a.b变频器常见故障及维修

【编者按】美国a.b罗克韦尔(Rockwell Automation)是全球领先的工业自动化设备供应商。总部位于美国威斯康星州密尔沃基市。我国的应用商都习惯叫a.b品牌。A.b是创始人艾伦–布拉德利Allen-Bradley的缩写字母。

在工控领域，a.b代表着美国品质，品牌高端，价格昂贵。Ab产品在传动领域中最常见的产品。变频器有PowerFlex 40系列，PowerFlex 400系列;PowerFlex 70系列，PowerFlex 700系列，PowerFlex 700s系列，更新的型号如PowerFlex 753系列;高压变频器PowerFlex 7000系列;AB-1336PLUSII系列。软启动MSC-3系列;ab150-B135NBDA系列等。

一.A.B400系列变频器维修

PowerFlex 400系列产品是专门针对风机和水泵应用的，由台达电子代工生产的，功率等级用从2.2kw-260kw/三相交流480v。2.2kw-37kw/单相交流220v。既然是针对风机水泵的，主要功能有：PID控制，防共振频率跳变，曲线运行降压模式，休眠功能，断电自动重启功能，rs485功能等。

1.a.b400变频器用户程序简单实用，小功率的只有驱动板和控制板，大功率的有风扇电源板，驱动板和主控板组成。罗克韦尔的产品，在滤波干扰部分还是舍得下本钱的，笨重的电抗器也加重了本机的分量，实际实用中对电网的干扰也的确小一些，比较适合于电压不很稳定的环境实用。

2.说说ab400的风机电路，大功率的变频器散热尤为重要，台达的风机还是有独到之处的，复式风叶设计结构复杂，风量特大。Ab400为散热部分的供电单独设计了一个电源，和温度检测电路设计在一起的，这个电路也是ab400系列变频器的故障高发典之一。

3.驱动电路，ab400系列大功率变频器的驱动采用独立供电的结构，让三相六个桥都单独电源，取消了光耦隔离模式进而采用了变压器的耦合模式，算是比较独特的设计之一。这种电路杜绝了，光电耦合元件容易老化的物理特性，提高了使用寿命，缺点是增加了成本，复杂了电路。使驱动单元的维修变得复杂化。

4.电源，总体来说，ab400系列变频器的电源很少出故障，由于将耗电大户风扇独立了出去，同时放大了供电电流余量(看电源开关变压器就知道，变压器的大小和功率是成正比的)，在实际维修中，静听如果电源有间歇的叫声，一般为驱动供电有短路所致。上电无显示，可能是进线保险都烧断了了，因为ab400一般都采用交直流的供电。交流供不上，当然整机无电。

5炸模块，是变频器都会发生炸模块的故障，炸模块的故障一般是电流过大引起。如果模块没有破裂开，模块驱动级也没有短路(断路)，那你可以检测一下三个霍尔的动态输出是否平衡，是否模块自然损坏，负载是否过载。如果模块炸的四分五裂，就应该考虑后级是否有短路，大功率的变频器，测驱动电路输出是否是数字波形，霍尔(特别只有两个霍尔的)是不是损坏。一般大功率的驱动都做得比较复杂，目的就是保证输出驱动脉冲，上下沿绝对的陡峭，响应速度足够快，保护尽可能的完善。

二.A.B700系列变频器维修

Ab700系列分为很多种用途，在罗克韦尔驱动控制家族中拥有较多的成员。Ab753-755系列可以看做PowerFlex 400的升级版。Ab70是紧凑型，占用空间小，适合空间要求紧凑的场合。Ab700额定功率范围广，控制方式普通的转速控制到严苛的转矩控制，都可以从容应付。封装设计标准规范，模块化，可选件，用途十分广泛。Ab700s是ab700的升级版，相当于伺服控制变频器，为应对更加严苛的使用条件而开发了，其软件功能，故障报警提示等都有很大差别，价格更昂贵。Ab700L是带水冷功能的变频器，功率和使用效率都得到了提高，但使用场合配套更复杂。Ab700H适合于低速高转矩的应用场合，使用ATEX 认证的选件，具备防爆功能，适合于有潜在爆炸危险的环境中使用。

1，整流电路。罗克韦尔公司喜欢玩桥式可控硅整流，但也有他的长处，可控硅整流就是先给一个启动电源供电。电源工作了之后根据检测三相交流电的动态波形，经过运算倍频，软启动的方式输出一个pwm脉宽信号，驱动可控硅进行桥式整流，给蓄能电容充电。这样的设计好处是不用接触器和大功率启动电阻，提高整流效率，减少接触器故障。缺点是整流电路复杂，整流炸模块后，触发驱动电路维修麻烦或者干脆无法修复。Ab700系列采用的就是这种方式。(值得注意的是，ab700大功率变频器都采用单独启动电源供电方式，也就是说需要单独接一个560v的直流电源，给整机供上电，控制电路启动整流电路，功率电源得电待机。

2.电源电路。Ab700小功率只有一个电源。这个电源给控制板，通讯板，驱动板分别供电。大功率的电源除了主板通讯板供电外，还有一个驱动也是独立电源。一般来说，ab700系列的直流母线检测电路，采用开关电源脉宽检测的方式进行。这和很多欧美的直流母线检测电路不一样，如西门子，伦茨等，都采用从母线上直接取样降压的方法，这一点维修的时候要注意。

3.驱动电路。Ab700变频器的驱动设计，采用光电耦合隔离，六个桥臂单独供电。根据驱动功率大小的不同设计略有不同。小功率的特点上下驱动并联设计，同相互锁。同相上桥高电频时下桥锁定，下桥高电平的时候上桥锁定，以保证正确的导通角。在实际维修中，遇到炸模块的情况，应反向推理一到二个步骤，判断问题的诱发原因。

4.维修实例。一台从陕西邮寄过来的ab700s,客户反映报警报警f31 (PrechargeError)预充电错误。这是小功率ab700s变频器常见故障。上电，监测参数查看，发现无560V母线电压。用万用表测主板模拟检测电压数据，发现为0伏，正常应3伏以上。继续测电源上的电压检测ic16足，供电正常，示波器看2足pwm脉宽输入正常，，采用干扰法，7足输出端无变化。换一个同型号的ic，监测直流母线560v正常。改动参数试机，故障排除。

三.A.B1336系列变频器维修。

1336PLUS II变频器已经停产的机型，是罗克韦尔公司推向市场的高端变频器系列。更改参数设定，从简单的速度控制到矢量转矩控制功能一应俱全。具有噪声小，控制精度高，过载能力强的特点。是目前市场上保有量最大的高端机型之一。 1336 PLUS II变频器在冶金，矿业，水泥建材，造纸，水处理等行业均用应用。铭牌型号如1336F-B030-AA-EN-HAS2 ;1336F-BP300-AA-EN ;1336e-r800-an-en等等。

1.控制主板。Ab1336变频器控制板型号较多，如1336f系列，1336e系列，1336s系列等，不同的主板软件版本和应用均有差异，维修代换尤其要弄明白。Ab1336主控板做得体积庞大，扩展接口，跳线，都集成在一张大板上，通过设定跳线，可以用面板操作试机，非常的方便，通过拆除跳线使用tb3接口板，可以轻松的实现远程控制，编码器的连接。值得一提的是，罗克韦尔1336PLUS II主控板在显要的位置都预留了维修测试点，出故障时可以方便的进行测试分析。

2.驱动板。1336 PLUS II大功率变频器驱动板同样设计出色。电源分为主电源和驱动电源。这电源负责上电启动预充电电路，电流传感器供电，主板供电和驱动供电。驱动电源的任务是将主供电送过来的28v直流电源变成驱动所需的六个桥臂的供电电压。单独给驱动放大模块供电。Ab1336的驱动除了驱动IGBT模块工作，同时具有故障检测功能。在离线检测时应注意屏蔽测试，不屏蔽无法驱动。

3.预充电电路。Ab1336的预充电电路设计得非常复杂，这个电路和西门子，ABB等品牌均不一样。原理是这样的，上电由二极管d12/d14/d17组成的整流给工作电源供电，电源正常后主控板工作。主控板开始检查直流母线电压和三相供电电压，发现三相备妥给cpu一个 5v高电平，于是CPU发出一个应答的高电平，脉宽控制电路以软启动的方式工作，功率电容正式充电待机。直流母线检测出母线电压，如果未检出电压或者充电电路出现问题，就报警f19(预充电电路错误)，当然，炸IGBT后烧断熔断器也会报同样的故障。1336PLUS II 大功率变频器预充电板昂贵且难购买，在实际维修中，也可采用别的pmw控制板代换，性能一样稳定可靠。但要注意的是，有的pwm脉宽控制板带热地，有的要求冷地，如果要求冷地的电源板，必须重新取一路工作电源。否则就会烧主控板，那就得不偿失了。

四.A.B150b系列软启动器维修

Ab软启动器有很多系列，常见的有a.b150b系列，a.b150f系列等。常常听见很多工控维修的大虾不屑一顾的说，什么，软启动器!没什么技术含量啦。笔者也承认，很多软启动器的启动功能真的很简单。A.b软启动器电路板芯片采用了pgda封装，要真的处理芯片坏了，维修起来还是有一定难度的，首先芯片难买，另焊接工艺要求也非常高(当然你有执锡台那就没问题的事)。国际上的一线品牌工控厂商在软启动设计上还是花大力气的。软启动器要求过载能力很强，这也不仅仅是增大功率可控硅就能解决的问题。

A.b smc150软启动器采用辅助电源供电、控制，多少造成了一些不方便：如启动端口没有经过隔离控制，直接使用的话，常常有触电的感觉。A.B smc150软启动除了旁路触点，也有测速输入检测，温度输入检测等功能。

1.a.b smc150b系列软启动器的工作原理是这样。接通辅助电源，辅助电源是软启动器的工作电源，单相220v。这个电源经过11/12端子接入，整流滤波后，由开关电源得到所需的各路工作电压，使整机正常工作。

2.三相交流连接上电后，先经过相位检测确定，温度检测无异常可正常启动，启动时电流检测开始工作并显示实际负载电流(根据参数设定)，如果电流在设定的数据之内，根据设定的时间，旁路接触器导通，切换到工频工作状态。

3.电流检测的同时会比较三相电流，是否平衡?如输出严重不平衡时故障停机。2，a.b smc150系列软启动有最小输出电流限制。在临场试机的时候，如果启动电流小于最小电流，软启动器也报警停机。这时，只要重新设置对应的电流参数就可以正常启动。

4.维修实例，一台a.b cms150f系列(220kw)用户送修，客户说有时无法启动，但无报警显示。根据用户所说试机，注意启动时听继电器的声音，发现无法启动时，继电器声音也无。初步判断故障应该是数字输入未给定到控制板。经过静态测试，发现一颗hpcl3700光电转换能力弱，换新元件后，试机正常。

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