西门子6SE70柜机变频器维修详解.ppt

1、Siemens Training Center for Automation and DrivesDate:2022-3-4File:Repare_Chassis.1D2104 6SE70系列变频器的维修Siemens AG 2003. All rights reserved.Siemens Training Center for Automation and DrivesDate:2022-3-4File:Repare_Chassis.2D2104 6SE70系列变频器的维修Siemens AG 2003. All rights reserved.装机装柜型变频装机装柜型变频/ /逆变器的维

2、修特点逆变器的维修特点l 装机装柜型变频/逆变器在6SE70系列的产品中最具有维修的典型性。主要是它的各种部件的结构特征明显，一些在书本型系统中集中于PEU板上的功率部分结构，在装机装柜型中凸显了它在系统中典型的结构形态，从维修角度来讲，通过对它的维修可以对变频/逆变器的结构有清晰的了解。l 此外，装机装柜型的变频/逆变器，由于组成部件较多，特别是功率元件规格涵盖了较大的范围，在维修过程中，也最能集中地反映对维修中操作工艺的要求。因此，如果掌握了装机装柜型变频器系统的维修技术与要求，其它机型就应不在话下了。l 本部分将从各组成部件的特点入手，进而介绍系统的结构框图，再介绍几种典型尺寸装置的结构

3、特点及部件组成，来帮助大家掌握相关的维修技术。Siemens Training Center for Automation and DrivesDate:2022-3-4File:Repare_Chassis.3D2104 6SE70系列变频器的维修Siemens AG 2003. All rights reserved.E尺寸变频器的结构示意尺寸变频器的结构示意 直流母线的直流母线的电容器组件电容器组件进线端及直流母线端进线端及直流母线端在盖板内在盖板内电子板箱电子板箱PSU风机变压器风机变压器逆变器的输出端与逆变器的输出端与电流互感器电流互感器 风机组件风机组件 PCU IVI及及ABO

4、IGD及及IGBT在电容器组在电容器组件后面件后面 PCCSiemens Training Center for Automation and DrivesDate:2022-3-4File:Repare_Chassis.4D2104 6SE70系列变频器的维修Siemens AG 2003. All rights reserved.K尺寸逆变器的结构示意尺寸逆变器的结构示意 直流母线的直流母线的电容器组件电容器组件直流母线的熔断器直流母线的熔断器电子板箱电子板箱PSU及滑及滑出机构出机构风机接线端风机接线端逆变器的输出端与逆变器的输出端与电流互感器电流互感器 风机组件风机组件 直流母线室直流

5、母线室 IVI及及ABO(电子板箱后部电子板箱后部) IGD及及IGBT在电容器组在电容器组件后面件后面Siemens Training Center for Automation and DrivesDate:2022-3-4File:Repare_Chassis.5D2104 6SE70系列变频器的维修Siemens AG 2003. All rights reserved.PCC与与PCU模块的功能与特点模块的功能与特点l PCC与PCU模块是变频器系统的特有的模块，逆变器系统无这两种部件。l PCC模块的主要功能是触发前端AC/DC环节中的可控硅整流桥的各元件。系统控制电源与主回路电源

6、接入后，操作了系统“ON”操作后，PCC模块会输出可控硅元件的触发信号，并经过一段固定的延迟时间后将可控硅的导通角由最小推移到最大，完成直流母线电容的预充电过程。l PCU模块主要是包含了变频器系统的AC/DC环节中的辅助二极管启动桥和它的阻容吸收元件。l 正常情况下PCC与PCU必须有正确的工作切换，而且必须在规定时间内完成，如可控硅整流桥在预充电过程结束后，不能使二极管启动桥反偏截止。则在启动变频器运行时，一般会烧毁二极管启动桥及预充电电阻。这可能意味着PCU模块的损坏。Siemens Training Center for Automation and DrivesDate:2022-3

7、-4File:Repare_Chassis.6D2104 6SE70系列变频器的维修Siemens AG 2003. All rights reserved.PSU与与VDU模块的功能及特点模块的功能及特点PSU模块担负系统控制电源的馈入和变换，这种功能包括两个层面：一是将直流母线上的电压通过DC/DC变换、转换成24V的直流控制电压或从外部端子（X91脚与2脚）引入这一电压。第二步是将24VDC控制电压转换成其它量值的控制电压，如：+15V、15V、5V等控制电压作为其它模块的工作电源。l PSU上面有对进行各相进线电压信号与直流母线电压信号的进行采样和处理的电路。l PSU担负系统风机的控

8、制输出，风机回路的熔断保护也在PSU板上。l PSU模块与IVI、PCC有信号交换的接口。l PSU模块有PSU1与PSU2两种,适用于不同的结构尺寸的系统,由于尺寸问题,二者不可互换。l 更换PSU: 拉出插头X18，X258 和X70; 松开侧板同大地连接的Torx 螺钉; 将PSU 推离它的连锁销并转动，从前面的输入母排下将其拉出来; 以相反次序装入新的PSU。l VDU模块:进线电压为F、H、U、W的等级时，加在PSU模块前端的模块。Siemens Training Center for Automation and DrivesDate:2022-3-4File:Repare_Cha

9、ssis.7D2104 6SE70系列变频器的维修Siemens AG 2003. All rights reserved.PSU与与VDU模块的功能及特点模块的功能及特点Siemens Training Center for Automation and DrivesDate:2022-3-4File:Repare_Chassis.8D2104 6SE70系列变频器的维修Siemens AG 2003. All rights reserved.IVI模块的功能及维修要点模块的功能及维修要点l 装机装柜型变频器/逆变器的部件之一，根据装置的结构形态不同，有数种规格。l IVI模块完成主控制板部

10、分与系统本体部分的信号交换,它安装于电子箱、铁盒后面并与之固定。l IVI将IGBT的驱动信号从主控制板传送到IGD模块，并将从IGD送来IGBT的Uce保护信号接收并传送到CU板。l 在E、F尺寸的装置，它们之间的连接是扁平电缆。l 对G以上尺寸的装置，它们之间的连接是塑料光纤。l 电流互感器信号的接收和传送，电流互感器的供电。l 装置IGBT散热器上的各个NTC热敏电阻信号的接收、处理和传送。l 在维修中，此模块的大部分信号，可以通过6SE70逆变器的测试盒检测。l 在此模块上搭载ABO模块。Siemens Training Center for Automation and Drives

11、Date:2022-3-4File:Repare_Chassis.9D2104 6SE70系列变频器的维修Siemens AG 2003. All rights reserved.IVI模块的拆卸模块的拆卸Siemens Training Center for Automation and DrivesDate:2022-3-4File:Repare_Chassis.10D2104 6SE70系列变频器的维修Siemens AG 2003. All rights reserved.ABO模块的功能及维修要点模块的功能及维修要点l ABO模块插装于IVI模块上，插接形式类似于计算机的内存条，这个

12、子模块的主要功能是装有各种实际值传感器的取样电阻或负载电阻。系统功率规格不同或相应的实际值传感器不同时，此模块就会不同。因此不可以随意调换，更换前必须仔细核对定货号。l ABO的插装结构有时会在经过运输等过程后跳松，或者在安装其它部件时，无意中将它碰松，这样在通电运行时，就会报故障（例如F011），因此，需要有检查它的意识。l 不同电压等级，但是功率等级相同的ABO模块是不同的，定购与更换前一定要核准定货号。Siemens Training Center for Automation and DrivesDate:2022-3-4File:Repare_Chassis.11D2104 6SE7

13、0系列变频器的维修Siemens AG 2003. All rights reserved.IGD模块的功能及结构特点模块的功能及结构特点lIGD模块是连接IGBT功率元件的栅极驱动电路板。由于IGBT元件的控制特点，IGD模块与IGBT功率元件之间的连接必须在空间结构上尽可能地紧密，因此不同功率等级的变频器系统，由于它们的IGBT安装布局差异较大，从而导致IGD模块的形状也有很大差异。lIGD模块的栅极驱动特性是与相对应型号的IGBT电特性直接有关的。所以，即便是相同结构尺寸、相同功率，但是硬件版本形态不同的系统，它们的IGD模块也不一定能够互相替换。必须在替换前严格核对IGD模块上的定货号

14、与硬件版本号。lIGD模块负有双向信号的传递任务。它一方面将IGBT的栅极驱动信号传送到IGBT元件；另一方面将IGBT元件上的Vce监控等信号交换到控制主板上去。lIGD模块的上一级控制模块是IVI模块。它们之间的信号传送方式有两类：E、F尺寸结构采用扁平电缆，而G以上尺寸采用的是光纤方式。lIGD与IVI上的光纤信号元件是有寿命期的，其中绝大多数的元件具有相当长的稳定期。但必须注意仍有一定比率的这种元件会提前进入老化期，其直接的结果是导致相应光路上的信号发送强度下降，这会导致IGBT栅极驱动信号不稳定，设备使用到一定期限时，需考虑这个问题。lIGD是逆变器部分的主要组成部件，因其紧靠IGB

15、T，IGBT损坏时有时会将它也损坏。Siemens Training Center for Automation and DrivesDate:2022-3-4File:Repare_Chassis.12D2104 6SE70系列变频器的维修Siemens AG 2003. All rights reserved.电容器组及平衡电阻器的拆卸电容器组及平衡电阻器的拆卸Siemens Training Center for Automation and DrivesDate:2022-3-4File:Repare_Chassis.13D2104 6SE70系列变频器的维修Siemens AG 20

16、03. All rights reserved.拆卸和安装汇流排模块(从规格G 起)Siemens Training Center for Automation and DrivesDate:2022-3-4File:Repare_Chassis.14D2104 6SE70系列变频器的维修Siemens AG 2003. All rights reserved.IGD模块的拆卸模块的拆卸更更换换IGDIGD （IGD：IGBT 触发板）规格为E 和F IGD 板直接安装在IGBT 模块上。取出电容器组对于规格E，拆卸带IVI 板的电子箱标志输出线U2/T1，V2/T2 和W2/T3 并拆开。在

17、松开12 个M6 螺钉以后，拆下变流器的汇流排模块。拉出插头X295松开固定螺钉并抽出IGD 板。规格为G IGD 板直接装在IGBT 模块上。. 取出电容器组. 拆卸SML 和SMU 模块。. 拆卸变流器汇流排模块。. 拆去光纤电缆或插头X295。. 拉出插头X290 和X291. 松开固定螺钉并抽出IGD 板。注意在正的汇流排和负的汇流排之间的间距最少是4 mm。为安装汇流排模块，你必须使用一块模板，它是一块4 mm 厚的塑料板。Siemens Training Center for Automation and DrivesDate:2022-3-4File:Repare_Chassis

18、.15D2104 6SE70系列变频器的维修Siemens AG 2003. All rights reserved.缓冲电路缓冲电路SMUSMU与与SMLSML模块模块l SMU与SML缓冲电路相对而言结构简单，它是IGBT的吸收回路,每个桥臂的每个IGBT元件均有一块。l 缓冲电路SMU与SML模块用以控制关断浪涌电压和续流二极管，恢复浪涌电压，有时也被设计用于减少IGBT的开关损耗。采用缓冲电路很大程度上取决于功率电路的结构布局，并且和IGBT的工作开关频率也有关系。它需要控制IGBT上的瞬态电压。l SMU与SML缓冲电路被设计成适应于大电流应用的电路中，快恢复二极管可以钳位瞬变电压防

19、止缓冲电路的电容与母线寄生电感作用而产生振荡，在极大功率的IGBT有时也使用阻容二极管（RCD）来抑制主缓冲电路的寄生振荡。 l SMU与SML缓冲电路分别适用于IGBT的上、下桥臂，二者结构不同不可互换。l 若系统运行中，谐波成分较大时，也会导致它们的损坏。Siemens Training Center for Automation and DrivesDate:2022-3-4File:Repare_Chassis.16D2104 6SE70系列变频器的维修Siemens AG 2003. All rights reserved.更换更换SML与与SMU模块模块Siemens Traini

20、ng Center for Automation and DrivesDate:2022-3-4File:Repare_Chassis.17D2104 6SE70系列变频器的维修Siemens AG 2003. All rights reserved.例：例： 6SE7033-2EG60 (H版版)结构图（结构图（1）Siemens Training Center for Automation and DrivesDate:2022-3-4File:Repare_Chassis.18D2104 6SE70系列变频器的维修Siemens AG 2003. All rights reserved.

21、例：例： 6SE7033-2EG60 (H版版)结构图（结构图（2）Siemens Training Center for Automation and DrivesDate:2022-3-4File:Repare_Chassis.19D2104 6SE70系列变频器的维修Siemens AG 2003. All rights reserved.例：例： 6SE7033-2EG60 (H版版)结构图（结构图（3）Siemens Training Center for Automation and DrivesDate:2022-3-4File:Repare_Chassis.20D2104 6S

22、E70系列变频器的维修Siemens AG 2003. All rights reserved.例：例： 6SE7033-2EG60 (H版版)部件表（部件表（1）代号代号数量数量名称名称Siemens Training Center for Automation and DrivesDate:2022-3-4File:Repare_Chassis.21D2104 6SE70系列变频器的维修Siemens AG 2003. All rights reserved.例：例： 6SE7033-2EG60 (H版版)部件表（部件表（2）代号代号数量数量名称名称Siemens Training Cen

23、ter for Automation and DrivesDate:2022-3-4File:Repare_Chassis.22D2104 6SE70系列变频器的维修Siemens AG 2003. All rights reserved.Siemens Training Center for Automation and DrivesDate:2022-3-4File:Repare_Chassis.23D2104 6SE70系列变频器的维修Siemens AG 2003. All rights reserved.更换风机更换风机Siemens Training Center for Auto

24、mation and DrivesDate:2022-3-4File:Repare_Chassis.24D2104 6SE70系列变频器的维修Siemens AG 2003. All rights reserved.逆变器的并联（逆变器的并联（1）Siemens Training Center for Automation and DrivesDate:2022-3-4File:Repare_Chassis.25D2104 6SE70系列变频器的维修Siemens AG 2003. All rights reserved.逆变器的并联（逆变器的并联（2）Siemens Training Cen

25、ter for Automation and DrivesDate:2022-3-4File:Repare_Chassis.26D2104 6SE70系列变频器的维修Siemens AG 2003. All rights reserved.逆变器的并联（逆变器的并联（3）Siemens Training Center for Automation and DrivesDate:2022-3-4File:Repare_Chassis.27D2104 6SE70系列变频器的维修Siemens AG 2003. All rights reserved.逆变器的并联（逆变器的并联（4）Siemens

26、Training Center for Automation and DrivesDate:2022-3-4File:Repare_Chassis.28D2104 6SE70系列变频器的维修Siemens AG 2003. All rights reserved.逆变器的并联（逆变器的并联（5）Siemens Training Center for Automation and DrivesDate:2022-3-4File:Repare_Chassis.29D2104 6SE70系列变频器的维修Siemens AG 2003. All rights reserved.逆变器的并联（逆变器的并联（6）