驱动问题揭秘分析之DCM晶闸管诊断方法一瞥

文章摘要

通过系列文章,提升工程师关于驱动诊断、操作以及性能方面的知识和相关背景信息。

课程简介

亮点介绍

通过系列文章,提升工程师关于驱动诊断、操作以及性能方面的知识和相关背景信息。

用户收益

您将收获:评估SINAMICS S120驱动同步电机的传动系统性能和相关指标

晶闸管整流的基本工作原理与F60300故障触发原因及相关分析

检测DCM装置内部电枢回路功率器件晶闸管是否导通的方法。

S120拓扑结构的改变的操作步骤。

适用人群

主要适合电气维护人员,电气调试人员,设备操作人员以及驱动产品使用人员。

驱动问题揭秘分析之DCM晶闸管诊断方法一瞥

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文章摘要

通过系列文章,提升工程师关于驱动诊断、操作以及性能方面的知识和相关背景信息。

文章内容

1 DCM晶闸管诊断一瞥

1.1 晶闸管检测电流法

本文介绍两种检测DCM装置内部电枢回路功率器件晶闸管是否导通的方法:电流法和晶闸管电压检测法。

下面的两张图是DCM功能图中关于电压和电流分析检测的功能图。在DCM驱动产品中,为用户开放了许多关于电源检测的功能,可以分析电网电源的一些信息。我们可以通过电流和电压检测参数的分析功能,进而推测晶闸管的导通和关断的检测。

 

<1进线和出线侧的电压分析功能>

 

<2进线侧电流检测分析>

首先说说电流检测分析,如图2所示,U相和W相分别带有一个电流互感器。r52952.2对应U相电流互感器检测参数,r52952.3对应W相的电流互感器检测参数,可以通过对U相和W相的电流检测,判断晶闸管是否处于导通状态。如果测量到进线电流波形如图3所示中的红色电流波形(U相r52952.2),可以判断出晶闸管处于导通状态,或者还可以通过r52952.0检测到一个供电电源周期范围内六个波头的电流波形,如图3所示蓝色曲线,在一个周期20ms内有六个波头,也说明可以判断出晶闸管处于导通状态。

<3电流波形>

 

1.2 闸管电压检测使用条件

如果现场没有starter 软件,可以用嵌型表对U、V、W相分别测量,通过对比相电流的测量值是否相当,判断晶闸管是否导通。

如果负载比较轻或者空载状态,通过电流检测可能不容易判断,我们可以通过晶闸管的阴阳极间的电压进行判断。

下面我们再说说通过晶闸管的电压检测判断晶闸管的导通关断状态。可以通过晶闸管的关断检测功能进行检测,如图1中的红框部分。

这里先给个说明:DCM的晶闸管关断检测功能,从以下功率接口板型号起提供晶闸管关断电压监测功能:

·   C98043-A7105-L1-8

·   C98043-A7105-L4-8

·   C98043-A7106-L1-6

·   C98043-A7106-L4-7

·   C98043-A7107-... (选件 L05): 所有型号

·   C98043-A7108-... (选件 L05): 所有型号

该信息位于电路板的条形码标签上。

DCM应用中,只有在少数的几个应用中才真正需要使用晶闸管关断电压监测功能,它大约占用 5 %左右的处理器,因此在出厂时被关闭。 

p50166 = 0  关闭晶闸管关断电压监测(出厂设置); = 1  激活晶闸管关断电压监测。

若要使用这个功能,需要设置P50166=1

1.3 闸管电压检测的具体步骤

      下图是1号晶闸管检测图 

 

         4 晶闸管电路连接图                                              

每个晶闸管阴阳极之间的电压和导通关断状态有对应的显示参数:r52953r53146,具体内容如下:

r52953

[0] = 晶闸管 X11 的关断电压

[1] = 晶闸管 X12 的关断电压

[2] = 晶闸管 X13 的关断电压

[3] = 晶闸管 X14 的关断电压

[4] = 晶闸管 X15 的关断电压

[5] = 晶闸管 X16 的关断电压

[6] = 晶闸管 X21 的关断电压

[7] = 晶闸管 X22 的关断电压

[8] = 晶闸管 X23 的关断电压

[9] = 晶闸管 X24 的关断电压

[10] = 晶闸管 X25 的关断电压

[11] = 晶闸管 X26 的关断电压

 

r53146

00   晶闸管 X11 已导通

01   晶闸管 X12 已导通

02   晶闸管 X13 已导通

03   晶闸管 X14 已导通

04   晶闸管 X15 已导通

05   晶闸管 X16 已导通

08   晶闸管 X21 已导通

09   晶闸管 X22 已导通

10   晶闸管 X23 已导通

11   晶闸管 X24 已导通

12   晶闸管 X25 已导通

13   晶闸管 X26 已导通

 在starter 软件中,如下图设置后,然后点击运行按钮,记录曲线。

 

<5 trace 设置模板

下图是1号晶闸管的阳阴极之间的电压波形。

 

 <6 1号晶闸管工作波形图>                                              

 

说明:一个周期内X11晶闸管分成四个区域,X11 导通,承受Uac电压,X11-1对应的下桥臂导通,Uac这个区域,X11连接的晶闸管承受着A相和C相之间的压差。Uac电压值随着α角减小会逐渐减小,因为在感性负载中,触发角的位置往往要滞后自然换向点许多,所以有A相电压超过C相电压的可能,所以会出现正值的情况。

下图是晶闸管两端的电压波形和导通状态指示的波形图。

 

<7 晶闸管电压波形和触发波形>                                              

 

晶闸管两端电压检测的方法,也可以通过示波器直接测量晶闸管阴阳极间的压差,也可以得到相同的波形。

<8 示波器检测的晶闸管工作波形>

 

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课程答疑(1)

求驱动
3 2017-02-09
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驱动问题探秘分析

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1. 驱动问题探秘分析

1.1 驱动问题揭秘分析之DCM晶闸管诊断方法一瞥

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1.2 驱动问题探秘分析之—异步电机驱动系统性能保证值(1)

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1.5 驱动问题揭秘分析之拓扑结构改变小步骤

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1.6 驱动问题探秘分析之DCM F60300故障诊断(一)

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1.7 驱动问题探秘分析之DCM F60300 故障诊断(二)

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1.8 驱动问题探秘分析之DCM F60300 故障诊断(三)

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