伺服驱动器的过流故障与过电压故障，伺服驱动器的常见故障维修

　　目前主流的伺服驱动器均采用 数字信号处理器（DSP）作为控制核心，可以实现比较复杂的控制算法，实现数字化、网络化和智能化。功率器件普遍采用以 智能功率模块（IPM）为核心设计的 驱动电路，IPM内部集成了驱动电路，同时具有过电压、过电流、过热、欠压等故障检测保护电路，在主回路中还加入软启动电路，以减小启动过程对驱动器的冲击。功率驱动单元首先通过三相全桥整流电路对输入的三相电或者市电进行整流，得到相应的直流电。经过整流好的三相电或市电，再通过三相正弦PWM电压型逆变器变频来驱动三相永磁式同步 交流伺服电机。功率驱动单元的整个过程可以简单的说就是AC-DC-AC的过程。整流单元（AC-DC）主要的拓扑电路是三相全桥 不控整流电路。

　　随着伺服系统的大规模应用，伺服驱动器使用、伺服驱动器调试、伺服驱动器维修都是伺服驱动器在当今比较重要的技术课题，越来越多工控技术服务商对伺服驱动器进行了技术深层次研究。

　　驱动器调试过程过电压过电流是两个比较常见的故障，下面就这两个故障做些分析，更好的帮助调试人掌握故障的基理及产生的原因，能够较快的了解故障点排除故障，让设备能尽早投入运行。

　　1、过电压故障：这里所指的电压常指直流母线电压，图一是常见市场驱动器主回路电路，P和N之间的电压就是直流母线电压。

　　直流母线电压的读取，驱动器CPU无法读取很高的电压，所以必需得通过电路转化将高电压转化为CPU可以读取的低电压，常见的有变压器输出读取法和电阻降压读取法，见图二，图三。

　　从上述原理图分析，过电压产生第一种是种种原因造成的驱动器C和D之间电压高于额定电压，在过电压发生时，直流母线的储能电容将被充电，当电压升至760V（此值有些驱动器可调）左右时，驱动器过电压保护动作，第二种情况是检测电路出现故障，正常的电压值被检测电路读成过电压或读成欠电压。

　　直流母线电压过高主要有以下原因，第一种输入电压过高所致，第二种减速时减速时间过短，电机受外力影响（风机，牵绳机）或位能负载（电梯，起重机）下放，由于这些原因，使电机的实际转速高于驱动器的指令转带，这时电机的转差率为负，其产生的电磁转矩为阻碍旋转的制动转矩，电动机处于发电状态，负载的动能再生成为电能，再生能量经IGBT的续流二极管动后给电容器充电，使直流母线电压上升，这就是再生过电压，

　　应用调试中过压问题的解决，由于过电压产生的原因不同，因而采取的对策也不相同。对于在停车过程中产生的过电压现象，如果对停车时间或位置无特殊要求，那么可以采用延长驱动器减速时间或自由停车的方法来解决。如果对停车时间或停车位置有一定的要求，那么可以采用直流制动功能或再生制动。

　　应用调试中如果直流母线电压正常，而驱动器报过压或欠压故障，这时候就是考虑驱动器本身问题，是否检测电路哪个环节出现问题而造成，可以对电压检测电路有针对性的进行检测排除。

　　2、过流故障：驱动器的过流故障是最常见也是较复杂的故障，当过流故障发生时，驱动器保护电路会立即动作并停机，同时驱动器显示故障代码或故障类型。大多数情况下可以根据驱动器显示的故障代码迅速找到故障原因并排除故障，但也有一些过流故障的原因是多方面的，并不是单一的，而是包含了加速、减速、恒速过流、负载发生突变、输出短路等各种可能导致过流护的因素。下面分析驱动器过流故障原因以及提出过流故障处理方法。驱动器过流内部电路分析，如图四是一款典型的IGBT驱动保护电路，14脚监视IGBT饱和压降，当脚14检测到IGBT集电极上电压≥7V时，而不管输入驱动信号是否继续，11脚输出都将被强行关断。同时第6脚输出过流故障信号给CPU。图五是另一种过流检测电路，用的是比较运放电路，当通过传感器检测到的电流信号与一标准信号作比较，而判断是否过流。

　　图五

　　根据驱动器显示屏显示，过流原因有以下几方面：

　　（1）驱动器工作中过流，即电机拖动系统在工作过程中出现过流，其原因大致有以下几方面：

　　a.电动机传动机构出现"卡住"现象或遇到冲击负载，电动机工作电流突然增加而出现过流。

　　b.驱动器输出端短路，如输出端连接线发生相互短路，或电动机内部短路、接地（电机绕组烧毁、绕组绝缘劣化、电缆破损而引起的短路）等，驱动器输出端电流大增而出现过流。

　　c.驱动器本身工作异常，如逆变桥中同一桥臂的两个逆变器件在交替的工作中出现不正常。

如环境温度太高或逆变器元器件老化等原因，使逆变器的参数发生变化，导致在