施耐德变频器维修实例祥解.doc

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施耐德变频器维修实例祥解
线路原理分析 z.
ATV31HU75N4A
 
Skiip 32NAB125T12
SEMIKRON (德国西门康)
 

控制回路主要包括DSP(CPU)、检测传感电路、电压/电流检测电路控制信号的输入输出电路、IGBT上下桥驱动电路、各种保护电路、开关电源。
⑴开关电源〔注：〕
施耐德变频器的辅助电源采用开关电源，具有体积小、功耗低、效率高等优点。电源输入为主回路直流母线电压约513V。通过脉冲变压器的隔离变换和变压器副边的整流滤波可以得到多路直流电压输出。其中+12V、-12V、+5V共地，+12V采用TA78M12S三端稳压集成电路，-12V采用TA7912S稳压，+5V采用MJN7223DL1-50稳压。电源震荡采用FA13842F,±12V给传感器、运放等电路供电，+5V给DSP以及数字电路供电。相互隔离的四路+18V给IGBT模块的上下桥驱动供电。()开关电源图〔图2〕。需要注意的是当FA13842F损坏时，使用UC3842不能代换。施耐德ATV31系列变频器开关电源可靠性较高，在已经维修的上百台中，只有一台开关电源损坏。
图2
⑵DSP〔数字信号处理器〕
  施耐德ATV31H系列变频器采用的DSP为日立公司的80脚的HD64F2612(～3KW)和HD64F2618(～),主要完成电压、电流、温度采样、六路PWM输出，各种故障报警输入输出，电压电流频率设定信号输入等。电机控制算法的运算等功能。
⑶IGBT的上下桥驱动
～。上桥的PWM信号分别从DSP的23、30、32脚输出到IC102(TC7W14FU)反相整形以及阻抗变换匹配，再从IC102输出到PC1、PC2、PC3光耦对信号隔离放大，ZD111、ZD121、ZD131为18V稳压管，是PC1、PC2、PC3的输出保护，D113、D123、D133、D111、D121、D132(A6)、ZD112、ZD122、ZD132(16V稳压管)组成IGBT的上桥输入保护线路。
，线路全部一样只是桥驱动局部有局部元件的参数不同。
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元件位置号


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R21、R22、R23
 
75mΩ
 
43mΩ
 
R117、R1127、R137、R173
 
221〔220Ω〕
 
121〔120Ω〕
 
R112、R123、R132
 
221〔220Ω〕
 
121〔220Ω〕
 
IGBT
C1A、C2A
 
FP10R12YT3
390μF/420V
 
FP15R12YT3
550μF/420V
 
，。根据上表改制了几台使用效果良好。
下桥的PWM信号从DSP输出到IC101(TD62930F)的4、5、6脚，进展隔离放大。从IC101的9、10、12、13、15、16脚输出通过ZD142、ZD152、ZD162(16V稳压管)、D442、D452、D462(A6)组成的保护线路输入到模块的IGBT下桥。
。从DSP输出的PWM信号分别送到IC102〔SN74HC14ANSR〕的9、13、3、11、1、5脚，其中9、13、3脚为上桥驱动信号，11、1、5脚为下桥驱动信号。经过六反相器整形放大后分别从8、12、4脚输出上桥信号，从10、2、6脚输出下桥驱动信号。分别送到PC1、PC2、PC3(HW3120)和PC4、PC5、PC6(HCPL-3120)光耦隔离输出。再经过由D112、D122、D132(A6)ZD171、ZD172、ZD173(15V稳压管)、D142、D152、D162(A6)组成的保护线路分别送到IGBT模块的上下桥。
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