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在代工領域實力是毋庸置疑的，但售后口碑普遍很差：典型的重視運營而輕售后生產商！

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。生產商不能直接對接市場上的售后，服務隔著品牌這條鴻溝，想及時解決問題，本來就不現實。但這并不代表產品沒技術含量，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動器，不管是應用普及性還是技術方案，可以理解為小規格的定制產品。首先是電壓！工業級電壓，使用較多的電壓規格，是ac380v/ac690v屬于低壓范疇。690v的大功率驅動控制器件，應該說是低壓等級中的臨界點，更高電壓等級的高壓變頻器，技術難點在于電源移相轉化，軟件算法，驅動控制這些方面，對驅動的硬件原理，也是建立在這個電壓等級上，通過串聯完成的。

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。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）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。為什么不行呢？因為加載ac690v電壓以后，母線電壓達950v以上，而變頻器的三相輸出的弦波，是建立在載波的基礎上，通過觸發IGBT完成的，PWM控制的脈沖只能改變脈寬，沒有調幅這種說法，用低壓電機試高壓驅動，無論是絕緣耐壓和參數指標都是不吻合的。

Ab700h 690v315kw工程變頻器驅動板

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，驅動板件是有變化的。主要電路在驅動互鎖、電源和取樣部分。Vacon OEM的產品，也大多采用這套組合，包括ab羅克韋爾700；科尼起重驅動器；安利電源……等等。

vacon偉肯這套驅動控制硬件，性能穩定，響應快，表象相當的優秀，缺點是設計太過繁雜，維修難度成本也大。一套組合板件大致有：光纖處理板（負責驅動/檢測/運算），光纖驅動電源板，IGBT檢測板，風扇控制板（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部，這給做維修服務帶來了一定的難度。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，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計在檢測板上，壞了很難維修，也很難校準。而無法校準對功率采用并聯輸出的變頻器來說，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，主要負責變頻器的固件算法處理，從系統監控可以看得出，一般一臺設備會集成6——7個應用方案。用戶根據不同的場合選擇適應的程序，使調試應用變得更簡單。主控板還提供本地/遠程起控，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）。

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

3.數據處理板（型號如751d）。

不管是單機輸出還是并聯輸出，兩臺機都需要這張信號解碼板。信息處理方面，這張板負責將主控板的運算指令，轉變為驅動信息，也要負責將驅動部分的數字/模擬動態信息運算，功能綜合，作用很大。同時，這張板也控制了預充電電路板和風機板，并得到實時監測數據。驅動方面，驅動板橋臂觸發信要發出，這張板件的光纖插頭可以理解為光耦的初級，驅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.預充電控制板（ac690v電壓級，型號如862c）。

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

5.驅動板（型號如787d）。

驅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中樞！那么，驅動板就是負責讓想法變成現實的重要組件。Vacon nxs工程變頻器，電壓等級不同，設計和型號是不一樣的，ac690v驅動板，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的。vacon驅動板還是一個可靠的開關電源，主要為驅動，檢測，模/數電路提供合適的電壓。

Vacon驅動板上的光纖，其實只是驅動光耦的延伸，插接時，注意千萬不能插錯的，插錯了就相當于對調了一個驅動光耦位置，變頻器一啟動必定炸機！這張驅動板上的所有檢測接口，和光纖無關，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. 驅動檢測板（型號如526h）。

驅動檢測板是什么？就是IGBT組模上的那張板件。有兩個重要的功能：

（1）、將三相六橋驅動信號傳遞給功率模塊，小信號控制大電流高電壓的轉換；

（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動板故障監測功能，當檢測到板件硬件有故障，就輸出數字報警信息。

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，根據配置不同，分別對應主板上的A/B/C/D/E插槽。除了標配的i/o板、數字板、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，多達幾十種。這些板卡針對不同的用途設計，一般自帶數據，需要先匹配再使用。如果是維修代換，最好先將數據一致，萬一出現數據沖突或丟失，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，因此工程變頻器風機，一般都是高轉速大流量，還要在比較惡的環境中長年服役。別以為風機噪音大，外觀丑，沒什么技術含量！工控風機一臺等同于一臺空調的價格，全世界能做得好的也沒幾家。Vacon的工程風機，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機，一般采取左右串聯控制（當然也可以單獨使用，單獨使用時需要把串口短接起來即可）。在維修測試時，有時需要加電仔細辨識電路板噪音，這時可以屏蔽風機，或者修改風機控制模式進行，修復正常后，風機必須投入工作。在全功率全速的狀態下，沒有風機散熱，IGBT是熬不了多長時間的。（當然，風機沒工作會報警，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，大功率驅動器電路，對響應速度，邏輯關系，保護取樣節點，電源電壓穩定，設計都有更高的要求。Vacon nxs大功率變頻器的硬件總體已經非常完善，但略顯復雜。做一個橫向的比較：復雜化跟施耐德差不多，比abb復雜，比西門子也復雜。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，驅動故障這些故障，肯定先檢測驅動部分。

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.先預判故障點。

不管多大功率的驅動器，接受先別急著維修，花點時間先分析一下結構，預判一下故障點。首先根據故障報警查看說明書的故障指導，根據上面第一條，預判一下變頻器是哪一級出了問題？是主控板問題？還是驅動功率部分的問題？vacon工程變頻器的維修，根據光纖的分段就是：主板+板卡------信號處理板+充電板+風機板------驅動板+檢測板。據我自己現實維修中，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，這就需要判斷是驅動板的問題，還是信號處理板的問題。代換當然是最快速的，但除了代換，也可以找到三相電壓反饋點，用示波器監測，然后進行觸發，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，不好校準取樣電路的平衡。關鍵的是：vacon大功率工程變頻器采用并聯輸出，單機兩IGBT個組模并聯，雙機的四個IGBT組模并聯，工作起來的理想狀態是，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，高功率大動態的時候容易出現炸機。所以更換件的檢測很重要，參數需要盡量保持一致。

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，只要采用并聯輸出的，輸出平衡都是維修中的技術要點。

尾聲：以上是我對vacon工程變頻器的一些維修經驗，希望對同行用參考價值。當然也不能以偏概全，經驗值的東西，我也在不停的借鑒別的技術大拿。更多的經驗值，就看大家的留言了！（注：以上以vacon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，看對應的用戶手冊，切勿張冠李戴！打個比方，同樣的是系統故障報警，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，同時也為自己技術加分。

我們探討一些品牌的硬件，歐美技術成熟，很多產品共性明顯，交叉點多。修大功率變頻器，工程變頻器，價值高，成本也高，風險自然也大。但技術的東西，無非就用技術去解決。不控制成本的維修，辛苦和風險都留給了自己，錢卻讓配件商賺了個嗨！芯片級維修的關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