伺服驅動器調試故障分析

對我司調試人員在調試過程當中經常出現的過壓過流問題做出分析，有助于盡快找到故障點，讓設備運行正常。
過電壓，過電流，檢測。
驅動器調試過程過電壓過電流是兩個比較常見的故障，下面就這兩個故障做些分析，更好的幫助調試人掌握故障的基理及產生的原因，能夠較快的了解故障點排除故障，讓設備能盡早投入運行。
一：過電壓故障，這里所指的電壓常指直流母線電壓，圖一是常見市場驅動器主回路電路，P和N之間的電壓就是直流母線電壓。
圖一
直流母線電壓的讀取，驅動器CPU無法讀取很高的電壓，所以必需得通過電路轉化將高電壓轉化為CPU可以讀取的低電壓，常見的有變壓器輸出讀取法和電阻降壓讀取法，見圖二，圖三。

從上述原理圖分析，過電壓產生*種是種種原因造成的驅動器C和D之間電壓高于額定電壓，在過電壓發生時，直流母線的儲能電容將被充電，當電壓升至760V（此值有些驅動器可調）左右時，驅動器過電壓保護動作，第二種情況是檢測電路出現故障，正常的電壓值被檢測電路讀成過電壓或讀成欠電壓。

直流母線電壓過高主要有以下原因，*種輸入電壓過高所致，第二種減速時減速時間過短，電機受外力影響（風機，牽繩機）或位能負載（電梯，起重機）下放，由于這些原因，使電機的實際轉速高于驅動器的指令轉帶，這時電機的轉差率為負，其產生的電磁轉矩為阻礙旋轉的制動轉矩，電動機處于發電狀態，負載的動能再生成為電能，再生能量經IGBT的續流二極管動后給電容器充電，使直流母線電壓上升，這就是再生過電壓，
應用調試中過壓問題的解決，由于過電壓產生的原因不同,因而采取的對策也不相同。對于在停車過程中產生的過電壓現象,如果對停車時間或位置無特殊要求,那么可以采用延長驅動器減速時間或自由停車的方法來解決。如果對停車時間或停車位置有一定的要求,那么可以采用直流制動功能或再生制動。

應用調試中如果直流母線電壓正常，而驅動器報過壓或欠壓故障，這時候就是考慮驅動器本身問題，是否檢測電路哪個環節出現問題而造成，可以對電壓檢測電路有針對性的進行檢測排除。

二：過流故障：驅動器的過流故障是zui常見也是較復雜的故障，當過流故障發生時，驅動器保護電路會立即動作并停機，同時驅動器顯示故障代碼或故障類型。大多數情況下可以根據驅動器顯示的故障代碼迅速找到故障原因并排除故障，但也有一些過流故障的原因是多方面的，并不是單一的，而是包含了加速、減速、恒速過流、負載發生突變、輸出短路等各種可能導致過流護的因素。下面分析驅動器過流故障原因以及提出過流故障處理方法。驅動器過流內部電路分析，如圖四是一款典型的IGBT驅動保護電路，14腳監視IGBT飽和壓降，當腳14檢測到IGBT集電極上電壓≥7V時，而不管輸入驅動信號是否繼續，11腳輸出都將被強行關斷。同時第6腳輸出過流故障信號給CPU。圖五是另一種過流檢測電路，用的是比較運放電路，當通過傳感器檢測到的電流信號與一標準信號作比較，而判斷是否過流。
圖五

根據驅動器顯示屏顯示，過流原因有以下幾方面：
（1）驅動器工作中過流，即電機拖動系統在工作過程中出現過流，其原因大致有以下幾方面：
a.電動機傳動機構出現“卡住”現象或遇到沖擊負載，電動機工作電流突然增加而出現過流。
b.驅動器輸出端短路，如輸出端連接線發生相互短路，或電動機內部短路、接地（電機繞組燒毀、繞組絕緣劣化、電纜破損而引起的短路）等，驅動器輸出端電流大增而出現過流
c.驅動器本身工作異常，如逆變橋中同一橋臂的兩個逆變器件在交替的工作中出現不正常。
如環境溫度太高或逆變器元器件老化等原因，使逆變器的參數發生變化，導致在交替過程中，
一個器件卻還未來得及關斷，而另一個器件已經導通，引起同一個橋臂的上、下兩個器件“
同時導通，使直流電壓的兩極間處于短路狀態，使驅動器內部電流大增而過流。

（2）驅動器升速或降速時過流。
如果負載的慣性比較大，而驅動器設定升速時間或降速時間太短時，就會引起過流。在升速過程中，如果驅動器工作頻率上升太快，電動機的同步轉速也迅速上升，而電動機轉子的轉速因負載慣性比較大而跟不上去，結果就會使升速電流太大，引起驅動器過流保護；在降速過程中，如果驅動器設定降速時間太短，電動機的同步轉速迅速下降，而電動機轉子因負載的慣性大，電動機轉速仍維持較高的狀態，這時轉子繞組切割磁力線的速度太大而產生過流，
引起驅動器過流保護。

（3）驅動器一通電或者一開始運行就出現過流。這種過流保護一般是因驅動器內部故障引起的，如果負載正常，驅動器還是出現過流保護，大部分是過流檢測電路引起，如電流檢測電路、取樣電阻或傳感器等。
驅動器過流故障的檢查步驟：*，確定負載是否符合正常運行條件；第二，確定驅動器自身是否正常；第三，確定驅動器的設置參數是否與加減速過程或負載運行的工藝條件匹配；第四，確定驅動器接線是否正常。
過流故障處理方法，驅動器顯示過流故障，有二種類型：一種是運行過程中出現過流故障顯示；另一種是驅動器接通電源后就顯示過流故障，或運行停止后仍出現過電流故障顯示，并且不能復位。運行過程中驅動器出現過流故障顯示，在確認驅動器運行電流和實際電流相同時，多半是外部原因或設置參數不合理引起的。例如電動機電纜損壞或電動機線圈相間、對地短路引起的電動機側端子短路；電動機過負載非常嚴重引起過電流；加速或減速時間設置過短，驅動器在加速或減速過程中，由于負載電流過大，出現驅動器過電流顯示等等。電機自學習參數及編碼器零位是否正確，都將影響電機運行的電流大小，這些過電流故障當外部故障排除后，按復位按鈕就能復位，或自動復位，驅動器是正常的。另一種是驅動器接通電源后就顯示過流故障，驅動器自動停止運行后，過流故障無法復位，是假過流故障：因為驅動器是在根本沒有輸出電流的狀況下，而顯示過流故障的。這是驅動器的電流檢測保護電路出了故障：通常是由于電流取樣器件，如取樣電阻、電流互感器及霍爾元件損壞或參數值改變，放大電路損壞和比較電路運行不正常等等引起的。修理時可以從這些環節上去檢查、分析和找出故障點。

三結論：結合自身驅動器電路特點，結合實際工況條件，在調試過程當中可以有的放矢，能較快了解問題點，快速解決故障。