這次不談宏觀的，抖點干貨，講一講怎樣維修ab700工程變頻器和偉肯vacon nxs/p系列工程變頻器。

為什么把這兩個品牌放在一起呢？因為ab700h系列的大功率變頻器硬件，是vacon代工的，只不過控制軟件是ab自己的。Vacon偉肯屬于芬蘭品牌，現(xiàn)在屬于danfoss丹佛斯旗下品牌，但在大功率，特別是工程型變頻器方面的造詣，感覺vacon比丹佛斯要深厚得多。不過據(jù)我觀察，丹佛斯和偉肯品牌的通路，目前至少還沒完全打通。舉個簡單的例子：丹佛斯的代理商對vacon也是一知半解。Vacon在代工領(lǐng)域?qū)嵙κ俏阌怪靡傻?，但售后口碑普遍很差：典型的重視運營而輕售后生產(chǎn)商！

這可以說是OEM廠商的頑疾，代工廠家和品牌商，界限很清楚，是不能逾越的，這點做品牌的都很清楚。生產(chǎn)商不能直接對接市場上的售后，服務(wù)隔著品牌這條鴻溝，想及時解決問題，本來就不現(xiàn)實。但這并不代表產(chǎn)品沒技術(shù)含量，相反，要贏得一些頂級品牌商的代工單，沒有金剛鉆，是攬不了瓷器活的。

Vacon（偉肯）nxp 630kw（雙機并聯(lián)輸出型）工程變頻器圖片

一、什么是工程變頻器？

工程型變頻器，大抵指專用途徑的大功率驅(qū)動器，不管是應(yīng)用普及性還是技術(shù)方案，可以理解為小規(guī)格的定制產(chǎn)品。首先是電壓！工業(yè)級電壓，使用較多的電壓規(guī)格，是ac380v/ac690v屬于低壓范疇。690v的大功率驅(qū)動控制器件，應(yīng)該說是低壓等級中的臨界點，更高電壓等級的高壓變頻器，技術(shù)難點在于電源移相轉(zhuǎn)化，軟件算法，驅(qū)動控制這些方面，對驅(qū)動的硬件原理，也是建立在這個電壓等級上，通過串聯(lián)完成的。

作為維修單位，這是兩個電壓等級，就需要有這個等級的電源供應(yīng)。好多的維修單位其實都沒有ac690v的直接供電，三相690v的供電都是采用變壓器升壓完成的。變壓器功率一般都不會很大，而工程變頻器大多數(shù)功率都比較大，我一般采用ac380v的電源維修ac690v的變頻器。這是完全可以的，也可以帶載（400v交流馬達(dá)）試機。只有在必要的時候，才采用升壓為ac690v的供電測試（一般是更換了模組之類的維修）。

注意的是，ac690v電壓供給變頻器，再想用ac400v異步電機試機，是不行的。（改輸出電壓試機，也不行）！強行試機，最后只能是燒馬達(dá)。為什么不行呢？因為加載ac690v電壓以后，母線電壓達(dá)950v以上，而變頻器的三相輸出的弦波，是建立在載波的基礎(chǔ)上，通過觸發(fā)IGBT完成的，PWM控制的脈沖只能改變脈寬，沒有調(diào)幅這種說法，用低壓電機試高壓驅(qū)動，無論是絕緣耐壓和參數(shù)指標(biāo)都是不吻合的。

Ab700h 690v315kw工程變頻器驅(qū)動板

這次文中提到的板件，以vacon nxs315kw工程變頻器做講解的。供電等級不同，驅(qū)動板件是有變化的。主要電路在驅(qū)動互鎖、電源和取樣部分。Vacon OEM的產(chǎn)品，也大多采用這套組合，包括ab羅克韋爾700；科尼起重驅(qū)動器；安利電源……等等。

vacon偉肯這套驅(qū)動控制硬件，性能穩(wěn)定，響應(yīng)快，表象相當(dāng)?shù)膬?yōu)秀，缺點是設(shè)計太過繁雜，維修難度成本也大。一套組合板件大致有：光纖處理板（負(fù)責(zé)驅(qū)動/檢測/運算），光纖驅(qū)動電源板，IGBT檢測板，風(fēng)扇控制板（有直流和交流），i/o板和擴展板件。功率方面，大功率的采用并聯(lián)輸出，這個類似ABB的多傳系列，輸出功率一個不夠就再并一個（笑）。

值得一提的是，vacon功率模組采用semikron的SKIIP系列IGBT模塊，彈簧壓接式接觸，電流檢出，溫度檢出都集成在模塊內(nèi)部，這給做維修服務(wù)帶來了一定的難度。我不知道這個組件是不是vacon公司的定制產(chǎn)品，但我維修一些歐美品牌真的沒有見過用這個模組的其他公司。這套模組實際表現(xiàn)很不錯，幾百千瓦的變頻器，電流輸出的分辨率幾乎控制在1A之內(nèi)，精度絲毫不比霍爾韋尼等電流傳感器差，但問題是這個運算電路被設(shè)計在檢測板上，壞了很難維修，也很難校準(zhǔn)。而無法校準(zhǔn)對功率采用并聯(lián)輸出的變頻器來說，是致命的隱患！

二．Vacon nxp工程變頻器硬件板件有哪些？

不管是ab羅克韋爾700h系列變頻器，還是vacon nxs/p系列變頻器，大抵由以下八個部分的板卡組成，板卡功能分別如下：

1：主控板（型號如761d）。

主控板是整個軟件運算的核心單元，主要負(fù)責(zé)變頻器的固件算法處理，從系統(tǒng)監(jiān)控可以看得出，一般一臺設(shè)備會集成6——7個應(yīng)用方案。用戶根據(jù)不同的場合選擇適應(yīng)的程序，使調(diào)試應(yīng)用變得更簡單。主控板還提供本地/遠(yuǎn)程起控，輔助板卡匹配，總線鏈路，反饋檢測等硬件接口。

Vacon nxp ac690v工程變頻器控制板和i/o板卡

2.光纖接口板（型號如728a）。

這個板件主要是負(fù)責(zé)將主控板的運算數(shù)據(jù)以通訊的方式和信息處理板進行溝通。注意單機或并聯(lián)控制（兩臺以上），光纖接口板的型號是不一樣的。并聯(lián)控制時，輔機的通訊也是由這張板分發(fā)出的。主機和輔機id是不同，但數(shù)據(jù)絕對同步，系統(tǒng)的監(jiān)控參數(shù)可以分別查看到實時數(shù)據(jù)，包括U/V/W三相電流，負(fù)載比值，模組溫度系數(shù)。這張板的作用是，將控制板的信息轉(zhuǎn)換成光信號，進行隔離鏈接，杜絕出現(xiàn)故障關(guān)聯(lián)，增加可靠性。

3.數(shù)據(jù)處理板（型號如751d）。

不管是單機輸出還是并聯(lián)輸出，兩臺機都需要這張信號解碼板。信息處理方面，這張板負(fù)責(zé)將主控板的運算指令，轉(zhuǎn)變?yōu)轵?qū)動信息，也要負(fù)責(zé)將驅(qū)動部分的數(shù)字/模擬動態(tài)信息運算，功能綜合，作用很大。同時，這張板也控制了預(yù)充電電路板和風(fēng)機板，并得到實時監(jiān)測數(shù)據(jù)。驅(qū)動方面，驅(qū)動板橋臂觸發(fā)信要發(fā)出，這張板件的光纖插頭可以理解為光耦的初級，驅(qū)動板上的光纖插座可以理解為光耦的次級。

Vacon nxp ac690v工程變頻器信號處理板

4.預(yù)充電控制板（ac690v電壓級，型號如862c）。

預(yù)充電板顧名思義，就是對變頻器上電后，對蓄能電容進行預(yù)先充電。vacon的預(yù)充電板設(shè)計比較簡單，三相大功率可控硅采用半橋控制，化繁為簡，簡單可靠。預(yù)充電板也對三相進線電壓進行監(jiān)測，vacon這個品牌的變頻器有個監(jiān)測進線電壓的傳統(tǒng)設(shè)計。以前cx系列是數(shù)字監(jiān)測，nxs采用動態(tài)模擬監(jiān)測，默認(rèn)的功能是，進線電壓有問題，變頻器就不工作。

5.驅(qū)動板（型號如787d）。

驅(qū)動板是工程變頻器最重要的板件，如果把主控板+信號處理板比喻成變頻器的神經(jīng)中樞！那么，驅(qū)動板就是負(fù)責(zé)讓想法變成現(xiàn)實的重要組件。Vacon nxs工程變頻器，電壓等級不同，設(shè)計和型號是不一樣的，ac690v驅(qū)動板，還多了一組互鎖光耦，讓上下橋臂的邏輯控制更可靠。根據(jù)測繪的原理圖分析，這組互鎖電路，絕對可以杜絕上下橋臂之間誤觸發(fā)的。vacon驅(qū)動板還是一個可靠的開關(guān)電源，主要為驅(qū)動，檢測，模/數(shù)電路提供合適的電壓。

Vacon驅(qū)動板上的光纖，其實只是驅(qū)動光耦的延伸，插接時，注意千萬不能插錯的，插錯了就相當(dāng)于對調(diào)了一個驅(qū)動光耦位置，變頻器一啟動必定炸機！這張驅(qū)動板上的所有檢測接口，和光纖無關(guān)，都是通過x3/x4/x5完成的。需要說明的是，三個接口雖然一樣，但功能是有差別的，維修中注意不要插錯。

6. 驅(qū)動檢測板（型號如526h）。

驅(qū)動檢測板是什么？就是IGBT組模上的那張板件。有兩個重要的功能：

（1）、將三相六橋驅(qū)動信號傳遞給功率模塊，小信號控制大電流高電壓的轉(zhuǎn)換；

（2）、運算IGBT模組的電流和模塊溫度，得出一定比值。檢測板上還集成了兩路驅(qū)動板故障監(jiān)測功能，當(dāng)檢測到板件硬件有故障，就輸出數(shù)字報警信息。

Ab700h ac690v工程變頻器檢測板

7各種擴展板卡（型號如optA1）。擴展板是組合在主控板插槽上的板件，根據(jù)配置不同，分別對應(yīng)主板上的A/B/C/D/E插槽。除了標(biāo)配的i/o板、數(shù)字板、擴展板等等，擴展板卡還可以是編碼器反饋板，解析器反饋板，dp通訊板……等等，多達(dá)幾十種。這些板卡針對不同的用途設(shè)計，一般自帶數(shù)據(jù)，需要先匹配再使用。如果是維修代換，最好先將數(shù)據(jù)一致，萬一出現(xiàn)數(shù)據(jù)沖突或丟失，變頻器開機過不了自檢，就要重新刷固件，處理起來就比較麻煩。

8.風(fēng)機控制板（型號如pc00411f）。對于大功率工程變頻器，散熱通道非常重要。要帶走散熱翅片的熱量，就需要足夠的空氣流量，因此工程變頻器風(fēng)機，一般都是高轉(zhuǎn)速大流量，還要在比較惡的環(huán)境中長年服役。別以為風(fēng)機噪音大，外觀丑，沒什么技術(shù)含量！工控風(fēng)機一臺等同于一臺空調(diào)的價格，全世界能做得好的也沒幾家。Vacon的工程風(fēng)機，分交流和直流兩種。直流型號如ebmpapst?D1G133-AB39-22等等。Ac的帶一個大變壓器，輸出交流2電壓。

Vacon變頻器的風(fēng)機控制板，不管是交流型還是直流型，控制方式都是一樣的。除了供電電源，輸出插口外，三條控制線功能如下：+15v/啟動控制/故障檢出。Vacon nxs大功率工程變頻器風(fēng)機，一般采取左右串聯(lián)控制（當(dāng)然也可以單獨使用，單獨使用時需要把串口短接起來即可）。在維修測試時，有時需要加電仔細(xì)辨識電路板噪音，這時可以屏蔽風(fēng)機，或者修改風(fēng)機控制模式進行，修復(fù)正常后，風(fēng)機必須投入工作。在全功率全速的狀態(tài)下，沒有風(fēng)機散熱，IGBT是熬不了多長時間的。（當(dāng)然，風(fēng)機沒工作會報警，模塊溫度檢測也會報警）。

三、怎樣維修vacon nxs系列工程型變頻器？

Vacon nxp大功率變頻器自己測繪的圖紙

功能搞明白了，余下的就是實操，三步走下來基本可以判斷出故障點。

1. 光纖是很好的故障分割線：

實際維修中，大功率驅(qū)動器電路，對響應(yīng)速度，邏輯關(guān)系，保護取樣節(jié)點，電源電壓穩(wěn)定，設(shè)計都有更高的要求。Vacon nxs大功率變頻器的硬件總體已經(jīng)非常完善，但略顯復(fù)雜。做一個橫向的比較：復(fù)雜化跟施耐德差不多，比abb復(fù)雜，比西門子也復(fù)雜。vacon變頻器雖然光纖用得多，大多都是作光電隔離傳輸用的，不是作為通訊信息用的。我們把光纖隔離的每個部分分開來看：上電沒顯示，過不了自檢，插卡過溫，外部故障這些，肯定先檢測主控板部分；如果過流，短路，驅(qū)動故障這些故障，肯定先檢測驅(qū)動部分。

光纖控制鏈接變頻器有個好處，就是故障連帶的機率較低，且各個板件的功能比較明確。

2.先預(yù)判故障點。

不管多大功率的驅(qū)動器，接受先別急著維修，花點時間先分析一下結(jié)構(gòu)，預(yù)判一下故障點。首先根據(jù)故障報警查看說明書的故障指導(dǎo)，根據(jù)上面第一條，預(yù)判一下變頻器是哪一級出了問題？是主控板問題？還是驅(qū)動功率部分的問題？vacon工程變頻器的維修，根據(jù)光纖的分段就是：主板+板卡------信號處理板+充電板+風(fēng)機板------驅(qū)動板+檢測板。據(jù)我自己現(xiàn)實維修中，vacon nxs大功率工程型變頻器，大部分都是功率部分出了問題。有時，上面的分段方法也不是金科玉律，就需要進行綜合分析。

說一個實例：比如只要一起動，變頻器就報警故障碼8（系統(tǒng)故障），通過查看子碼得知是S1！這個故障說的就是電機電壓反饋錯誤，實際的情況是：您把驅(qū)動光纖全部拔下，啟動時也同樣報的這個故障，這就需要判斷是驅(qū)動板的問題，還是信號處理板的問題。代換當(dāng)然是最快速的，但除了代換，也可以找到三相電壓反饋點，用示波器監(jiān)測，然后進行觸發(fā)，就可以快速的找出故障點。

Vacon nxp系列大功率變頻器整流控制電路圖

3.代換的注意事項。

電子電路的維修難點不就是找故障點嘛！ 找出了故障點，維修代換就變得簡單了。但我還要給你潑一瓢冷水，首先你更換的是什么配件？是芯片還是功率模塊？上面說過，Vacon nxs大功率工程變頻器，將電流傳感器集成在功率模塊里，不好測試，不好校準(zhǔn)取樣電路的平衡。關(guān)鍵的是：vacon大功率工程變頻器采用并聯(lián)輸出，單機兩IGBT個組模并聯(lián)，雙機的四個IGBT組模并聯(lián)，工作起來的理想狀態(tài)是，四路功率模塊輸出電流一樣。那一個模組不一樣，電流都會疊加在其它IGBT模塊上，高功率大動態(tài)的時候容易出現(xiàn)炸機。所以更換件的檢測很重要，參數(shù)需要盡量保持一致。

在實際維修中，輸出接地，輸出短路，過電流的故障最多。很多同行的做法就是直接換功率組件，如果功率組件是全新，我當(dāng)然無話可說。但買二手的你就得多長過心眼了，裝機能啟動不代表就OK了，所有采用并聯(lián)輸出的大功率變頻器，大電流上見分曉。這不止是vacon偉肯工程變頻器，包括施耐德，ab755系列變頻器，只要采用并聯(lián)輸出的，輸出平衡都是維修中的技術(shù)要點。

尾聲：以上是我對vacon工程變頻器的一些維修經(jīng)驗，希望對同行用參考價值。當(dāng)然也不能以偏概全，經(jīng)驗值的東西，我也在不停的借鑒別的技術(shù)大拿。更多的經(jīng)驗值，就看大家的留言了?。ㄗⅲ阂陨弦詖acon偉肯工程變頻器板卡為載體談的看法，別的品牌，只要是vacon代工的硬件，電路都基本相同，但軟件是不一樣的。維修時不同的品牌，看對應(yīng)的用戶手冊，切勿張冠李戴！打個比方，同樣的是系統(tǒng)故障報警，vacon nxp系列列出的子代碼只有11項，而ab700h系列子代碼卻多達(dá)幾十項），但硬件通路是一樣的，檢測點也是一樣的。弄懂了硬件功能，才能做到有的放矢，更快的替客戶排除故障，同時也為自己技術(shù)加分。

我們探討一些品牌的硬件，歐美技術(shù)成熟，很多產(chǎn)品共性明顯，交叉點多。修大功率變頻器，工程變頻器，價值高，成本也高，風(fēng)險自然也大。但技術(shù)的東西，無非就用技術(shù)去解決。不控制成本的維修，辛苦和風(fēng)險都留給了自己，錢卻讓配件商賺了個嗨！芯片級維修的關(guān)鍵不但可以降低成本，同時還能縮短維修時間。

Vacon nxp 690v（250kw單機）大功率變頻器圖片
編輯：lyn