ЧП YASKAWA не включается

[slden]

Объект: частотный преобразователь YASKAWA (OMRON) V-1000 CIMR-4A0038 400V, 18,5 kW

При подаче напряжения питания отсутствует индикация дисплея и реакция на кнопки.
Состав объекта:
Силовая плата частотного преобразования и блока питания YPHT31630-1A

Модуль IGBT 7MBR75U4R120-50

Процессорная плата и плата интерфейсов

Дисплей и пульт управления

С целью диагностики ЧП запитан по звену DC - 670V
При диагностике выявлено, что питающие напряжения процессорной платы значительно отличаются от ожидаемых значений.
Измерения проводились на разъеме CN3 16 pin процессорного модуля без подключения дисплея.
Так же выполнены соответсвующие измерения на разъеме CN3 20 pin силовой платы без подключения процессорной платы.

Рзъемы CN3 силовой и процессорной плат объединяются интерфейсным кабелем.
Результаты измерений сведены в таблицу

Следует отметить, что питающие напряжения процссорной платы без ее подключения имеют завышенные значения исходя из номиналов электролитов
При подключении процессорной платы напряжения непропорционально проседают до значений ниже ожидаемых.
Предварительный диагноз - неисправность источника питания, т.к. низкоомной нарузки по питанию в процессорной плате не выявлено.
Источник питания выполнен на импульсном трансформаторе 300-023-595 имеющим 12! обмоток.
Используется ШИМ контроллер FA13844N

Пока точно не выверено, но вероятно применена схема включения FA18344 без использования встроенного усилителя ошибки,
ибо FB на GND.

Так же не выявлено обмотки трансфоматора для дополнительного питания шим и отсутствует электролит на Vcc.
На его месте жирная керамика 10 mF. Напряжения питания (Vcc) FA18344 составляет 12,5V и не изменяется при подключении
нагрузки (процессорного модуля)

Предварительный диагноз - отсутствует обратная связь по напряжению. Поиски дефекта осложнены многослойностью (4) силовой платы, развитыми межслойными полигонами и двусторонним расположением эелементов источника питания. По дорожкам не походишь, по интуиции следуем..
О плохом думать не хочется, но радиатор мосфета (sk2225) и трансформатор на хх имеют ощутимый нагрев
Собственно вопросы уважаемому сообществу:
- номинальные значения питающих напряжений на разъемах CN3?
- фактическая схема обвязки FA13844?

 

[anatoly_k_57]

Если шим запускается и работает, смотрите оптроны и кондёры на них.
В БП LCD панели были завышены ВСЕ напряжения, которые не имели
своих стабиллизаторов: оказалось, что сдох кондёр на выходе моста
после трансформатора на ИП, который является первичным для всех
остальных! Ёмкость, гад, почти не потерял - видимо ESR, заменили и всё ОК.

 

[cyberbob777]

- Электролиты в БП это типовуха как бы, их на ESR все и под замену, а вот плата управления могла и ласты склеить если разнос был

С целью диагностики ЧП запитан по звену DC - 670V

- Почему по DC , а не 3 фазы и почему 670, а не 540 типовое?

 

[paul-th]

Работы много проделано, но в пустую. Там вообще то контрольные точки есть вроде как и типовые напряжения на плате управления на клеммнике посмотреть можно +10 и +24. Если дисплей вообще не светится не один сегмент, то либо питания вообще нет, а оно вроде как есть, по вашим словам, либо проц дохлый, и тут уже ничего не поделаешь Ну кондеры конечно можно посмотреть, но вряд ли, на этих ПЧ кондеры ставят хорошие.

 

[slden]

...: оказалось, что сдох кондёр на выходе моста
после трансформатора на ИП, который является первичным для всех
остальных! Ёмкость, гад, почти не потерял - видимо ESR, заменили и всё ОК.

В этом ЧП подобного конденсатора нет, вернее его функцию выполняет батарея емкостей DC шины. Ее энергии с избытком для работы блока питания

- Электролиты в БП это типовуха как бы, их на ESR все и под замену, а вот плата управления могла и ласты склеить если разнос был

С целью диагностики ЧП запитан по звену DC - 670V

- Почему по DC , а не 3 фазы и почему 670, а не 540 типовое?

Да, износ электролитов имеет существенное значение. Но вероятность износа у всех одновременно мала, и, что странно, FA13844 не падает в защиту. Модуль процесорный пока отложу, сосредоточусь на блоке питания. Попробую нагружать каждый конденсатор по отдельности и наблюдать за реакцией БП.
DС, а не 3 фазы потому, что линейных в месте ремонта нет, а шуметь генератором 7 kW терпеть не могу, да и экономика не радуется, процес диагностики не быстрый. На DC шине 670 потому, что используется тривиальная схема одной фазы, внешнего моста и средней точки нагружаемых конденсаторов. Для целей диагностики такого питания с избытком. Фазное на момент измерений было порядка 240, вот и результат. При необходимости фазное можно латром подогнать под заданное значение напряжения DC шины, но практической целесобразности нет, ибо для YASKAWA - DC Bus Overvoltage fault will appear as "oU" 820 VDC for a 400 V class drive

 

[cyberbob777]

потому, что используется тривиальная схема одной фазы, внешнего моста и средней точки нагружаемых конденсаторов. Для целей диагностики такого питания с избытком.

- Я сам использую подобную схему, но исключительно для диагностики как и ты, но вот потянет ли она преобразователь как силовая хоть и без нагрузки модуля, не пробовал...

 

[gnu]

Модуль процесорный пока отложу, сосредоточусь на блоке питания.

А почему не подать нужные напряжения с лабораторника ,там одно и понадобится скорее всего? Потому как если сдох,то может и дальнейшие действия нецелесообразны.

 

[paul-th]

что используется тривиальная схема одной фазы

Для этих целей всё жизнь использую транс 220/380, достаточно ватт 250, таким трансом проверял частотники до 75 кВт. проблемы есть только когда ПЧ требует наличия всех трех фаз.

 

[slden]

Модуль процесорный пока отложу, сосредоточусь на блоке питания.

А почему не подать нужные напряжения с лабораторника ,там одно и понадобится скорее всего? Потому как если сдох,то может и дальнейшие действия нецелесообразны.

Автономная диагностика процессорного модуля еще предстоит. Согласно приведенной в первом посте таблицы на модуль подается минимум 4 питания, номинальные значения которых необходимо выяснить. Если ответ буден найден, то последует подключение к лабораторному БП и проверка по току соответствующих входов. Приборная проверка на низкоомную нагрузку входов питания этого модуля дефектов пока не выявила

потому, что используется тривиальная схема одной фазы, внешнего моста и средней точки нагружаемых конденсаторов. Для целей диагностики такого питания с избытком.

- Я сам использую подобную схему, но исключительно для диагностики как и ты, но вот потянет ли она преобразователь как силовая хоть и без нагрузки модуля, не пробовал...

На небольших мощностях (до 1kW) вполне себе, хотя и пульсация на DC шине при однофазном питании выше. Для предварительной проверки силы использую мотор 100W.

 

[slden]

что используется тривиальная схема одной фазы

Для этих целей всё жизнь использую транс 220/380, достаточно ватт 250, таким трансом проверял частотники до 75 кВт. проблемы есть только когда ПЧ требует наличия всех трех фаз.

Один из вариантов, имхо. Для целей диагностики давно разыскиваю маломощный лабораторник с однофазным входом и 3-х фазным 400V выходом, но увы .. Городить собственный источник на базе ЧП или 3-х фазный генератор с электроприводом руки не доходят, вот используем то, что под ними есть. Вопроса в этом нет

 

[gnu]

По моим наблюдениям довольно многие блоки питания яскав и мицубисек прекрасно запускаются с 300в постоянного , видимо это связано,что изначально они проектируются под варианты с 220 и 380 питания. Это так ,мысли вслух. Ещё генероттор выручает для предварительного запуска источников питания и мозгов устройства.

 

[paul-th]

Городить собственный источник на базе ЧП или 3-х фазный генератор с электроприводом руки не доходят, вот используем то, что под ними есть.

У меня на даче есть три фазы, езжу туда при необходимости, заодно и склад металлолома.
Микросхема FA13844 позиционируется как ШИМ с очень низким током потребления и запускается он легко на низких напряжениях.

 

[slden]

Так же не выявлено обмотки трансфоматора для дополнительного питания шим и отсутствует электролит на Vcc.
На его месте жирная керамика 10 mF. Напряжения питания (Vcc) FA18344 составляет 12,5V и не изменяется при подключении
нагрузки (процессорного модуля)

Hашлась и обмотка и электролит самоподпитки Vcc (10/50), все как у всех (ну почти ..). Подвезли 300 (донора) той же модели. БП так же был неисправен, но удалось его поднять, что позволило найти ответ на свой вопрос о его номинальных напряжениях.
Результаты свел в таблицу

Очевидно, что пара обмоток (D30/D31) либо с кз витками, либо с диким перегрузом. Про кз витки говорило, что часть обмоток просела, а часть наоборот в разнос пошла. Екнуло однако, перспектива мотать такой транс та еще задача. Снял D31 - без дефектов. Нагрузил его электролит (10/25) от лабораторника и вот оно >1A на 10 V. Без D31 запустил блок питания, все обмотки ушли в +, т.к. дефект затронул питание отрона ос. Главное, что остальное как бы живо, FA18344 вышла из защиты и имеет нормальное питание (+20V без D31 и +16,5V на исправном БП)
Дальнейшее исследование привело к разъему CN14. Это питание и управление датчиков тока. По внешнему виду как нормальный:

А вот внутри и зарылся дефект - объединилась пара контактов двухполярного (+15/-15) питания датчиков тока.

На мой взгляд указанный дефект относится к конструктивным - шаг контактов 2 мм, разнополярное питание на соседних контактах, скрытая полость - именно под корпусом разъема начинается утечка, эррозия, как следствие нагрев и имеем то, что имеем.
К этому выводу подталкивает то, что пару лет назад был в ремонте такой же ЧП с таким же дефектом. Правда там обошлось ошибкой датчика тока и блок питания не успел лечь.
Неисправность по внешнему виду не сложная, но времени отнимет порядочно. Проблемы с устранением две:
- контакты разнополярного питания выведены под штекером на внутренний слой платы, т.е. если отгорели,
то просто заменой разъема не обойтись;
- в этой цепи заменять необходимо два штекера и кабель между ними, ибо у заводского предельная длина, а сами разъемы, идентичные заводским, в продаже отсутствуют

Поставил D31 на место, отключил датчики тока и блок питания заработал:

Но радоваться пока нечему - ошибка CPF03 - PWM Data Fault, не ресетится.
Уверен, что отключение датчиков тока и нештатное питание не являются причиной
В мануале ничего конкретного нет, по интернету пробежался безрезультатно.
Пока буду связи плат выявлять, наверняка опторазвязка присутствуем.
Еще, следствием подобных проблем с питанием может быть повреждение прошивки eprom - может кто уже разбирался с V1000 в этом аспекте? Какая плата виновата?

 

[slden]

Но радоваться пока нечему - ошибка CPF03 - PWM Data Fault, не ресетится.

Сколько веревочке не виться, ... разобрался с причиной CPF03. По схемотехнике - элементы шин данных PWM расположены на обеих платах, конечными адресатами которых являются:
- на силовой (slave) плате - VL1102-02R-04 SIP-32;
- на плате управления (master) - R5F70835FTV TQFP1414-100.
Основная часть их интерфейса, включающего элементы питания, формирователи сигналов, быстродействующую оптическую изоляцию и др., расположена на силовой плате.
Некоторые из них:

Инструментальный контроль этого состава позволил выявить дефектные элементы: PS9151 Sop-5, 74LVC2G17GV, (6-TSOP)
В части модуля VL1102-02R-04 его функции по управлению драйверами IGBT абсолютно понятны. Инструментальный контроль его портов PWM не сформировал опасений. Затруднения вызывает только отсутствие его datasheet. Если у кого он имеется, буду признателен.

На плате уравления элементов интерфейса не много, но присутствуют основные. В их числе преобразователь DC-DC 5V, 1A, LM2734YMK TSOP-6, который используется как для собственных нужд платы управления, так и для питания части элементов интерфейса PWM на силовой плате. В этой части так же выявлена проблема - нагрузка на DC-DC (без силовой платы) составляет ~ 40 ом, а не ожидаемых 560. Выжигать неисправный элемент смысла не вижу, ибо вишенка в другом.
За прием/передачу данных PWM отвечают порты 42 и 43 MCU R5F70835FTV. Инструментальный контроль этих портов выявил, что 42-й, отвечающий за передачу, имеет явный и неустранимый дефект. Как говориться, приехали. Кстати, плата управления донора так же имеет повреждение этого порта (кз на VCC). Как бы уже статистика ... , наводит на мысли о конструктивных недостатках ...
Фактическая трассировка интерфейса PWM:
Передача: 42 R5F70835 -> 13 CN3-16 -> 17 CN3-20 -> 74LVC2G17GV -> PS9151 -> VL1102-02R-04
Прием: 43 R5F70835 <- 14 CN3-16 <- 18 CN3-20 <- PS9151 <-74LVC2G17GV <- VL1102-02R-04

Что может убивать элементы интерфейса PWM?. Так, обрыв в 42-м порту MCU имеет прямую связь с кз 1-го вывода 74LVC2G17GV. Предположу, что авария блока питания силовой платы отразиласть на входе LM2734YMK и его выход ушел за предел допустимых значений. На защите выхода DC-DC +5V рекомендуется стабилитрон, фактически присутствует элемент с маркировкой ss, который я определил как CRS03, SOD-123, TOSHIBA Schottky Barrier Rectifier, возможно, что тошибся. Хотя в борьбе за +5V этот элемент вполне мог стать резистором 40 ом. Выявлять истину смысла не вижу, дефект 42 порта все решил.
Резюме: причины и последующие дефекты выявлены, схема дальнейшего ремонта ЧП полностью ясна, определяющим элементом является плата управления, ее заводское обозначение etc740014-s1025, плата доступна к приобретению на ali.

 

[paul-th]

Для прояснения ситуации, там сверху над силовым модулем стоят три микросхемы, как их зовут?
Такие ПЧ редко выходят из строя, но видимо китайцы(я так думаю) немного халтурят с качеством при сборке. Недавно на таком вышла из строя плата энкодера. VL1102-02R-04 скорее всего гальваническая двухканальная развязка по связи верха и низа, но не понятно внизу что формирует канал связи? Скорее всего эта же платка.

 

[slden]

Для прояснения ситуации, там сверху над силовым модулем стоят три микросхемы, как их зовут?

M81738FP, драйвер затворов IGBT, но шевелит ими не напрямую, а через комплементарные пары MY/NY (2SC2873-Y/2SA1213-Y), что вполене оправдано для подобных мощностей

VL1102-02R-04 скорее всего гальваническая двухканальная развязка по связи верха и низа, но не понятно внизу что формирует канал связи? Скорее всего эта же платка.

Думаю так - VL1102-02R-04 уже гальванически развязан от верха и непосредственно управляет драйверами. Для убежденности в этом потребуется демонтаж модуля IGBT, ибо дорожки выводов HIN/LIN/FO M81738FP ныряют на другую сторону платы под модуль, где еще расположены элементы интерфейса с VL1102-02R-04. Демонтаж в план работ не входит, а на разъеме CN3 эти сигналы отсутствуют.
Кроме управления драйверами у VL1102-02R-04 множество других функций (контроль токов, напряжений, кз и т.п.). При обнаружении коллизий на нижнем уровне обеспечивается аппаратная защита и извещение о наступившем событии процессора платы управления для чего используется та же шина PWM. Здесь PWM означает не сигналы широтно имульсной модуляции, а используются мной в качестве аббревиатуры упомянутой в заводском описании ошибки CPF03.
В зону ответственности R5F70835FTV входят заводские и пользовательские настройки ЧП, обработка событий на терминальной плате и пульте управления, индикация состояний и, конечно, передача данных VL1102-02R-04.
Отсутствие межпроцессорной связи (CPF03) расценивается как критическая ошибкаи не ресетится.

 

[slden]

Закрытие темы откладывается. Пришла посылка заказа искомой платы управления, а в ней (в посылке) совсем не то. То же плата управления, но для YASKAWA WFD 75kW.

И продавец как бы специализированный магазин, и рейтин его за 96, а вот на тебе подарочек ...
Вот думаю, что с этим делать. Продавца известил, диспут пока не открывал. Во многом дальнейшее развитие событий будет зависеть от ответов на текущие вопросы. В их числе:
- риски запуска привода с этой платой управления;
- вариант замены флеши 4c16 на доноров с подбитых плат;
- понимание отличий плат исходя из их маркировки YPHT31500 - XX, где xx = 2D, 1D, 1H и т.д.
Кто что ведает. откликнитесь, плз.

 

[paul-th]

M81738FP

Да, двухканальные драйвера с контролем открытия ключа. С этим все понятно.
А плата пришла совсем не того размерчика и назначения, менять её надо, бодаться с продавцом или новую заказывать. В аббревиатурах черточках .крестиках, ноликах может нет смысла разбираться.

 

[slden]

А плата пришла совсем не того размерчика и назначения, менять её надо, бодаться с продавцом или новую заказывать. В аббревиатурах черточках .крестиках, ноликах может нет смысла разбираться.

Назначение и распиновка прибышей платы один в один. Предполагаю, что и алгоритм управления приводами тот же.. Таблицы значений токов, времен и т.п. естественно разные. Но ведь при запуске на ЧП конкретного двигателя все одно прописываются его параметры... Да и где зашиты эти различия между 18kW и 75kW вопрос, по всем параметрам выгоднее во флеши, чем в проце. Бодаться с продавцом да, но какую занять позицию? При этом следует учитывать еще ряд факторов:
- продавец снял лот на нужную модель платы управления (значит у него ее нет и небыло);
- предложения на поставку на рынке нужной модели можно сказать отсутствуют - есть еще один лот на али с рейтингом продавана 65, решиться пока не могу, на ebay бу с ценой x2 и без поставки в РФ, табао еще не проверил.
- решение проблемы затянулось, фактор времени начинает иметь первостепенное значение.
Исходя из этого в бодании с продаваном намерен выбрать вариант частичной компенсации. Отправлять в Китай (за свой счет) и после подтверждения еще месяц на возврат средств считаю неприемлимым. Поправьте, если в чем-то ошибаюсь, плз

 

[paul-th]

Назначение и распиновка прибышей платы один в один.

Ну дак не пробовали её воткнуть в привод? Там возможно и разницы то нет, датчики тока наверно разные и всё, и это надо учитывать и масштабировать под старые родные датчики. Там, я так понял , часть платы с клеммниками втыкается в эту плату. Могут быт разногласия двух процев по идентификации.

 

[slden]

Ну дак не пробовали её воткнуть в привод?

Еще нет, дождусь решения по боданию

Там, я так понял , часть платы с клеммниками втыкается в эту плату. Могут быт разногласия двух процев по идентификации.

Да, есть еще плата интерфейса. насколько совместиы покажет эксперимент. Идентификация может не пройти не только с платой интерфейса, но и с силовой VL1102-02R-04 - это дело софтверное.

 

[paul-th]

- это дело софтверное.

Это да, бывали такие случаи, платы один в один, но с разных моделей ПЧ не хотят вместе работать.