西門(mén)子6SE70變頻器系統(tǒng)的模塊培訓(xùn)（高端培訓(xùn)）

工程師培訓(xùn)資料標(biāo)題：西門(mén)子6SE70變頻器系統(tǒng)的模塊（培訓(xùn)）培訓(xùn)人：xx主控制模板6SE70系列變頻器系統(tǒng)的主控制模板(CUX)屬于變頻/逆變器中的通用性模板。在6SE70系列產(chǎn)品中有多種，與北石頂驅(qū)產(chǎn)品及測(cè)試臺(tái)所用變頻器/逆變器項(xiàng)目有關(guān)的僅有以下3種：CUR――用于H、K結(jié)構(gòu)尺寸整流單元與全系列整流/回饋單元的主控板，其主回路結(jié)構(gòu)為可控硅單整流反并聯(lián)形式的整流/回饋雙橋結(jié)構(gòu)，所采用的微處理器為SAB80C166。對(duì)OCP的支持只有到達(dá)一定的硬件版本（V1.3）與軟件版本（V4.5）狀態(tài)后方才支持。CUVC――主要用于控制交流異步感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的控制主板，可實(shí)現(xiàn)帶或不帶速度反饋的高性能矢量控制方式，也可實(shí)現(xiàn)F/V=C的各種控制及三相同步電動(dòng)機(jī)的他控式調(diào)速。主處理器為2塊SAB80C165。推出以來(lái)，系統(tǒng)軟件（Firmware）不斷更新升級(jí)，目前版本為V3.42。此主板可用于6SE70定貨號(hào)控制方式位為6的書(shū)本型和裝機(jī)、裝柜型的變頻器和逆變器。CUSA――為第二代6SE70產(chǎn)品中的AFE整流器的主控制模板。支持正弦型的脈寬調(diào)制方式（SPWM）并具有較強(qiáng)的處理和接口能力。變頻器與逆變器系統(tǒng)在拔去主板以后，其剩下的裝置本體結(jié)構(gòu)都是一樣的，即：它們可以通過(guò)更換主控板改變自己的類型。在維修工作中有時(shí)也用其它類型的主控板測(cè)試某臺(tái)變頻器系統(tǒng)。但對(duì)于整流器，這一點(diǎn)是不成立的，CUR與CUSA絕對(duì)不可互換使用，二者工作原理完全不同。CUVC/CUSA的接口關(guān)于主控制板的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)判斷在現(xiàn)場(chǎng)條件下要全面地檢測(cè)、判斷主控制板的好壞是很難實(shí)現(xiàn)的，在維修部門(mén)，這要通過(guò)專用的測(cè)試設(shè)備與測(cè)試程序進(jìn)行檢測(cè)。但在現(xiàn)場(chǎng)條件下，對(duì)一塊主控板的狀態(tài)進(jìn)行判斷，決定它是否可以使用卻又是一種現(xiàn)實(shí)的需要，也可以采用一些簡(jiǎn)單的辦法加以判斷。恢復(fù)出廠設(shè)置。相當(dāng)多的故障是由于參數(shù)設(shè)置不當(dāng)引起的，但由于查不出這種設(shè)置錯(cuò)誤，往往懷疑是主控板損壞，擺脫這種狀態(tài)的最好辦法是保存參數(shù)文件，然后恢復(fù)出廠設(shè)置。其后對(duì)系統(tǒng)重新進(jìn)行設(shè)置，如可以用相對(duì)簡(jiǎn)單的方式運(yùn)行系統(tǒng)并正常，就不必再懷疑主控制板。如果系統(tǒng)用開(kāi)環(huán)的F/V=C之類的方式可正常運(yùn)行，而用閉環(huán)矢量控制方式的復(fù)雜控制不正常，則故障一般也不在主控板的硬件上。當(dāng)系統(tǒng)報(bào)出FFXXX故障時(shí)，有較大的概率是主控板損壞。主控板損壞，有不少僅是接口的損壞，這種情況用常規(guī)的方法可以檢查確定。當(dāng)系統(tǒng)控制電源正常，又不在軟件升級(jí)過(guò)程中，但系統(tǒng)PMU上顯示“E”時(shí),主板有相當(dāng)大的概率損壞。用相同型號(hào)的主板加載相同的設(shè)定、連接相同的接口而比較其狀態(tài)的差異是現(xiàn)場(chǎng)判斷CU板損壞的常用方法。對(duì)于一些低版本CU的Firmware，它們可能存在一些階段性的缺陷，在后續(xù)的升版本中會(huì)加以修正，對(duì)這些低版本軟件可以通過(guò)下載升級(jí)包加以升級(jí)，對(duì)于消除這類錯(cuò)誤非常有效。變頻器系統(tǒng)中的電解電容器組件電解電容器是構(gòu)成直流母線的主要元件；電解電容器組件的多電容器的串聯(lián)與并聯(lián)；電解電容器的主要特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)、電特性；電解電容器的主要參數(shù):電容量、耐壓、損耗角正切；電解電容器絕對(duì)不可以接反；電解電容器不可以用于交流電路；電解電容器也不可以在交變成分很高，或諧波成分很高的電路中運(yùn)行；電解電容器串聯(lián)的電壓分配與均壓?jiǎn)栴}；由于阻值與功率的限制，均壓電阻的作用是有限的；電解電容器的Forming的作用；電解電容器的更換問(wèn)題：同容量、同耐壓、盡量同品牌、最好同批次；在現(xiàn)場(chǎng)檢修條件下，電解電容器測(cè)試的局限性；電容組件在裝入時(shí)的對(duì)位很重要，稍有不慎會(huì)損壞直流母線組件；電解電容器的Forming裝機(jī)裝柜型裝置直流母線電容的Forming各種可控硅模塊可控硅模塊的特點(diǎn)與現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試（1）可控硅模塊是6SE70系列的變頻器、整流器與整流逆變器部分所采用的交－直環(huán)節(jié)的主要功率器件。有長(zhǎng)方型塑封（單、雙器件）與平板型兩種封裝形式，后者主要用在H與K兩種尺寸的RU與RRU中，以帶散熱器總成的形態(tài)出現(xiàn)。可控硅器件的主要電參數(shù)：UDSM、URSM、UDRM、URRM、掣位電流IL、門(mén)極電壓Ug、門(mén)極電流Ig、開(kāi)通時(shí)間Ton與關(guān)斷時(shí)間Toff?？煽毓杵骷墓ぷ魈攸c(diǎn)?？煽毓枘K的特點(diǎn)與現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試（2）可控硅器件的現(xiàn)場(chǎng)檢查方法1――萬(wàn)用表檢查的介紹。用萬(wàn)用表可以簡(jiǎn)單地判斷可控硅的好壞?？煽毓杵骷默F(xiàn)場(chǎng)檢查方法2――高阻表檢查的介紹。用高阻表可以檢查可控硅元件的正、反向耐壓是否已有問(wèn)題。先根據(jù)可控硅標(biāo)牌型號(hào)獲知其耐壓，再?zèng)Q定將高阻表測(cè)量電壓調(diào)到何值。注意！絕對(duì)不能用高阻表檢查柵極G，否則會(huì)損壞可控硅模塊?？煽毓杵骷默F(xiàn)場(chǎng)檢查方法3――電池、小燈泡法的介紹。圖見(jiàn)右。在安裝可控硅時(shí)，其安裝基面要清洗干凈，并在安裝面上均勻地涂覆導(dǎo)熱硅脂，緊固時(shí)螺釘緊固力的增加要均勻。對(duì)于H與K尺寸，整流器與整流/逆變器其功率模塊采用的是平板式，可控硅器件的安裝更需注意兩點(diǎn)：一是，平板型器件容易將極性裝反，一定要仔細(xì)核對(duì)。二是，可控硅器件是由兩塊或三塊鋁質(zhì)散熱器夾持固定的緊固散熱器兩側(cè)的4組螺釘，一定要以對(duì)角順序逐次加力緊固，可用6Nm、12Nm、25Nm，最后50Nm的緊固力矩進(jìn)行操作。在檢查可控硅器件時(shí)，若發(fā)現(xiàn)其殼體上有裂縫，即便是很細(xì)微的，則此器件也不可再用。可控硅模塊的緊固二極管模塊的特點(diǎn)與現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試二極管模塊的現(xiàn)場(chǎng)檢查方法：在書(shū)本型與增強(qiáng)書(shū)本型的變頻器或整流器中，交－直環(huán)節(jié)的元件大多是二極管模塊，且多數(shù)為6單元橋式電路結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)的模塊共有5個(gè)端子U、V、W、C、D，檢查時(shí)可用萬(wàn)用表二極管檔檢測(cè)，必須確認(rèn)6個(gè)橋臂都是好的，此模塊方可使用，只要有一個(gè)橋臂損壞，此模塊只能報(bào)廢。另外，要仔細(xì)觀察器件封裝塑殼的形態(tài)，如有裂縫，哪怕是很細(xì)小的裂縫也意味著此器件可能已經(jīng)損壞或通電后很快會(huì)損壞，這樣的器件不能使用。高阻表也可用來(lái)檢查二極管模塊的反向電壓，但要注意，不論是萬(wàn)用表還是高阻表，均有一定的檢測(cè)的局限性。在檢查二極管模塊時(shí)，若發(fā)現(xiàn)其殼體上有裂縫，即便是很細(xì)微的，則此器件也不可再用。各種二極管模塊預(yù)充電電阻與預(yù)充電繼電器的檢查

預(yù)充電電阻裝在書(shū)本型、增強(qiáng)書(shū)本型的二極管橋后面或裝機(jī)裝柜型變頻器的預(yù)充電二極管橋后面，限制系統(tǒng)啟動(dòng)過(guò)程中由于直流母線電容器組充電而引起的過(guò)電流，正常情況下，啟動(dòng)結(jié)束后，被預(yù)充電控制繼電器的接點(diǎn)短路（書(shū)本式），或在可控硅主橋的工作狀態(tài)建立后，二極管橋被反偏截止后斷流（裝機(jī)裝柜型）。預(yù)充電電阻不能被用于正常帶負(fù)載。在電容器組充電完成后，這些電阻如未被短掉或斷流。則系統(tǒng)啟動(dòng)運(yùn)行后，它們立即會(huì)燒紅、冒煙直到燒斷。出現(xiàn)這種現(xiàn)象時(shí)，要用測(cè)試盒的啟動(dòng)電阻繼電器的檢查功能檢查。預(yù)充電繼電器的控制功能是否還正常。對(duì)架裝型則要考慮PCC模塊可能已經(jīng)損壞。另外，預(yù)充電繼電器在運(yùn)行中突然跳斷也會(huì)引起它自身和預(yù)充電電阻的損壞，預(yù)充電繼電器的損壞，一般是主觸點(diǎn)拉弧，嚴(yán)重時(shí)可炸裂繼電器外殼，并熏黑線路板。IGBT模塊的特點(diǎn)及其現(xiàn)場(chǎng)檢查辦法

IGBT模塊是6SE70系列產(chǎn)品中的逆變器，制動(dòng)單元AFE變流器與OCP保護(hù)器所使用的主要功率器件?；旧隙际遣捎眉闪藰虮劾m(xù)流二極管的模塊式封裝。在本產(chǎn)品系列中，采用的封裝形式和品牌均比較多。一個(gè)封裝內(nèi)的橋臂數(shù)目有單、雙與全橋等結(jié)構(gòu)。IGBT器件是集雙極型晶體管與MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管各自優(yōu)點(diǎn)于一身的新型器件，具有許多優(yōu)點(diǎn)。但在使用中也有一些特點(diǎn)需要加以注意。IGBT器件的過(guò)電流能力一般小于同容量的BJT，后者允許4倍的額定值，且時(shí)間≤50μs，而前者僅為2倍的額定值與≤20μs。因此，線路上的快速熔斷器一類的保護(hù)是不能保護(hù)IGBT的，需要借助于系統(tǒng)方面軟、硬件結(jié)合的保護(hù)功能。例如，它對(duì)CT的要求就很高。IGBT器件在C、E端已加有高電壓的情況下，不允許G、E端開(kāi)路，否則會(huì)損壞器件。IGBT器件在存貯與運(yùn)輸過(guò)程中，必須防止靜電導(dǎo)致的損壞，一般情況下，這時(shí)都要把它們的G、E兩極可靠地短路。另外，在操作過(guò)程中切忌用手觸摸G端。使用SE70的測(cè)試盒可以比較有效地在現(xiàn)場(chǎng)檢查IGBT器件的狀態(tài)，但前提是必須把模塊安裝到系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)上。IGBT模塊的主要參數(shù)現(xiàn)場(chǎng)條件下，用萬(wàn)用表可以簡(jiǎn)單地判斷IGBT器件的好壞，但檢查結(jié)果并不可靠。在G、E端可靠地短接后，用高阻表檢查IGBT的耐壓情況也是可以的，在DC1000V測(cè)試電壓下，其C、E端的電阻一般應(yīng)在幾百兆歐。在檢查IGBT器件時(shí)，若發(fā)現(xiàn)其殼體上有裂縫，即便是很細(xì)微的，則此器件也不可再用。IGBT主要參數(shù):Uces――G、E短路情況下，允許的斷態(tài)集電極－發(fā)射極最高電壓結(jié)點(diǎn)；發(fā)射極電壓；Tj――工作其間IGBT；Ic――集電極電流（最大直流電流）；

Tm――端子螺栓的固定扭矩。UIso――所有端子短路條件下，基片與模塊端子間最大電壓。Icm―集電極峰值電流；Ie――最大允許的續(xù)流二極管電流（直流）；Pc――集電極功耗；各種IGBT模塊IGBT模塊的相關(guān)參數(shù)及故障更換IGBT模塊IGBT模塊的緊固要求系統(tǒng)中熱敏電阻的特點(diǎn)與現(xiàn)場(chǎng)檢查

系統(tǒng)中的熱敏電阻用于檢測(cè)系統(tǒng)的過(guò)溫狀態(tài)。它們安裝于主元件的散熱器上。書(shū)本型與小的裝機(jī)、裝柜型只有一個(gè)熱敏元件隨著結(jié)構(gòu)尺寸的增大，最多可有三個(gè)熱敏電阻，均為NTC型（負(fù)溫度系數(shù)）。熱敏電阻的檢測(cè)可以借助于6SE70的測(cè)試盒進(jìn)行測(cè)試。在系統(tǒng)通電以后，也可通過(guò)讀取r833參數(shù)值（系統(tǒng)散熱器的溫度）與環(huán)境實(shí)際溫度進(jìn)行比較而得出判斷，但是需要注意的是當(dāng)時(shí)散熱器的溫度是否為冷態(tài)（即：＝環(huán)境溫度）。系統(tǒng)中熱敏電阻的特點(diǎn)與現(xiàn)場(chǎng)檢查電流互感器CT的特點(diǎn)與現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)

電流互感器是系統(tǒng)中重要的實(shí)際值測(cè)量元件。它不僅要提供電流實(shí)際值，在無(wú)傳感器的矢量控制方式中也需要和被控電機(jī)的矢量模型結(jié)合，從而提供速度實(shí)際值與電機(jī)反電勢(shì)實(shí)際值等測(cè)量計(jì)祘值。同時(shí)，它還要參與逆變器主回路的IGBT器件的保護(hù)。因此，逆變器側(cè)所使用的電流互感器精度高，反應(yīng)速度快，一般是采用霍爾效應(yīng)原理傳感器并在電流互感器的封裝中集成有信號(hào)處理電路，因此它在工作時(shí)還必須有±15V的工作電源。在現(xiàn)場(chǎng)條件下檢測(cè)電流互感器的狀態(tài)，以采用測(cè)試盒比較有效。相對(duì)而言，整流單元與整流/回饋單元的電流互感器就要簡(jiǎn)單多了，一般難以損壞，對(duì)其特性的要求也不高。但要注意，它們的二次側(cè)不能開(kāi)路；在更換A23模塊時(shí)則要把模塊上的電流互感器負(fù)載電阻也要一并移到新板上去。選件模塊的安裝選件模塊的安裝選件模塊的識(shí)別在CBP/SLB選件板前端有3個(gè)發(fā)光二極管顯示燈，用來(lái)顯示當(dāng)前的狀態(tài)。所提供的顯示燈如下：.CBP/SLB運(yùn)行(紅色顯示燈).與基本裝置進(jìn)行數(shù)據(jù)交換(黃色顯示燈).總線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸(綠色顯示燈