频率高了，电容也“肾虚”——一次驱动器故障维修
本帖最后由 风声1923 于 2019-12-12 14:11 编辑故障发生在14t的运动平台上，六条腿中的一条无法伸出，出现明显的来回抖动，电机电流到达峰值180A。
现场是同事去的，通过“对调”大法把故障范围锁定在伺服驱动器的功率单元上，初步判断是输出缺相，但用万用表从外部测量，IGBT和续流二极管的阻值、压降都正常。没办法，发回上海。
发生故障的驱动是米国总部的老型号产品，在现场服役有多年了。客户是通过代理买的，过了质保期，如果发到米国去修，不仅贵，还慢，一般找国内的维修。
驱动器虽说是自家产品，但上海公司并不具备维修能力，一般也就是确定了故障，再发往国外维修。
领导看我之前修好过两个驱动器，问我要不要修？本着年底再露一手，年后好加工资的想法，拍胸脯说，要。最后争取了一个星期时间，修不好就得发往深圳了。
之前修的两个是荷兰的产品，米国这个还是第一次，拆开后发现结构还是挺简单清晰的。可分为三个部分，最上层的板子整流滤波，上面十个大电容，容量加起来15000uf，还有两个电流互感器。
中间一层主要是IGBT驱动电路，24V进来，通过DC转DC的隔离变压器，把驱动电压都“浮”起来了，为啥要浮？上桥臂几个IGBT的发射极不共地啊。六相脉冲经过光耦驱动一个由NPN和PNP组成的推挽电路，再去驱动IGBT的门极。
为啥要这么多放大电路去驱动IGBT的门极，IGBT不是压控型的器件，不消耗电流吗？确实不消耗电流，但门极和发射极之间可以看做一个小电容，给电容充放电需要安培级的电流，充得快，就导通得快，反之亦然，但导通得太快，会有浪涌冲击；太慢，IGBT承受压降时间长，会发热，所以充电电阻阻值是个关键参数，一般5~10欧。
最下层就是装在散热片上的IGBT和整流桥了，英飞凌的，400A，1200V，正规渠道1200R一个。
打开驱动器后，首先用万用表检查了IGBT的阻值和二极管的压降，都正常，再检查驱动电路的各个元器件，没异常。通上24V，测量驱动电路电压，正常的+15V和-7V。光耦前面是常见的TTL电路，手动飞线给了个逻辑电平，把IGBT打开，六个测试下来都没问题。
接上电机，上强电，使能，复现了现场的故障，电机抖动，伴有尖锐的电流声。用万用表量交流档测输出电压，虽说输出是方波，不是正玄波，但万用表测的是RMS值，能测出10V左右。正常来说，输出三相电压应该是平衡的，实际测量其中两相之间电压低，可能是有的IGBT没打开，造成这种不平衡。
上示波器，通过U V W输出和母线的正负端子，检查每个管子的开关情况，发现其中一个的波形不正常，有明显的杂波。
对调IGBT，故障没能转移，证明是前面电路的问题。把门极两端子并接导线引出到示波器，通上电，看波形，发现之前发现波形不正常的那相，有一个门极的电压未能升到15V，只到了5V左右，这就能解释之前的现象了。
确定了是驱动电路的问题，把最上层强电的整流滤波板子拿掉了，单独给驱动电路24V电源，拿了自己的DSP板子来发脉冲，刚开始载波频率是4K，没发现异常，困扰了半天，才想到把频率调到一样的8K，这才复现了故障。
不能驱动到15V，且驱动电路电源电压在有8K脉冲时，不能保持在15V和-7V，有明显波动，是稳压管，还是推挽电路，还是光耦？都换了一遍，故障依旧。又困扰了好半天，最后把稳压管后面的4.7uf电容换了之后才解决问题。
原来是这个电容在高频时没能达到额定的容量，充得少了，放电次数多了，就保持不住电压了。
就像男人到了一定岁数，“那啥”了，容量不足了，次数还多的话，就虚了，哈哈。
确实很厉害，哈哈，几年都未必能遇到说到这个程度的，
再过几年，就是‘镇场神兽’，哈哈，就是坐那一天没吭，都拿一打捆银子回家，
现在找到详细谈‘门’的就没有几个，因为我就需要玩这些，大功率的家伙，有顺序触发等问题， 大侠厉害 我记得风声大虾是学机械的呀，咋对电气这么懂 牛逼plus啊 牛气，没有对原理的熟悉，简直是看天书。胆大心细。太不简单了。看了大侠的帖子，回想20多年前，在国营单位，靠万用表修理z80单板机的岁月，那个压力大呀，设备要停产，设备科长通宵陪同，压力大呀，那时候，么有什么网络查资料，仅有的老外留下来的一套图纸，单位买的芯片手册。几个年轻人，感觉就是摸着石头过河。 牛逼啊。我混销售急缺电气方面的基础知识。
虽然不懂，但还是看得很过瘾哈 本帖最后由 小丑鱼 于 2019-12-12 15:59 编辑
大虾技术牛逼，文章也写得很风趣，看得过瘾，风声大虾对电气这么懂行，得下多大的功夫，五体投地。。。。
日常工作是不是也是偏电了？
大虾明年涨薪稳了，期待大虾报喜，阿哈