三菱伺服驱动器AL.20故障码维修方法

三菱伺服驱动器 AL.20（电机过流）故障码维修方法

AL.20 是三菱伺服驱动器（MR-JE/MR-J4/MR-J5 系列）中与 “能量转换” 直接相关的高频故障码，核心是 “电机或驱动器输出电流超过保护阈值”，若仅临时复位或调大保护阈值，易导致电机烧毁、功率模块损坏等严重后果。本文从故障本质出发，拆解 “快速排查→深度维修→验证预防” 全流程，提供可直接落地的维修方法。

AL.20 故障核心认知：先明确 “过流类型” 再动手

1. 故障定义与过流类型

官方定义：驱动器检测到电机输出电流超过设定保护阈值（默认通常为电机额定电流的 1.5 倍），触发过流保护，避免部件损坏。

三类过流类型（维修前先区分，方向更明确）：

2. 必备工具与安全前提

工具清单：万用表（二极管档 / 电阻档）、绝缘摇表（500V 档）、钳形电流表、红外测温仪、防静电手环、十字螺丝刀；

安全前提：维修前必须断电，且等待驱动器直流母线电容放电 10 分钟以上（用万用表测 P+/N - 端子电压，降至 36V 以下方可操作），避免触电或电容放电损坏元件。

分层排查：从 “10 分钟快速定位” 到 “20 分钟深度溯源”

遵循 “先外部后内部、先机械后电气” 原则，避免盲目拆解驱动器，减少二次故障风险。

阶段 1：10 分钟快速排查（80% 外部故障可定位）

1. 排查机械负载（启动 / 带载过流优先查）

核心逻辑：机械阻力过大是启动 / 带载过流的Zui常见诱因，先排除机械问题再查电气。

实操步骤：

① 断开电机与驱动器的连接电缆（U/V/W 端子），手动转动电机输出轴：

正常：转动顺畅，无卡顿、异响，阻力均匀；

异常：转动卡顿（可能是轴承损坏、齿轮箱缺油）、阻力突然增大（可能是负载卡死，如输送带缠绕杂物）；

② 若机械卡滞，先修复机械部件（如更换轴承、清理杂物、加注润滑脂），再通电测试，观察 AL.20 是否消失。

2. 排查电机与电缆（所有过流类型必查）

步骤 1：电机绕组检测（绝缘摇表 + 万用表）

① 用绝缘摇表测电机绕组对地绝缘电阻（500V 档）：正常≥50MΩ，＜10MΩ 为绕组受潮或短路（如绕组匝间短路）；

② 用万用表电阻档测电机三相绕组电阻（U-V、V-W、W-U）：正常三相偏差≤5%（如 U-V=3.2Ω，V-W=3.3Ω，W-U=3.2Ω），某相电阻为 0（短路）或无穷大（断路）均需维修电机；

步骤 2：电缆检测

① 目视检查电机电缆：是否有破损、表皮灼烧痕迹（尤其靠近电机端或驱动器端），若破损可能导致芯线短路；

② 用万用表通断档测电缆三相芯线：两端导通为正常，不通则芯线断裂；测芯线与地线之间的绝缘电阻（≥50MΩ），若为 0 则电缆短路。

3. 排查参数设置（带载过流优先查）

核心参数：通过驱动器面板或 GX Works3 软件，重点查看以下参数（不同系列参数号可能微调，以手册为准）：

快速验证：若怀疑参数紊乱，先导入设备备份参数（避免用默认参数），重启后带 50% 负载测试，观察是否过流。

阶段 2：20 分钟深度溯源（内部硬件故障定位）

若外部排查无异常，需检测驱动器内部核心部件，此阶段需具备基础电子电路知识。

1. 功率模块（IGBT）检测（持续过流必查）

步骤 1：外观初判

拆解驱动器，观察功率模块（通常为三菱 CM 系列 IGBT，如 CM100DY-24H）：表面是否有烧痕、鼓包，引脚是否虚焊、氧化，若有明显损坏直接判定故障。

步骤 2：万用表二极管档检测

断开功率模块与母线电容、驱动板的连接，测模块 U/V/W 端子与 P+/N - 端子的正向压降：

步骤 3：驱动电路检测

测驱动板上与 IGBT 栅极连接的驱动电阻（通常为 10Ω/2W）：阻值偏差≤±1% 为正常，＞15Ω（开路）或＜5Ω（短路）需更换电阻；测光耦（如 TLP521）：通电时输入 5V 电压，输出端应从高电平转为低电平，无变化则光耦损坏。

2. 直流母线电容检测（带载过流辅助查）

步骤 1：外观与容量检测

观察母线电容（通常为 450V/470μF 电解电容）：无鼓包、漏液为正常；用电容表测容量：偏差≤±10% 为正常，衰减＞20%（如 470μF 降至 350μF 以下）会导致母线电压波动，间接引发过流。

步骤 2：温度检测

带载运行 1 小时后，用红外测温仪测电容表面温度：正常≤60℃（环境温度 25℃），＞70℃为电容老化，需更换。

分步维修：按 “过流类型” 制定解决方案

1. 启动 / 带载过流（机械 / 参数问题为主）

（1）机械负载卡滞维修

轴承损坏：更换同型号轴承（如电机端轴承 6204ZZ），安装时涂抹耐高温润滑脂（锂基润滑脂，填充量为轴承内部空间的 1/3），确保转动顺畅；

负载超额定：若输送带、齿轮箱等负载长期超电机额定扭矩（如电机额定扭矩 5N・m，实际负载 7N・m），需：

① 优化生产工艺（如降低输送速度、减少物料堆积）；

② 若工艺无法优化，更换更大功率电机（如原 750W 电机换 1.5kW 电机），并匹配对应型号驱动器。

（2）参数失配调试

过流保护阈值调整：若 Pr.50 设得过低（如电机额定电流 2.1A，Pr.50 设为 2.0A），调整为 2.3-2.5A（1.1-1.2 倍额定电流），避免正常负载波动误触发；

电流环参数优化：

① 启动冲击大、过流：Pr.10 从 5 降至 3，Pr.11 从 10ms 增至 15ms，每次调整后空载启动，观察冲击是否减弱；

② 带载波动大、过流：Pr.10 从 5 增至 7，Pr.11 从 10ms 降至 8ms，调整后带 70% 负载测试，观察电流是否稳定。

2. 持续过流（电气硬件故障为主）

（1）电机 / 电缆故障维修

电机绕组短路：拆解电机，重新绕制绕组（按原匝数、线径，如原线径 0.8mm、匝数 120 匝），浸漆烘干后测绝缘电阻≥100MΩ；若绕组烧毁严重，直接更换同型号电机（注意电机极对数、额定转速与原电机一致）；

电缆短路 / 断裂：更换电机专用电缆（线径≥2.5mm² 铜芯电缆，耐温 105℃），敷设时避免与动力电缆并行捆扎（间距≥10cm），两端端子用扭矩扳手紧固（M4 螺丝 1.2-1.5N・m）。

（2）功率模块 / 驱动电路维修

功率模块更换：选用与原型号一致的 IGBT 模块（如 CM100DY-24H），涂抹导热硅脂（厚度 0.1-0.2mm，均匀覆盖模块底面），拧紧固定螺丝（扭矩 2-3N・m），确保散热良好；

驱动电路修复：更换损坏的驱动电阻（同规格 10Ω/2W）和光耦（TLP521），焊接时用恒温电烙铁（300-350℃），焊接时间≤3 秒，避免烫坏驱动板。

维修验证与长期预防

1. 维修后验证（确保彻底解决）

（1）空载验证

驱动器通电，电机空载运行 30 分钟：

① 无 AL.20 报警，用钳形电流表测三相输出电流：偏差≤5%（如 U 相 0.8A，V 相 0.82A，W 相 0.78A）；

② 用红外测温仪测电机外壳温度：≤50℃（环境温度 25℃），无异常发热。

（2）带载验证

加载至电机额定负载的 120%（如 1.5kW 电机加载 1.8kW），运行 1 小时：

① 电流峰值≤Pr.50 设定值（如 Pr.50=2.5A，峰值≤2.4A），无 AL.20 报警；

② 驱动器表面温度≤60℃，功率模块温度≤70℃，无异味、异响。

2. 长期预防措施（避免故障复发）

（1）定期维护电机与负载

每 3 个月检查一次电机轴承（转动是否顺畅）、绕组绝缘（≥50MΩ）；

每 6 个月清理机械负载杂物（如输送带、齿轮箱），加注润滑脂，确保负载阻力≤额定扭矩的 80%。

（2）参数与部件管理

每月备份一次驱动器参数，对比参数变化（重点关注 Pr.50/Pr.10/Pr.11），避免误修改；

功率模块、母线电容等易损件，按使用年限更换（模块使用 5 年以上，电容使用 3 年以上），提前储备同型号备品。

（3）运行监控

通过 PLC 或监控系统，实时采集电机电流、温度数据，设置预警阈值（如电流超额定值 90%、温度超 60℃报警），提前发现潜在问题。

AL.20 故障维修的核心是 “先区分过流类型，再精准定位诱因”—— 启动 / 带载过流优先查机械负载与参数，持续过流优先查电机、电缆与功率模块。维修后需通过空载 + 带载双重验证，结合长期维护措施，避免仅临时解决而忽视根源，确保驱动器与电机长期稳定运行，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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