實例解析 | 西門子直流調速器燒勵磁繞組的故障維修思路和過程

本文為直流電機燒勵磁繞組的過程分析，西門子直流調速器6RA7091-6DV62-0驅動板故障。

故障現象：

上電直流驅動器6RA7091-6DV62-0，初始化完成后無故障報警。啟動驅動器后報F005（勵磁回路故障），這時監控勵磁回路工作電流22~25A之間，且無法關閉該勵磁輸出電流。查看驅動器參數P102 = 16.5（A），直流電機1GG6288-0NG40-1VV1-Z的勵磁電流參數11~16.5A，電壓165~310V。顯然，如果該驅動器驅動板啟動后，一直輸出22~25A的勵磁電流，此時，如果沒有啟動電機冷卻風機，縱然啟動了風機，勵磁繞組工作在超出正常勵磁額定電流的前提下，電機溫升會急劇上升，直至燒毀該電機的邏輯是吻合的。而非勵磁繞組匝間絕緣下降所致，另外，根據該電機的勵磁繞組被燒毀后的繞組現象看，所燒毀的繞組（4組均存在著類似的過熱燒毀痕跡），更能夠說明電機燒毀是過流發熱引起。

在修復了該直流電機后的現場測試也是這樣的一種狀態，啟動系統控制電源、啟動液壓站后，在JOG狀態下，點動啟動該電機，驅動器報F005，且在該勵磁回路上監控電流值，一直保持在22~25A，釋放點動按鈕或者按復位鍵，該勵磁電流仍然有輸出，關閉驅動器控制電源220V，勵磁電流仍然輸出，只有關閉勵磁電源（2相380V交流），才能關閉輸出勵磁電流（強制關閉勵磁電源）。

打開驅動器，卸下驅動器驅動板清洗、目測，沒有明顯的燒跡，圖示：

用萬用表測試功率元件2相整流模塊，無明顯的擊穿現象；再測試2相可控硅，仍然沒有明顯的擊穿或者短路故障，（該勵磁輸出為半橋可控硅控制的橋式整流方式）圖示：

將驅動器驅動板按原樣回裝，再次測試故障現象依舊存在。于是，懷疑驅動器系統板及驅動板。但從故障現象看，系統板的故障概率小于驅動板，因為這時，驅動器雖然無法控制勵磁輸出，但能夠做輸出的控制說明系統板（C98130-A7058-B17-3）故障的概率相對較小，圖示：

維修中心工程師根據我的故障描述，測試驅動器報警F005后，直接用新的直流驅動器驅動板C98043-A7004-L1-7替換，按被測直流電機的參數設置相應的驅動器參數測試，F005故障消失，測試電機能夠正常運行。

將備份的參數還原后回裝到控制柜，連接直流電機電樞回路，勵磁回路及控制板電源、信號回路，回裝驅動器風機，檢查確認無誤后啟動驅動器，電機出現飛車現象，這時報警F042（測速機故障），圖示：

自該電機的故障經歷分析，該電機在故障前測速機（測速發電機）是正常的，還原接線時，也確認過線號。回想起該電機修理時，西門子特級維修中心的調試工程師曾經說過，勵磁繞組的接線可能與原線號不符。果斷在驅動器上將勵磁輸出線對換（F1/F2），重新啟動電機轉動，監控該電機的勵磁電流在10.7A，電流值在電機額定勵磁電流值范圍內屬于正常。

完善控制思路：

1） 原系統直流電機的冷卻風機是接至系統電源上，即啟動系統就啟動了電機冷卻風機。

變更：在原控制方式下，增加一回路由plc控制方式，即啟動系統后就啟動冷卻風機，停止時，當停止勵磁工作后，延時10分鐘給電機冷卻后再停止電機冷卻風機；

2） 由于設備工作環境比較惡劣，在電機冷卻風機的出風口，增設風量檢測開關。當電機進風口（無紡布）被污染到一定程度時，檢測開關動作，果斷停止電機工作；

3） 增加勵磁回路的電流監控，并將上述新增加的3項控制內容增設故障報警工作機制，直觀反映到OP屏（新增系統報警文本內容）

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