韦尔PF700L变频器也有许多需要注意的地方。三相进线上从左到右的标识号为RST,但是实际里面对应整流IGTB上的RST是反的,按变频器的线号进线处应该是TSR才对。不然取样线接反了启动直接过流跳开关。400V三相交流电上电后直流母线电压530V,当 K2接触器吸合后电压会升到700V,此时进线电路也会上升,这台360A的变频器K1吸合空载进线电路约12A,K2吸合后升到14A,说明IGBT整流部分正常工作。最后,由于这台罗克韦尔PF700L变频器只是损坏了整流部分,逆变部分是好的,所以测试电机也就相当顺利了。
      如果维修罗克韦尔PF700L变频器时需要拆开底座部分,里面是电抗器、阻容吸收电路、充电电阻和交流接触器,安装时要注意先对准水管转换件,再对准上下机座螺丝,不然容易搞坏水管接头。


(责任编辑:妙工科技)
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