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施耐德ATV38变频器6只瓷片电阻的作用


2017-04-28 10:30   点击:36
                           如图1中红圈标注处所示,在施耐德ATV38型55kW变频器的电源/驱动板上,非常显眼地“矗立”着每组2片,共3组六只的瓷片电阻,如图2所示,电阻为长方体,厚一毫米许,高3厘米许,宽1厘米许,亭亭玉立在线路板的显要位置。如果是加胶固定的,也可能是斜着玉立的,更加风姿绰然。电阻体上标注为563K,实际上是56k5W的瓷片功率电阻。电阻以陶瓷为基,贴敷碳膜为其电阻体,贴敷碳膜为其引线,镶嵌金属片为引脚。


图1 ATV38HD64N 变频器的电源/驱动板实物图照片


图2  56k5W电阻外型图片与代换元件图片
这种电阻虽然外形漂亮,但也经不起时间之锤的敲打,在电气和机械的双重冲击下,损坏率较高。并且其封装形式也导致了致命的缺陷。首先苗条薄弱的电阻体易碎裂,其贴敷引线与金属引脚处易出现拆痕而断路,其贴敷引线与电阻体处易受受电气冲击而断路。如果电路板在运输或检修中,一个不小心,受到外力冲击,那不用说,木秀于林风必摧之,这种电阻就要坏掉了。
先看看这6只同病相怜的电阻,都在电阻的什么位置和分别起到什么作用,如图3所示,图中的R137、R138、R103、R104、R133、R134,就是这并肩作战的六兄弟了。而且它们都有官瘾或在忙着挣钱,大多是身兼两职的角色儿。


图3 P/N  6只电阻在电路中的作用示意图
1、R138、R137为正职的均压电阻。
图3中C1*~C4*(自标注)为P/N直流回路的储能/滤波电容,R138、R137为并联均压电阻。因电解电容泄露电流的不一致,可能导致串联电阻的分压不均,漏电流小的电容承受电压高,可能会超过其安全工作区而损坏。加装均压电阻(其阻值远小电容本身的漏电阻),其电容两端的电压取决于R138、R137对DC530的分压值,若以J10为测量基准点,C1、C2两端的电压值均为260V左右。
2、R133、R134为正职的开关电源启动电阻,兼职C1*~C4*均压电阻。
该机型端子板/面板的供电,由J18三线端子引入。测量端子电压还真是吓了上跳,知道端子板的排线电缆是处理小信号的,J18应该是电源端子,一般变频器是引入的+5V电源,测J18端子电压,20V超量程,200V还超量程,1000量程才行啊。细看端子/面板供电,也有一套开关电源啊。才悟道J18不单是为端子/面板供电的,而且还是其开关电源的启动回路啊。
DC530V电源,在上电瞬间,经R133、R134加到开关电源振荡芯片的启动端,提供起振电流/电压。在正常工作状态下,如果忽略振荡芯片14、8脚之间的电压降,又可以看出,R133、R134其实也是C1*~C4*的均压电阻,可不,就并联在C1*~C4*两端嘛。
R104、R103是电源/驱动板开关电源的启动回路,来自于上电期间电容的缓充电支路。其作用和原理同R133、R134一样,不再赘述。
在R133、R134正常的状态下,J10测试点恰巧为DC530V的中点。而且上电后,液晶显示屏就有了相关内容,让我们知道端子板是好的,变频器也上电了。R133或R134任一只元件坏掉,上电后,变频器无显示。
在R104、R103正常的状态下,上电后,散热风扇得到开关电源的电源供应,风声呼呼,声势惊人。当其坏掉后,即使液晶屏显示正常,而变频器毫无声息,偃旗息鼓,安静得很。
以无显示故障为例:故障中,如果以J10为基准电压点,测量C1和C2两端的电压降,发现偏压严重,不均压了。如C1两端电压变230V,C2两端电压变为300V,而测量“第一组均压电阻”R138、R137却是好的。在测量“第二级均压电阻”R133、R134,发现R134明显阻值变大,拆下测量,嗨,断路了。代换R134,不但显示正常,而且测C1、C2两端的电压,也均压了。
可见,三组均压电压,任坏一只,都会造成C1、C2两端约60V的偏压;其中,R133、R134,或R104、R103任坏一只,同时会造成电源/驱动板或端子板/面板电路的工作失常——丢失工作电源。
反过来,当两路开关电源异常时,首先检查启动电阻R133、R134,或R104、R103的好坏,往往取得事半功倍之功。而测量C1、C2的分压值,更是判断R133、R134,或R104、R103的好坏的有效方法。
嗨,这点小文字,连拍带画,再写的,捣鼓了我几个小时。最近连修几台施耐德,感觉也下这点功夫,真的还值,这种电阻坏掉的故障,真还不少,哈哈。

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