伺服驱动器逆变电路检测仪及维修方法
【专利摘要】本发明涉及一种伺服驱动器逆变电路检测仪及维修方法，本检测仪包括：适于提供V/F控制模式的逆变器检测模块，该逆变器检测模块适于产生相应PWM时序脉冲，并接入逆变器驱动电路以获得相应检测波形；本发明的伺服驱动器逆变电路检测仪及维修方法不需要配套同步电机及编码器，以普通变频器形式，V/F模式开环运行，可驱动普通交流异步电动机；并且可设低、中、高频率进行测试，以+24V弱电和强电两步骤检测与调试驱动器；本检测仪大大增加伺服驱动器一次维修率；检测仪自带人机交互界面及驱动脉冲程序，不使用原机控制板，不需要改变伺服驱动器控制板参数。
【专利说明】
伺服驱动器逆变电路检测仪及维修方法
技术领域
[0001 ]本发明涉及一种伺服驱动器逆变电路检测仪及其工作方法。
【背景技术】
[0002]现代企业广泛采用变频器、交流伺服驱动器、超声波发生器、不间断电源及光伏逆变器等PWM控制技术的DC转AC逆变驱动器，两电平控制模式占比95%以上，三电平控制模式因其采用多一倍的逆变模块而价格昂贵，市场占有率较低。
[0003]驱动器为达到良好的输出力矩曲线，驱动模式多采用矢量型闭环控制，按电流环、位置环、速度环矢量控制，程序控制参数繁多，配套相应的编码器且需考虑对应异步或是同步电机的内置参数。这种模式决定了电机、驱动器及编码器必需配套使用。
[0004]逆变器是各种驱动器DC转AC的核心功率元件，其价格昂贵，开关频率高，工作温升大，为驱动器容易损坏的主要元件，表现形式为炸机。
[0005]驱动器损坏后，因参数复杂调试困难及互换性不好，基本采用维修形式，但维修过程中，专用检测仪器较少，基本采用通用万用表与示波器进行检测。驱动器试机需与配套电机及编码器结合使用，而使用企业因拆装难度大，难以满足这一要求。因此，维修一次成功率不高，有时需多次根据现场在线试机报警情况进行猜测式维修，给维修工作带来极大不便。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是提供一种检测仪及维修方法，解决了逆变电路损坏，不便维修的技术问题。
[0007]为了解决上述技术问题，本发明提供了一种检测仪，包括:适于提供V/F控制模式的逆变器检测模块，该逆变器检测模块适于产生相应PWM时序脉冲，并接入逆变器驱动电路以获得相应检测波形。
[0008]进一步，所述逆变器检测模块包括:适于提供V/F控制模式的处理器模块，该处理器模式适于根据V/F控制模式产生相应所述PffM时序脉冲，并通过信号脉冲整形模块发送至逆变器驱动电路；以及所述处理器模块还连接有用于反应PWM时序脉冲频率范围的显示模块。
[0009]进一步，所述处理器模块还连接有人机交互面板，并通过人机交互面板控制处理器模块输出三个频率的PWM时序脉冲，即5HZ、10瓜和20!12。
[0010]进一步，所述逆变器驱动电路适于驱动由六个适于构成上、下桥的IGBT组成的逆变模块，且该逆变器驱动电路包括:适于连接各PWM时序脉冲信号的六个光耦驱动单元;在使用所述检测仪进行维修时，将各光耦驱动单元分别于相应IGBT脱离，以检测各光耦驱动单元的输出波形，即为所述检测波形。
[0011]又一方面，本发明还提供了一种伺服驱动逆变电路的维修方法，包括如下步骤: 步骤SI，将逆变模块拆除，保留逆变器驱动电路； 步骤S2，通过检测仪产生与V/F控制模式相对应的PWM时序脉冲，发送至逆变器驱动电路，以获得相应检测波形。
[0012]进一步，所述维修方法还包括:
步骤S3，将逆变模块装回后进行相应测试。
[0013]进一步，所述步骤S3中将逆变模块装回后进行相应测试的方法包括:
在检测波形正常后装回逆变模块后，以检测仪产生测试脉冲，且伺服驱动逆变电路中的主电路在接电源的基础上，测试逆变模块中各IGBT触发端的波形；在主电路分别接通弱电、强电且空载时，以检测逆变模块的输出波形，并待波形正常后，再用检测仪以V/F控制模式带普通异步交流电动机运行，即实现异步电机以V/F速度进行开环试机。
[0014]本发明的有益效果是，本发明的伺服驱动器逆变电路检测仪及维修方法不需要配套同步电机及编码器，以普通变频器形式，V/F模式开环运行，可驱动普通交流异步电动机；并且可设低、中、高频率进行测试，以+24V弱电和强电两步骤检测与调试驱动器;本检测仪大大增加伺服驱动器一次维修率;检测仪自带人机交互界面及驱动脉冲程序，不使用原机控制板，不需要改变伺服驱动器控制板参数。
【附图说明】
[0015]下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
[0016]图1是本发明的逆变模块的原理图；
图2是本发明的逆变器驱动电路的原理图；
图3是本发明的逆变器检测模块的原理图；
图4是本发明的伺服驱动逆变电路的维修流程图。
【具体实施方式】
[0017]现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
[0018]实施例1
本发明的检测仪适用于对交流伺服驱动器的逆变电路的检测，为变频器、交流伺服驱动器、超声波发生器、不间断电源及光伏逆变器等采用PWM控制技术的DC转AC两电平逆变驱动器维修的普遍适用的检测仪器，以及还可用于负载类型三相交流异步电机、三相同步伺服电机及一般正弦波交流负载。
[0019]如图1所示，本发明的一种检测仪，包括:适于提供V/F控制模式的逆变器检测模块，该逆变器检测模块适于产生相应PWM时序脉冲，并接入逆变器驱动电路以获得相应检测波形。
[0020]具体的，所述逆变器检测模块包括:适于提供V/F控制模式的处理器模块，该处理器模式适于根据V/F控制模式产生相应所述PffM时序脉冲，并通过信号脉冲整形模块发送至逆变器驱动电路；以及所述处理器模块还连接有用于反应PWM时序脉冲频率范围的显示模块。所述信号脉冲整形模块采用74ACT244，所述显示模块例如但不限于采用数码管。
[0021]可选的，所述处理器模块还连接有人机交互面板，并通过人机交互面板控制处理器模块输出三个频率的PWM时序脉冲，即5HZ、1HZ和20HZ。人机交互面板例如但不限于采用触摸屏，或者控制面板。
[0022]所述逆变器驱动电路适于驱动由六个适于构成上、下桥的IGBT组成的逆变模块，且该逆变器驱动电路包括:适于连接各PWM时序脉冲信号的六个光耦驱动单元;在使用所述检测仪进行维修时，将各光耦驱动单元分别于相应IGBT脱离，以检测各光耦驱动单元的输出波形，即为所述检测波形，各光耦驱动单元的输出端分别为6141，6242，6343，6444，G5、E5，G6、E6。
[0023]各P丽时序脉冲分别从图3中J1-J6端输出，以分别连接各光耦驱动单元的输入端，即如图2中所示J1-J6。
[0024]并且在判断上述检测波形检测正常后，安装回逆变模块，通过弱电和强电的分别检测，通过示波器以获得逆变模块的U、V、W波形。
[0025]检测时，以处理器模块为逆变器检测模块控制单元，并以DC转AC逆变驱动V/F速度控制模式，建立配合逆变模块的上、下桥六相驱动脉冲时序图，并按此编程，发生六路PWM时序脉冲并经信号脉冲整形模块整形后，驱动逆变模块及其逆变器驱动电路，检测相应输出波形，即各光耦驱动单元的输出波形及逆变器模块的U、V、W波形。
[0026]实施例2
如图4所示，在实施例1基础上，本发明还提供了一种伺服驱动逆变电路的维修方法，包括如下步骤:
步骤SI，将逆变模块拆除，保留逆变器驱动电路；
步骤S2，通过检测仪产生与V/F控制模式相对应的PWM时序脉冲，发送至逆变器驱动电路，以获得相应检测波形，此时，所述检测波形为逆变器驱动电路中各光耦驱动单元的输出波形，各光耦驱动单元的输出端分别为6141，6242，6343，6444，6545，6646。
[0027]可选的，设定三个频率的PffM时序脉冲，S卩5HZ、10HZ和20HZ。
[0028]具体的，先通过5HZ的Pmi时序脉冲检测各光耦驱动单元的输出端分别为Gl、E1，G2、E2，G3、E3，G4、E4，G5、E5，G6、E6 各端的输出波形;
所述检测仪适于采用如实施例1所述的检测仪。
[0029]进一步，所述维修方法还包括:步骤S3，将逆变模块装回后进行相应测试。
[0030]具体的，所述步骤S3中将逆变模块装回后进行相应测试的方法包括:在检测波形正常后装回逆变模块后，以检测仪产生测试脉冲，且伺服驱动逆变电路中的主电路在接电源的基础上，测试逆变模块中各IGBT触发端的波形;在主电路分别接通弱电(+24V)、强电且空载时，以检测逆变模块的输出波形，并待波形正常后，再用检测仪以V/F控制模式带普通异步交流电动机运行，即实现异步电机以V/F速度进行开环试机。
[0031]在弱电条件下，通过20HZ的P丽时序脉冲，检测逆变模块的输出波形，即U、V、W波形，以及N点电压值；
在强电条件下，分别输入5HZ、1HZ和20HZ的PTOl时序脉冲，以检测逆变模块的输出波形。
[0032]以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
【主权项】
1.一种检测仪，其特征在于，包括:适于提供ν/F控制模式的逆变器检测模块，该逆变器检测模块适于产生相应PWM时序脉冲，并接入逆变器驱动电路以获得相应检测波形。2.根据权利要求1所述的检测仪，其特征在于，所述逆变器检测模块包括:适于提供V/F控制模式的处理器模块，该处理器模式适于根据V/F控制模式产生相应所述PWM时序脉冲，并通过信号脉冲整形模块发送至逆变器驱动电路；以及 所述处理器模块还连接有用于反应PWM时序脉冲频率范围的显示模块。3.根据权利要求2所述的检测仪，其特征在于，所述处理器模块还连接有人机交互面板，并通过人机交互面板控制处理器模块输出三个频率的PWM时序脉冲，S卩5HZ、1HZ和20HZ。4.根据权利要求3所述的检测仪，其特征在于，所述逆变器驱动电路适于驱动由六个适于构成上、下桥的IGBT组成的逆变模块，且该逆变器驱动电路包括:适于连接各PWM时序脉冲信号的六个光耦驱动单元； 在使用所述检测仪进行维修时，将各光耦驱动单元分别于相应IGBT脱离，以检测各光耦驱动单元的输出波形，即为所述检测波形。5.一种伺服驱动逆变电路的维修方法，包括如下步骤: 步骤SI，将逆变模块拆除，保留逆变器驱动电路； 步骤S2，通过检测仪产生与V/F控制模式相对应的HVM时序脉冲，发送至逆变器驱动电路，以获得相应检测波形。6.根据权利要求5所述的维修方法，其特征在于， 所述检测仪适于采用如权利要求1所述的检测仪。7.根据权利要求6所述的维修方法，其特征在于，所述维修方法还包括: 步骤S3，将逆变模块装回后进行相应测试。8.根据权利要求7所述的维修方法，其特征在于， 所述步骤S3中将逆变模块装回后进行相应测试的方法包括: 在检测波形正常后装回逆变模块后，以检测仪产生测试脉冲，且伺服驱动逆变电路中的主电路在接电源的基础上，测试逆变模块中各IGBT触发端的波形； 在主电路分别接通弱电、强电且空载时，以检测逆变模块的输出波形，并待波形正常后，再用检测仪以V/F控制模式带普通异步交流电动机运行，即实现异步电机以V/F速度进行开环试机。
【文档编号】H02P27/08GK105846754SQ201610393174
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年6月3日
【发明人】潘天堂, 陈新, 岳兴莲, 王乐
【申请人】常州机电职业技术学院