Ремонт частотного регулятора VLT

andrun · 08.11.2013, 22:20

Причиной, побудившей поделиться опытом ремонта частотного регулятора фирмы Danfoss VLT-2800, послужило полное отсутствие информации по данному направлению. Может, мой опыт поможет кому-нибудь в этом деле.
Возникла необходимость отремонтировать частотный регулятор фирмы DanfossVLT-2800 (далее, регулятор). Принципиальной схемы данного регулятора в Интернете (как, впрочем, и других) найти не удалось, поэтому ремонт пришлось делать с «нуля».
Регулятор стал выдавать ошибку №14 (замыкание на землю), отключение нагрузки от выхода регулятора ничего не изменило. Вывод: вышел из строя регулятор. Проверка напряжения на выходе регулятора показало сильное отличие напряжения одной фазы от двух остальных (14 в на фазе А и С, 300в на фазе В). Измерение можно было провести относительно «-» вывода промежуточного напряжения (есть два дополнительных контакта около выхода регулятора на которые подается промежуточное напряжение, которое является результатом выпрямления и фильтрации входного напряжения). Вывод: выход из строя верхнего плеча канала В силовой сборки регулятора (или цепей его управления)
После разборки регулятора и выпаивания силовой сборки попытался примерно срисовать схему управления сборкой, дело осложнилось отсутствием информации в Интернете по элементам, используемым в регуляторе, а также использование многослойной печатной платы. Например, обозначение силовой сборки(Р545С2104) даже не упоминается в Интернете;информация по микросхемам (А3150V), стоящим в схеме управления верхних плеч силовой сборки, также отсутствует (не говоря уже о распиновке и характеристикам), по аналогии с информацией о существующих элементах удалось выяснить, что это оптроны. Таким образом, на «0» блока управления регулятора принято «-» промежуточного напряжения, при этом можно управлять нижним плечом силовой сборки без гальванической развязки, а для управления верхним плечом используются оптроны.
Силовую сборку удалось разобрать (залитаполужидкой мастикой типа силикона) и срисовать монтажную схему (в приложении), прозвонкаомметром схемы позволила составить принципиальную схему силовой сборки (в приложении). Прозвонка элементов сборки не выявила поврежденных элементов (не те напряжения). Пришлось собрать простейший тестер для тестирования силовых полевых транзисторов (в приложении). После испытания тестером определился «погорелец». Так как транзистор оказался в верхнем плече сборки, пришлось вносить изменение в сборку (в приложении). Самым сложным оказалось сделать перемычку между выходным выводом и нижним плечом канала. Если бы не удалось подпаяться к остаткам перемычки горелого транзистора, то пришлось бы дублировать канал полностью. Управляющий вывод горелого транзистора был просто обрезан.
В качестве замены был выбран полевой транзистор и индуцированным каналом IRFP460 (500в, 20а), его характеристики с лихвой покрывают необходимые для данного регулятора. Так как корпус нового транзистора не имеет гальванической развязки с выводами, транзистор через изолирующую прокладку был прикручен к радиатору регулятора.
После сборки регулятора на холостом ходу он стал работать (ошибки не было), а при присоединении нагрузки выдавал ошибку №37 (внутренняя ошибка) и 16 (короткое замыкание). Проверкой осциллографом управляющих сигналов на силовой сборке (управляющие сигналы нижнего плеча измеряются относительно «-» промежуточного напряжения, а верхнего плеча – относительно соответствующего вывода выхода сборки или выхода регулятора) показало отсутствие управляющих импульсов на замененном транзисторе (импульсы должны быть положительной полярности около 15в, форма похожа на меандр) Кстати, измерять нужно осциллографом с хорошей гальванической развязкой измерительных цепей относительно земли, т.к. на всех выводах регулятора присутствует фазное напряжение (особое внимание к технике безопасности, никаких соединений с землей, изолированный инструмент). В моем случае измерение проводилось карманным осциллографом, работающем на батарейках.
При помощи детальное изучение печатных проводников данного управляющего сигнала под лупой,было найдено повреждение дорожки (залитое краской). Похоже, обрыв данной дорожки и стало причиной выхода регулятора из строя, а заливка места повреждения краской указывает на то, что это заводской брак.
После восстановления дорожки регулятор восстановил все свои функции.
Конечно, данная статья не может служить системной информацией - полной принципиальной схемы так и нет (разбор проводится до устранения неисправности, да и накручено в этом регуляторе немеренно), кроме того регуляторы попадают на ремонт различные (схемы не подходят друг к другу). На очереди ремонт еще друх регуляторов данной фирмы (другой марки), как закончу - отпишусь.

Scadauser · 08.11.2013, 23:18

Сообщение от andrun

информация по микросхемам (А3150V), стоящим в схеме управления верхних плеч силовой сборки, также отсутствует

http://pdf1.alldatasheet.com/datashe...HCPL-3150.html
Не оно?

jump · 08.11.2013, 23:50

andrun,
частично ваш совет - куйня. в чем? а в том, что вместо IGBT транзистора на 600/1200в применен IRFP460, что дает перегрузку драйвера затвора его входной емкостью. кроме того, 500в несколько меньше 600в, не находите? надеюсь, поймете, что будет при резком торможении?
так что этот совет из разряда "как доехать на пробитом колесе до пункта СТО"

andrun · 09.11.2013, 00:55

Сообщение от Scadauser

http://pdf1.alldatasheet.com/datashe...HCPL-3150.html
Не оно?

Нет, не оно. Искомая МС имеет корпус DIP-8 и является оптроном.

andrun · 09.11.2013, 01:01

Сообщение от jump

andrun,
вместо IGBT транзистора на 600/1200в применен IRFP460, что дает перегрузку драйвера затвора его входной емкостью ...

откуда информация, что за сборка (родная) стоит в регуляторе? И почему драйвер затвора будет перегружен входной емкостью? Там ведь стоят подобные транзисторы, частоты не велики (учитывая используемые реально около 80 герц - в моем случае), на осциллограмме заваленых фронтов импульсов управления не наблюдал (да и не греется замененный транзистор, что при недостаточности скорости переключения было бы заметно).

Scadauser · 09.11.2013, 01:16

Сообщение от andrun

Искомая МС имеет корпус DIP-8 и является оптроном

HCPL-3150
0.5 Amp Output Current IGBT
Gate Drive Optocoupler
Standard DIP Package
Выводов - 8.
Может, перевести на русский?

Scadauser · 09.11.2013, 01:23

Сообщение от andrun

частоты не велики (учитывая используемые реально около 80 герц - в моем случае)

Преобразователь VLT 2800 имеет импульсную
комбинацию, в которой можно устанавливать ча-
стоту коммутации от 3,0 до 10,0/14,0 кГц.
Параметр 411
http://www.danfoss.com/NR/rdonlyres/...an_VLT2800.pdf

Klim_1 · 09.11.2013, 15:52

Сообщение от jump

andrun,
частично ваш совет - куйня. в чем? а в том, что вместо IGBT транзистора на 600/1200в применен IRFP460, что дает перегрузку драйвера затвора его входной емкостью. кроме того, 500в несколько меньше 600в, не находите? надеюсь, поймете, что будет при резком торможении?
так что этот совет из разряда "как доехать на пробитом колесе до пункта СТО"

Частично ваш коммент - та самая дрянь о которой вы и упоминаете... От чего? Да не вапрос. При торможении перенапряжение сбрасывается через обратные встроенные диоды транзисторов, и не может быть выше линии питания, которую в свою очередь ограничивает тормозной резитор. Ну запас конечно не помешает но не так прям и куево как вы расписали. Это раз. Два - на счет перегрузки затвором драйвера... стандартная емкость затвора около 4-5нан, что для стандартного драйвера половина от его возможностей, и я не встречал еще в аппартуре драйвера не способного свободно тянуть транзистор с емкостью в два - три раза выше чем используется, и грошь ему цена если не потянет. Но если драйвер загружать сильнее - заваливается немного фронт, но это еще уметь измерить нужно под нагрузкой... а динамические потери растут на десятые доли процента в лучшем случае, потому как у нас индуктивная нагрузка и здорово ограничивает скорость нарастания тока. Проблем не вижу, более того с практической стороны вопроса... В теории оно конечно да, но ежели посмотреть... то нет, однако... С чего это я - некер лазить сюда с истерикой!

andrun · 10.11.2013, 16:33

Сообщение от Scadauser

HCPL-3150
0.5 Amp Output Current IGBT
Gate Drive Optocoupler
Standard DIP Package
Выводов - 8.
Может, перевести на русский?

Переводить не надо, если, конечно, предположить, что искомая А3150V=предложенной HCPL-3150

Scadauser · 10.11.2013, 21:20

Сообщение от andrun

если, конечно, предположить, что искомая А3150V=предложенной HCPL-3150

Ну если известно, что HCPL3120=A3120, то почему бы и не предположить?

Сообщение от Klim_1

При торможении перенапряжение сбрасывается через обратные встроенные диоды транзисторов, и не может быть выше линии питания,

А если даже без торможения посчитать напряжение звена постоянного тока, то 380В*1,41=537В, что уже больше допустимых 500В.