ET521A示波表在臺達VFD-A系列變頻器維修中的應用

接修一臺臺達VFD-A系列18.5KW變頻器，送修原因是帶正常負載當頻率上升到約40Hz時(shí)跳GFF故障而停機。
　　GFF故障是接地保護或保險絲故障，也就是說(shuō)和電流過(guò)大保護有關(guān)的保護性報警。而GFF故障可以說(shuō)是臺達機器的通病，通常情況下是電流傳感器老化后導致靜態(tài)工作點(diǎn)發(fā)生漂移使電流檢測的誤差增大。因是可以啟動(dòng)并運行到40Hz左右才跳閘，首先要判斷是否為驅動(dòng)電路故障。通電啟動(dòng)變頻器測量空載輸出電壓平衡，初步證明驅動(dòng)電路完好。拆機后用ET521A的示波功能檢測三個(gè)電流傳感器CS1、CS2、CS3的靜態(tài)輸出波形與空載波形正常，說(shuō)明電流傳感器性能良好。然后用ET521A測量整流模塊的可控硅觸發(fā)端波形正常；在測量6路IGBT的觸發(fā)波形時(shí)，發(fā)現V、W相下橋臂的驅動(dòng)波形如下圖所示：在導通平頂期間存在明顯的波形畸變。

把ET521A轉換到直流電壓檔測量，所有的上下管驅動(dòng)靜態(tài)與動(dòng)態(tài)電壓分別相同?？梢?jiàn)這種細微的差別是普通萬(wàn)用表的電壓測量方法所絕對不能分辨出的。因臺達此類(lèi)機器的可控硅整流及逆變模塊觸發(fā)引腳直接焊接在電源/驅動(dòng)板上，而且驅動(dòng)電路大部分的電子元件安裝在靠散熱底板面，所以不拆御電源/驅動(dòng)板時(shí)檢查此部分電路的測量點(diǎn)少，并且比那種插接件的連接方式只需撥插對比，因要拆焊與焊接等操作相對來(lái)說(shuō)會(huì )麻煩得多。而后拆卸驅動(dòng)板檢查，最后查出確實(shí)是V、W相驅動(dòng)下橋的2個(gè)PC929輸入控制端的發(fā)光管管壓降僅為1.1V左右，而正常的多在1.5V以上（不同品牌的數字表讀數可能稍有差別）！說(shuō)明它們內部的發(fā)光管已經(jīng)老化嚴重，在CPU的驅動(dòng)脈沖到來(lái)時(shí)發(fā)光強度下降出現信號傳遞能力減弱而導致后級驅動(dòng)波形畸變的狀況。在更換PC929及電解電容等相關(guān)元器件后，驅動(dòng)電路沒(méi)有焊接到模塊的觸發(fā)端是檢測不出效果的，因為此時(shí)驅動(dòng)電路處于空載狀態(tài)。如果把電源/驅動(dòng)板焊接到模塊的觸發(fā)腳上去檢驗修復效果的話(huà)，要是還有問(wèn)題豈不是又要拆焊一次！其實(shí)不用焊接也有可靠檢驗的方法的。下圖是此機的驅動(dòng)電路簡(jiǎn)圖：

在電子電路中，我們優(yōu)先考慮的是信號功率傳輸的最大化，而信號功率傳輸最大化的條件是信號源的輸出電阻與下一級的輸入電阻相等。從上面驅動(dòng)部分的簡(jiǎn)圖可分析并得出此電路的輸出電阻約為33Ω——等同于說(shuō)此電路中IGBT的G-E極輸入電阻近似于33Ω！也就是說(shuō)我們只要在GY-EY端接入33Ω/2W的電阻器，就可以模擬出驅動(dòng)電路的實(shí)際帶載效果。
在6路驅動(dòng)輸出端接入33Ω/2W的電阻器，啟動(dòng)后測量出驅動(dòng)下管各路波形完全相同，下圖為修復后的V相下管驅動(dòng)波形。說(shuō)明V、W相下管驅動(dòng)電路已經(jīng)修復。

裝機后帶馬達試機，啟動(dòng)變頻器到50Hz工作，并將負載緩慢加大到35A電流時(shí)各相電流及相間電壓等平穩平衡，變頻器自身檢測電流讀數與外部測量鉗表讀數相近，由此證明機器已經(jīng)修復成功。 電子負載相關(guān)文章:電子負載原理