Этот частотный преобразователь поступил без каких-либо внешних признаках неисправности. Ситуация усложнялась отсутствием панели управления и панели коммутации с компьютером, чтобы имелась возможность запуска и проверки на двигателе. Запрос о характере проявления неисправности ничего не дал, кроме как упоминание о какой-то ошибке при максимальной нагрузке.
Как действовать в таких обстоятельствах? Если есть другая работа, которая не ждет, то можно отдать предпочтение ей. Накопится опыт, который позволит решать более сложные задачи.
Но а если клиент начинает нервничать, то имеет смысл наладить с ним отношения в целях более внятного и точного описания дефекта.
А теперь приступаем к изучению вопроса. Повторный осмотр показал следующие моменты:
- Состояние силовой части в норме.
- Потребление энергии без нагрузки около 12 Вт — норма.
- Номиналы вторичных напряжений в норме.
- Номиналы конденсаторов в норме.
- Нет никаких следов локальных нагревов, перегревов.
- Термопаста силового модуля и термонагруженных элементов требует замены.
Казалось бы, замени термопасту и выдай аппарат как отремонтированный и будет счастье. Но без проверки на максимальной нагрузке этого делать нельзя, а проверить не получается.
Ищем дальше. По ходу заметка о необычной схеме использования высоковольтных конденсаторов. Они заряжаются от диодного моста в силовом модуле через еще один диод и резистор 12 Ом. От них питается только контрольная часть схемы. Неужели питание силовой части совсем без емкостей?
На месте разрисовал схему силовой части:
Начинаем детально смотреть на цепи оптодрайверов A316J, примечательных своей защитой силовых транзисторов при превышении напряжения насыщения свыше 7 Вольт. Правда, для этого ему нужны дополнительные цепи с диодами от стоков/коллекторов транзисторов для формирования сигнала DESEAT. Поизводим замеры номиналов мелких конденсаторов в питании. И о чудо! На одном из конденсаторов значения отличается в ~4 раза. Не спешим выпаивать/сравнивать/менять. Поключаем питание и производим замер питающих напряжений со стороны силовой части. И как раз только на этом оптодрайвере нет напряжения питания +16В. Ура! Мы нашли дефект!
Вот, казалось бы виновник — резистор 10 Ом :
Явно видно пятно прогара резистора скорее всего из-за превышения предельного тока:
Меняем резистор, включаем, замечаем повышение потребления мощности до 14 Вт и сильный нагрев соответствующего оптодрайвера A316J. Быстро выключаем. Меняем оптодрайвер на экземпляр из донора. Потребление вернулось к 12 Вт. Напряжения в норме. Резистор не успел пострадать.
Здесь нужно остановиться. Проверить еще раз стабильность всех питающих напряжений. Проверить еще раз все оптодрайверы, а лучше принять решение об их полной замене, т.к. причина выхода из строя одного может быть как естетственное старение, так и внешнее импульсное электромагнитное воздействие.
Вопрос: почему ошибка возникает только при подходе к максимальным нагрузкам? Неисправный драйвер управлял нижним плечом шины U. Т.е. по этой шине положительный ток обеспечивался через верхнее плечо, а отсутствие отрицательное полуволны компенсируется снижением токов в двух друх шинах V и W. Такой режим почти не отличим от нормального при высоких оборотах без нагрузки, когда инерция механизма сглаживает такую неравномерность на валу двигателя. Но при нагрузках неравномерность тока и его суммарное значение выходят за пределы, инициируя ошибку частотного преобразователя. Если бы двигатель заставить вращаться в таком режиме на оборотах 5-10 об/мин, то мы бы глазами увидели неравномерность вращения, рывки, как будто бы использовался «толчковый» режим.
Фотографии внутренностей SEW MDX60A0022-5A3-4-00 — тут.
Этот ЧП имеет две микросхемы EEPROM 25LC640I. Одна на плате оптодрайверов силового модуля. Вторая на контрольной плате. Оба дампа можно скачать тут.
Спасибо за внимание!