施耐德大功率變頻器電路分析_施耐德變頻維修

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談到施耐德變頻器大家都有點(diǎn)腦殼疼，但它又是我們干工控維修不得不面對(duì)的品牌。施耐德變頻器在硬件方面還是沒(méi)得說(shuō)，舍得用料，也喜歡把電路復(fù)雜化。

別家品牌的pcb板絕緣漆，大抵是噴涂上去，而施耐德的板卡絕緣漆簡(jiǎn)直就是浸上去了，當(dāng)使用了一定年限后，絕緣漆經(jīng)過(guò)板卡發(fā)熱烘烤，可以用堅(jiān)如磐石來(lái)形容。

施耐德大功率變頻器系列

如果是絕緣漆的問(wèn)題，倒不至于難住維修人員，主要還是電路復(fù)雜。就拿atv71（大功率）的電源板來(lái)說(shuō)，設(shè)計(jì)就別具一格。

一般變頻器的電源，都采用并聯(lián)逆變技術(shù)，施耐德卻采用串聯(lián)逆變技術(shù)，維修難度完全高一個(gè)量級(jí)。別人家一張主控板加一張驅(qū)動(dòng)板就搞定的通路，到施耐德這里還有張馬達(dá)控制板（取樣，邏輯運(yùn)算交給馬達(dá)控制卡來(lái)完成），顯得非常的繁雜。我要吐槽的就是，馬達(dá)控制卡的屏蔽層既不是N極也不是GND，而是母線的中點(diǎn)電壓，對(duì)于毛手毛足的維修人員，稍有不慎就要付出非常大的代價(jià)。

作為業(yè)界技術(shù)大拿，法國(guó)人有自己的理解和表達(dá)，我對(duì)硬件淺顯的理解是：元器件使用數(shù)量越少越統(tǒng)一，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量就越容易把控！施耐德卻做到了結(jié)構(gòu)復(fù)雜，但性能同樣穩(wěn)定，這就是人家了不起的地方。

Schneider的工控產(chǎn)品線很長(zhǎng)，只要關(guān)于電/控的問(wèn)題，他家?guī)缀醵加型暾慕鉀Q方案。拿小功率變頻器來(lái)說(shuō)，施耐德是歐美品牌中比較厚道的，不追求極致，皮實(shí)耐用是第一宗旨，過(guò)載能力也十分驚人，當(dāng)然價(jià)格也就不是那么親民。但單談價(jià)格，就顯得有些耍流氓了，價(jià)格也是兩面性的，一分錢(qián)一分貨的道理大家還得承認(rèn)。產(chǎn)品江湖嘛，靠忽悠是打不下品牌的，貴有貴的道理！

施耐德大功率變頻器電路分析

今天我要說(shuō)的是施耐德大功率變頻器的預(yù)充電電路板，板卡代號(hào)：pn072139n902-904系列板件。修變頻器的都知道變頻器有預(yù)充電電路，這個(gè)電路可簡(jiǎn)單也可復(fù)雜。簡(jiǎn)單的見(jiàn)ABBacs550壁掛變頻器電路，復(fù)雜的見(jiàn)ab1336大功率變頻器。施耐德的預(yù)充電電路，說(shuō)不上最復(fù)雜，當(dāng)然也不簡(jiǎn)單。下面就來(lái)分析一下法國(guó)人的設(shè)計(jì)思路。見(jiàn)圖：

pn072139n902充電驅(qū)動(dòng)板原理圖

我接到過(guò)很多電話，都是咨詢施耐德atv61/71大功率變頻器報(bào)警CRF故障。小功率的簡(jiǎn)單，無(wú)非就是充電電阻和繼電器的問(wèn)題；大功率的有上圖這張充電控制板，當(dāng)然就復(fù)雜一些。注意的是，施耐德大功率變頻器一般配套一個(gè)直流濾波電抗器，用以清潔電源的干擾。這個(gè)電抗器介于可控硅p+極輸出和蓄能電容之間，維修時(shí)直接短接就是，如果這條線沒(méi)短接，母線上沒(méi)有電壓，同樣也報(bào)CRF這個(gè)故障。

施耐德atv61/71變頻器，從上電到預(yù)充電是這樣完成的：三相交流上電——電源板上二極管整流供電——電源工作——主控板自檢完成——發(fā)出一個(gè)充電指令，驅(qū)動(dòng)光耦PC2——充電板上芯片hd64f3664fy芯片37足低電平，驅(qū)動(dòng)脈沖發(fā)生，可控硅開(kāi)始工作。

施耐德變頻維修

一、主要接口

1.hd64f3664fy是瑞薩電子的16位單片機(jī)，里面是帶程序的。

2. CN7A插口是主控板指令插口，這個(gè)指令主控板自檢通過(guò)后發(fā)出，大約延時(shí)2s左右。

3. CN2A這個(gè)條排線有4種功能。1.2針=故障檢出。3+/4-針是充電驅(qū)動(dòng)板+15v供電。5+/6-針是母線電壓經(jīng)過(guò)減壓后輸入，到單片機(jī)的電壓不超過(guò)5v。7/8/9針是三相輸入電壓減壓輸入，幅度不超多5v。

4.CNL1G對(duì)應(yīng)u相可控硅；CNL2G對(duì)應(yīng)v相可控硅驅(qū)動(dòng)；CNL3對(duì)應(yīng)w相可控硅。

二、工作原理

變頻器上電完成自檢后，主控板便發(fā)出一個(gè)高電平，經(jīng)過(guò)充電驅(qū)動(dòng)板上的光耦（pc2隔離，cpu的37足得到一個(gè)低電平，這時(shí)脈寬震蕩信號(hào)開(kāi)始形成。但這個(gè)震蕩信號(hào)必須配合cn2a插口的R/S/T三相正向脈沖工作，R/S/T經(jīng)過(guò)max494整形放大后，變成正向觸發(fā)脈沖，這個(gè)脈沖相當(dāng)于一個(gè)同步開(kāi)關(guān)，融匯上cpu自身所產(chǎn)生的脈寬信號(hào)，分別從CPU 11/12/13足發(fā)出，經(jīng)過(guò)電流放大（可控硅觸發(fā)都是電流驅(qū)動(dòng)），驅(qū)動(dòng)可控硅的的G/K觸發(fā)足通斷。當(dāng)三個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)依次完成觸發(fā)，完成一個(gè)正向整流周期。

三、關(guān)于取樣脈沖信號(hào)

簡(jiǎn)單的可控硅整流電路，是不含脈寬信號(hào)直接控制可控硅去了。含脈寬信號(hào)是為了將直流電壓由低到高，逐漸導(dǎo)通，完成充電。那么，為什么可控硅整流電路，都需要從輸入供電端取同步脈沖呢？

原因就是：交流電是由正負(fù)180度的周期組成的，只要是整流電路，不管你用正半周或者負(fù)半周，都只能取拾半波的電能。電這個(gè)東西，又不可目測(cè)，你怎么知道現(xiàn)在是正半波還是負(fù)半波呢，這個(gè)時(shí)候同步頭就顯得尤為重要了。打個(gè)比方，本來(lái)該正半周導(dǎo)通的，你卻在負(fù)半周的時(shí)候?qū)ǎ@樣不但取拾不到電能，還要炸模塊的（笑）。

四、故障檢出

整流過(guò)程完成，那主控板怎樣判斷三相整流部分是否都正常工作呢？這有兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)：1.三相電壓輸入脈沖；2.母線電壓。

根據(jù)上面描述，我們知道，R/S/T進(jìn)線電壓，必須有同步脈沖到充電驅(qū)動(dòng)板的，過(guò)程中不管那相沒(méi)有同步脈沖，CPU就認(rèn)為該相無(wú)供電！充電板的cpu也無(wú)法輸出同步的驅(qū)動(dòng)脈寬信號(hào)。母線電壓：如果變頻器待機(jī)狀態(tài)，母線變化還不明顯，但一旦加載缺相，母線下降就很明顯，這是第二個(gè)判斷點(diǎn)。有了這兩個(gè)判斷依據(jù)，cpu14足就會(huì)發(fā)出不同的脈沖，驅(qū)動(dòng)電源板上的隔離光耦。

充電板實(shí)測(cè)：正常的時(shí)候，14足脈沖頻率50hz左右，當(dāng)缺相發(fā)生，或者母線電壓波動(dòng)過(guò)大的時(shí)候，輸出頻率大于50hz，頻率自動(dòng)升高，主控板報(bào)警出現(xiàn)。

pn072139n902充電驅(qū)動(dòng)板實(shí)物圖片

五、屏蔽

問(wèn)：在實(shí)際維修中能不能屏蔽這個(gè)報(bào)警？

答：能夠的，但前提是整流電路能正常工作，然后弄清楚故障檢出是頻率反饋還是數(shù)字反饋就可以了。檢出畢竟只是檢出，哪怕你人為的操作，只要滿足了條件，程序認(rèn)為邏輯正常，就可以開(kāi)始工作。就像三菱變頻器的脈沖檢出風(fēng)扇，在電路板上倒推幾步原理，不也一樣可以屏蔽嘛。

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