三菱伺服驱动器常见故障码AL.E6/AL.37诊断维修指南

三菱伺服驱动器常见故障码 AL.E6/AL.37 诊断维修指南

在三菱伺服驱动器（如 MR-JE、MR-J4、MR-J5 系列）的日常运行中，AL.E6（再生制动晶体管故障）与 AL.37（编码器 Z 相异常）是两类高频故障码，前者直接关联能量释放系统，后者影响位置精度控制，若处理不当易导致设备停机或精度偏差。本文针对这两个故障码，从定义解读、成因分析、诊断流程到维修实操，提供系统化解决方案，助力快速定位并根治问题。

故障码核心定义与危害

1. AL.E6：再生制动晶体管故障

• 官方定义：驱动器内部再生制动晶体管损坏、制动电阻开路或再生制动电路异常，导致电机减速时产生的再生能量无法有效释放，引发过压保护或晶体管过热报警。

• 潜在危害：若强行运行，可能导致直流母线电容鼓包、功率模块损坏，甚至引发驱动器内部短路，扩大故障范围。

• 高发场景：频繁启停、急减速的设备（如物流提升机、包装机），或制动电阻长期未维护的老旧设备。

2. AL.37：编码器 Z 相异常

• 官方定义：编码器 Z 相信号未正常输入驱动器，或 Z 相相关参数设置错误，导致驱动器无法识别电机位置原点，影响定位精度。

• 潜在危害：设备无法完成原点回归、位置偏差超标（如数控加工中心加工尺寸误差），严重时导致机械碰撞。

• 高发场景：编码器电缆长期弯曲磨损（如机器人关节）、电池供电型编码器电池电量耗尽，或参数误修改后的设备。

故障核心成因分析

（一）AL.E6 故障：聚焦 “再生能量释放路径”

从能量流向逻辑出发，AL.E6 的成因可分为三类，需逐一排查：

1. 制动电阻故障（占比 60%）：

• 电阻老化：长期使用后阻值变大（如标称 100Ω，实测＞120Ω），或内部熔断（阻值无穷大），无法吸收再生能量。

• 接线问题：电阻端子氧化、松动，导致接触电阻增大，发热严重，触发保护。

• 选型不当：原电阻功率不足（如 100W 电阻用于 2kW 电机急减速），长期过载烧毁。

1. 再生制动晶体管损坏（占比 30%）：

• 晶体管过流：再生能量瞬间过大（如电机急停时负载惯性大），超出晶体管额定电流，导致 PN 结击穿。

• 驱动电路故障：晶体管驱动信号异常（如光耦 TLP521 损坏），导致晶体管无法正常导通 / 关断。

1. 参数设置不当（占比 10%）：

• 再生制动开启电压过低（如 Pr.88 设置为 600V，低于直流母线电压峰值），导致晶体管提前触发保护。

• 制动占空比设置过小（如 Pr.89=30%），能量吸收效率不足，累积后触发报警。

（二）AL.37 故障：围绕 “Z 相信号传输与识别”

Z 相信号从编码器到驱动器的传输链路中，任一环节异常均会触发 AL.37：

1. 硬件故障（占比 75%）：

• 电缆问题：Z 相电缆芯线断裂（外观无破损，内部因弯曲疲劳断裂）、屏蔽层接地不良（受电磁干扰，信号畸变）。

• 编码器本体故障：Z 相码盘污染（油污、粉尘覆盖）、码盘划痕，或内部电路损坏，无 Z 相信号输出。

• 驱动器接口故障：编码器接口端子氧化（如 X4 端子），或内部 Z 相检测电路元件（如电容、电阻）损坏。

1. 软件 / 参数问题（占比 25%）：

• 参数误设：Z 相有效边沿设置错误（如 Pr.202=0 设为 Pr.202=1），或 Z 相忽略功能开启（Pr.203=1，误关闭 Z 相检测）。

• 数据丢失：电池供电型编码器（如三菱 HC-KFS 系列）电池没电，Z 相原点数据丢失。

分步诊断流程：从 “外部快速排查” 到 “内部检测”

（一）AL.E6 故障诊断：3 步定位法

步骤 1：外部快速排查（无需拆解驱动器，10 分钟完成）

1. 检查制动电阻：

• 断电后，断开电阻与驱动器的连接（端子 DB 或 RB），用万用表电阻档测阻值：

• 正常：阻值在标称值 ±10% 范围内（如 100Ω 电阻，实测 90-110Ω）。

• 异常：阻值无穷大（需更换电阻），或阻值偏差＞20%（需更换并检查选型）。

• 观察电阻外观：有无发黑、变形、漏液，若有则直接判定损坏。

1. 检查接线端子：

• 用螺丝刀紧固电阻接线端子，刮除端子氧化层（可用砂纸打磨），确保接触良好。

1. 参数初步核查：

• 通过驱动器面板或 GX Works3 软件，读取 Pr.88（再生制动开启电压）、Pr.89（制动占空比）：

• 标准值参考：MR-JE 系列默认 Pr.88=650V，Pr.89=50%，若偏离需记录，后续维修后验证。

步骤 2：通电测试（需空载，15 分钟完成）

1. 测直流母线电压：

• 驱动器通电（断开电机线），用万用表直流档测端子 P+、N - 电压：

• 空载正常：约 537V（380V 输入），若电压波动＞±5%，需排查电网或整流模块。

• 模拟急减速：手动触发驱动器减速指令，观察母线电压峰值，若瞬间＞650V 且无下降（正常应通过制动电阻降至 550V 以下），判定制动系统未工作。

1. 测制动单元输出：

• 用示波器测制动单元控制端（如端子 BRK）的 PWM 信号：

• 正常：急减速时应有频率 1-10kHz、占空比随负载变化的脉冲信号。

• 异常：无信号输出，需检查制动单元供电（如 24V）或驱动电路。

步骤 3：内部检测（需拆解驱动器，仅外部排查无效时进行）

1. 检测再生制动晶体管：

• 断电 10 分钟（放电母线电容），用万用表二极管档测晶体管（如三菱 CM100DY-24H）CE 极：

• 正常：正向压降 0.5-0.7V，反向无穷大。

• 异常：正向压降为 0（短路）或无穷大（开路），需更换晶体管。

1. 检测驱动电路：

• 测光耦（如 TLP521）：通电后，输入端加 5V 电压，输出端应从高电平（5V）转为低电平（0V），若无变化则更换光耦。

• 测驱动电阻（如 10Ω/2W）：阻值偏差≤±1%，若变大或断路，需更换同规格电阻。

（二）AL.37 故障诊断：4 步定位法

步骤 1：电缆与连接排查（易忽略，5 分钟完成）

1. 检查编码器电缆：

• 目视检查：电缆是否有破损、挤压痕迹，尤其运动部件附近（如拖链内电缆），重点查看 Z 相芯线（通常为橙色或棕色，参考编码器手册）。

• 插头检查：拔插编码器插头（如 JAE 插头），检查针脚是否弯曲、氧化，用酒精擦拭针脚后重新插紧。

1. 屏蔽层接地检查：

• 确认电缆屏蔽层单端接地（驱动器侧接地，电机侧悬空），接地电阻≤4Ω，若接地不良需重新制作接地端子（用铜鼻子压接）。

步骤 2：编码器本体测试（10 分钟完成）

1. 信号输出检测：

• 断开编码器与驱动器连接，用示波器测编码器输出端（A、B、Z 相）：

• 手动转动电机轴，Z 相应输出 1 个 / 转的方波信号（幅值 5V 或 12V，与编码器供电匹配），若无信号则判定编码器损坏。

• 电池检查（仅电池供电型）：

• 拆下编码器电池（如 CR2032），用万用表测电压，若＜2.7V 需更换，更换后需重新设置原点。

1. 互换测试：

• 若有备用编码器，将备用编码器与故障编码器互换，若 AL.37 消失，确认原编码器损坏；若故障依旧，排查驱动器侧问题。

步骤 3：参数核查（5 分钟完成）

1. 关键参数读取：

• 通过软件读取 Z 相相关参数：

• Pr.202（Z 相有效边沿）：默认 0（上升沿），若误设为 1（下降沿），需改回默认。

• Pr.203（Z 相忽略功能）：默认 0（启用 Z 相），若设为 1（忽略 Z 相），需改回 0。

• Pr.250（编码器电池状态）：显示 “0” 为正常，“1” 为电池电量低，需更换电池。

1. 参数复位验证：

• 若参数紊乱，执行 “参数初始化”（通过面板操作：Menu→参数→初始化→确认），复位后重新导入备份参数，避免直接使用默认参数（可能与电机不匹配）。

步骤 4：驱动器接口检测（仅上述步骤无效时进行）

1. 端子电压测试：

• 驱动器通电，用万用表测编码器接口端子（如 X4 端子）的供电电压（通常为 5V 或 12V），若电压为 0，检查内部电源模块。

1. 内部电路检测：

• 拆解驱动器，检查编码器接口电路的限流电阻（如 1kΩ）、滤波电容（如 0.1μF），若电阻断路或电容鼓包，更换对应元件。

维修实操：标准化步骤与注意事项

（一）AL.E6 故障维修：按 “部件更换→参数优化→验证” 执行

1. 制动电阻更换（核心步骤）

• 选型原则：电阻阻值与原规格一致（如 100Ω），功率需≥电机额定功率的 1/3（如 2kW 电机，选≥700W 电阻），优先选三菱原装电阻（如 MR-BR 系列）。

• 安装注意事项：

• 电阻远离驱动器本体（间距≥10cm），避免散热影响驱动器。

• 接线端子用扭矩扳手紧固（M4 螺丝扭矩 1.2-1.5N・m），防止接触不良。

2. 再生制动晶体管更换

• 元件选型：选用与原型号一致的晶体管（如三菱 CM100DY-24H），或同参数替代型号（额定电流≥100A，耐压≥1200V）。

• 焊接 / 安装规范：

• 佩戴防静电手环，焊接时电烙铁温度 300-350℃，焊接时间≤3 秒，避免烫坏电路板。

• 晶体管与散热片之间涂抹导热硅脂（厚度 0.1-0.2mm），拧紧固定螺丝（扭矩 2-3N・m），确保散热良好。

3. 参数优化（预防复发）

• 调整 Pr.88（再生制动开启电压）：从默认 650V 上调至 670V（需≤驱动器大允许电压，如 MR-JE 系列为 700V），避免误触发。

• 调整 Pr.89（制动占空比）：频繁急减速设备设为 70%-80%，提升能量吸收效率。

• 验证方法：通电后急减速 10 次，测直流母线电压峰值≤670V，无 AL.E6 报警即为合格。

（二）AL.37 故障维修：按 “硬件修复→参数校准→原点回归” 执行

1. 电缆 / 编码器更换

• 电缆更换：选用三菱专用编码器电缆（如 MR-J3ENCBL 系列），长度与原电缆一致，避免过长导致信号衰减；拖链内电缆需选耐弯曲型（弯曲寿命≥100 万次）。

• 编码器更换：安装时确保编码器与电机轴同轴度≤0.1mm，联轴器间隙≤0.05mm，避免振动导致信号偏差。

2. 参数校准

• 重新设置 Z 相参数：Pr.202=0（上升沿），Pr.203=0（启用 Z 相），保存后断电重启驱动器。

• 电池更换后校准：更换编码器电池后，进入 “原点回归模式”（Pr.201=1），手动将电机移至机械原点，启动回归后，驱动器自动记录 Z 相位置。

3. 精度验证

• 定位测试：设备执行多次原点回归，用千分表测机械原点重复定位精度，偏差≤0.01mm（高精度设备）或≤0.05mm（普通设备）即为合格。

• 运行测试：带载运行设备，观察位置偏差值（驱动器面板显示），无持续增大或波动即为正常。

预防措施：避免故障反复

1. AL.E6 故障预防

• 定期维护制动电阻：每 3 个月检查一次电阻阻值、接线端子，每年更换一次老旧电阻（使用超过 3 年）。

• 优化运行参数：根据设备工况调整 Pr.88、Pr.89，避免过度保护或保护不足。

• 加装散热装置：高温环境（如注塑车间）的设备，在制动电阻旁加装散热风扇，温度控制在 60℃以下。

2. AL.37 故障预防

• 电缆维护：每 6 个月检查一次编码器电缆，尤其弯曲部位，发现破损及时更换；拖链内电缆避免与其他动力电缆捆扎，减少电磁干扰。

• 电池管理：电池供电型编码器，每 12 个月更换一次电池（未报警），更换前备份原点数据。

• 参数保护：设置驱动器参数密码（如 Pr.9999），防止非授权人员误修改 Z 相相关参数。

AL.E6 与 AL.37 故障的维修核心，在于 “定位故障链路”：AL.E6 需围绕再生能量释放路径，从电阻、晶体管到参数逐步排查；AL.37 需聚焦 Z 相信号传输与识别，从电缆、编码器到参数逐一验证。维修后需结合预防措施，通过定期维护与参数优化，避免故障反复，确保设备长期稳定运行，减少生产中断损失。

注：以上内容由AI生成仅供参孝，具体伺服器故障维修问题请咨询我们捷德宝科技了解

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