电源输入检查
电压测量:使用万用表测量伺服驱动放大器的输入电源电压。确保其在驱动器规定的额定电压范围内,一般安川这款驱动器的输入电压有一定的标准范围,如三相 200 - 240V 交流电。如果测量电压过高,超过了额定范围,这可能是导致过压故障的原因。需要检查上级供电设备,如变压器、配电柜等是否出现故障,导致输出电压异常升高。
电压波动检查:观察电源电压是否存在频繁的波动。电压波动可能是由于电网负载变化、大型设备的启停等原因引起的。如果波动范围超过了驱动器的允许范围,也可能引发过压故障。可以安装稳压器或者不间断电源(UPS)来稳定输入电压,减少电压波动对驱动器的影响。
相序检查(针对三相电源):对于三相输入的电源,要检查相序是否正确。相序错误可能会导致驱动器内部某些电路的工作状态异常,进而出现过压情况。可以使用相序表来检测和调整相序,确保三相电源的相序符合驱动器的要求。
制动电阻检查
阻值测量:制动电阻在伺服驱动器的制动过程中起着消耗能量的关键作用。使用万用表的电阻档测量制动电阻的阻值,将测量值与制动电阻的标称阻值进行对比。如果阻值为无穷大,说明制动电阻断路;如果阻值明显小于标称值,可能是制动电阻短路。无论是断路还是短路,都会导致制动时产生的能量无法正常消耗,从而使直流母线电压升高,引发过压故障。
外观检查:查看制动电阻的外观是否有烧焦、变色、开裂或变形的迹象。如果制动电阻表面有明显的烧焦痕迹,很可能是因为长时间过载或过热导致的损坏。这种情况下,电阻值在标称范围内,也建议更换制动电阻,因为其内部可能已经存在性能下降的问题。
连接检查:检查制动电阻与驱动器之间的连接线路是否牢固,有无松动、氧化或接触不良的情况。松动的连接可能会导致电阻无法正常接入制动电路,从而引发再生制动故障。如果发现连接点有氧化现象,可以使用砂纸轻轻打磨,去除氧化层后重新连接。
再生能量回馈检查(如果有此功能)
单元工作状态检查:对于带有再生能量回馈功能的伺服驱动放大器,检查再生能量回馈单元的工作状态。查看回馈单元上的指示灯是否正常亮起,以及是否有异常的发热、冒烟或异味等情况。如果指示灯显示异常,可能表示回馈单元内部存在故障。
参数设置检查:检查再生能量回馈相关的参数设置,如回馈电压、回馈电流等参数。这些参数需要根据伺服系统的具体应用和硬件配置进行合理设置。如果回馈电压设置过高或过低,可能会影响能量回馈的效率,甚至导致故障。参考驱动器的用户手册,结合实际情况,对再生能量回馈相关参数进行调整。
驱动器内部电路检查
滤波电容检查:驱动器内部的滤波电容用于平滑直流母线电压。检查滤波电容是否有鼓包、漏液等损坏迹象,使用电容表测量其电容值是否在标称范围内。如果滤波电容老化、漏电或损坏,会导致直流母线电压波动增大,甚至出现过压现象。如有损坏,应更换相同规格的滤波电容。
电压检测电路检查:电压检测电路负责监测直流母线电压,并将电压信号反馈给驱动器的控制电路。检查电压检测电路的各个元件和线路,查看是否有元件损坏、虚焊等问题。如果电压检测电路出现故障,如传感器损坏、线路断路或短路等,会导致驱动器无法准确检测到直流母线电压的真实值,从而误报过压故障。对损坏的元件进行修复或更换,确保电压检测电路能够正常工作。
电机及负载检查
电机检查:电机绕组短路、断路或绝缘损坏等故障,可能会导致电机在运行过程中产生异常的电流和电压,进而影响到伺服驱动器的直流母线电压,引发过压故障。使用绝缘电阻表和万用表分别检测电机绕组的绝缘电阻和电阻值,判断电机是否存在故障,如有损坏,需修复或更换电机。
负载突变检查:当负载突然增大或减小,特别是在惯性较大的负载情况下,电机的转速和电流会发生急剧变化,产生较大的再生能量,导致直流母线电压升高。优化负载的控制方式,避免负载的突然剧烈变化,或者增加适当的机械制动装置,以减少负载突变对伺服驱动器的影响。
以下是一些安川伺服驱动放大器过压故障维修的实际案例:
案例一:制动电阻问题导致过压故障
故障现象:
一台安川 SGD7S 系列伺服驱动放大器在运行过程中频繁出现过压故障报警。电机在制动时,故障更容易出现。
维修过程:
维修人员使用万用表对制动电阻进行阻值测量。发现制动电阻的阻值比标称值大很多,接近无穷大,判断制动电阻出现断路情况。
检查制动电阻外观,发现电阻表面有一处明显的烧焦痕迹,这是由于长时间使用且制动能量无法及时消耗导致的过热损坏。
更换相同规格的制动电阻后,重新启动伺服系统,过压故障不再出现。
案例二:电源电压波动引发过压故障
故障现象:
某工厂的安川伺服驱动放大器在车间大型设备启动或停止时,会出现过压故障。设备正常运行时,故障偶尔也会出现,但频率较低。
维修过程:
维修人员使用电压表对输入电源进行长时间监测,发现电源电压在大型设备启停时有较大幅度的波动,高电压超过了伺服驱动放大器的额定输入电压范围。
考虑到工厂的电网环境较为复杂,在伺服驱动放大器的电源输入前端安装了一台稳压器。经过一段时间的观察,过压故障得到解决,伺服系统能够稳定运行。
案例三:再生能量回馈单元故障导致过压
故障现象:
带有再生能量回馈功能的安川伺服驱动放大器出现过压故障,在电机正常运行(非制动状态)时,也会频繁报警。
维修过程:
检查再生能量回馈单元的工作状态,发现回馈单元上的部分指示灯异常闪烁,与正常工作状态下的指示情况不符。
在断电并确保安全后,打开驱动器外壳,检查再生能量回馈单元内部元件。发现其中一个功率半导体元件(IGBT)的引脚之间电阻值异常,使用仪器检测后确定该元件损坏。
更换损坏的 IGBT 元件,检查并调整再生能量回馈相关的参数(如回馈电压、电流等),使其符合设备的实际运行情况。重新启动后,过压故障消除。
案例四:驱动器内部滤波电容损坏导致过压
故障现象:
伺服驱动放大器出现过压故障报警,复位后重新运行,故障依旧。电机运行状态不稳定,有时会出现轻微的抖动。
维修过程:
维修人员打开驱动器外壳,重点检查内部的滤波电容。发现其中一个较大的滤波电容有轻微鼓包现象,这是电容老化或损坏的典型迹象。
使用电容表测量该电容的电容值,发现其电容值与标称值偏差较大,且存在漏电情况。
更换相同规格的滤波电容后,启动设备,过压故障不再出现,电机运行恢复平稳。
案例五:电压检测电路故障误报过压
故障现象:
安川伺服驱动放大器一直报过压故障,但实际测量输入电源电压和直流母线电压均在正常范围内。
维修过程:
怀疑是电压检测电路出现问题。对电压检测电路的元件进行逐一检查,发现一个电压传感器的输出信号异常。
检查发现该传感器的引脚有虚焊现象,导致传感器无法准确地将电压信号传递给控制电路,从而误报过压故障。
对虚焊的引脚进行重新焊接后,过压故障报警消失,驱动器恢复正常工作。