一起8RA80直流驱动器报警炸机的处理过程

  前几天，自去年9月安装完毕投运的西门子840D sl系统设备，直流驱动器突然出现了F60006#报警。并伴随着该直流驱动器的励磁电源小型断路器跳闸的故障现象，图示：

励磁回路的小型断路器，跳闸，图示：

  到现场后，首先用万用表测量该回路的直流内电阻，没有明显的短路，果断合上该回路的断路器，没有再跳闸。返回操作台启动系统，启动液压站，均正常，在JOG状态点动主轴运行，没有再出现报警，说明主轴直流驱动器6RA80（6RA8085-6DV62-0AA0）及直流电机励磁绕组没有明显的烧毁、接地迹象，至少点动时驱动器输出电机能够转动。难道是小型断路器整定电流过小？这是我排障时的第一个念头，我的习惯一直的从简到繁的排障顺序。找来一块钳形电流表，卡在6RA80励磁断路器回路上测量工作电流，显示交流电流在10.0 A左右，而查看西门子小型断路器（3RV6021-4AA15/ 11-16A）整定电流值在15.0 A，这个设置值自设备安装好运行一直是这样的。但是，总感觉这个断路器整定值让我心里不够踏实，在控制柜三相回路上找了找，在其它回路上有一个同样的小型断路器，果断将那个小型断路器互换。检测确认后，上电，启动系统，设备运行正常。

  设备工作大概过了3个小时后，又接到再次该断路器跳闸的信息，看来问题并没有我想象的那么简单了。我在回办公室路上对故障现象进行初步梳理，励磁回路跳闸，回路包含励磁的驱动部分，还包含直流电机 的励磁绕组部分。我分析F60006#报警（欠电压报警），是小型断路器跳闸后，系统检测到的，而不是系统存在欠电压的问题，但是，也不能够这样把欠电压的问题直接这样排除掉。联想到6月份，在那个工厂调试设备时，曾经有电机调试工程师对我说，工厂配电系统的电压有欠压问题，当初被我否决了，还是不放心这个系统电压问题。于是，电话打过去问公司的同事 让帮助测量一下系统电源电压。

  很快，回复过来说，系统电源电压在设备系统后，空载380V AC，当启动液压站后，系统电压下降到375V AC，当启动主轴电机后，系统电压再次下降到365V AC。很显然，这个电压对于6RA80驱动器的电压阀值，是过于低了的，如果修改电压检测阀值P50351/P50361(欠电压阀值/欠压检测延时)已经没有太大的意义了，就是我把P50351/P50361阀值设置重新调整后，就是报警不再出现，这样的电压无助直流电机的励磁绕组及电枢绕组的正常工作，唯一的解决办法只能是对工厂该区域的变压器低压输出的电压进行调整。

  真当是想什么问题，就出什么的问题。今天刚刚回家，就看到微信上工厂操作员在说设备的冷却循环油滤芯报警，设备无法启动。一通微信远程提示排障后，操作员把油滤芯报警是排除了，但是，直流驱动器6RA80的F60006#报警再次出现了。白天，我还与设备部门联系，调整变压器的低压侧输出问题呢。很快同事电话过来了，说断电重新启动过程中，听到重新上电6RA80直流驱动器过程中内部有爆炸声，好吧，彻底歇菜了。我只能在电话里告诉同事断电挂警告牌后，等待我明天去做进一步确认。

早上上班后，我就准备必要的工具，到现场检查。首先对已经跳闸的励磁回路，用万用表二极管档位测量，没有发现明显的断路。对驱动器电枢主回路的输入电抗器、接触器、主输入回路测量，没有发现明显的短路和接地。

 用500V兆欧表分别对这些主回路测量，问题马上显现了，当用兆欧表对励磁回路测量时，明显发现回路接地，图示：

  此，排障到此。因为该设备还在保内，于是，赶紧联系设备制造商，请他们处理直流驱动器励磁接地故障的修复事宜，待设备制造商修复后，再更新过程。

厉害厉害。

因为是在保内，我也没有继续再深入了。

之前，我有过几次对6RA70的维保，相对比较深入的维修过程。对励磁驱动板、主回路的快熔，可控硅等元器件有过更换过程。

过程描述很详细。

但有个BUG：励磁进线断路器已经跳闸了，为什么要怀疑是进线电压低？那明显是过流啊(断路器本身质量问题除外）。

我分析，报欠压与励磁进线断路器跳闸是两个问题。前者不会损坏装置，后者，却有可能导致装置损坏（励磁短路或者接地，会损坏励磁部分）

斯特后续

我是这样分析这个问题的。

首先驱动器报警F60006，属于欠电压报警范畴，当然过程分析我上面分析过了，我分析是跳闸在先，报警在后的过程的符号本起故障报警逻辑的。其次，也是基于上次调试时的应该过程报警（其它设备同个电网系统），想到测量系统电压的，已经定于明天（9月1日，设备大面积的维保周期），在变压器上重新调整低压侧的电压。而基于前面几次的跳闸，是主轴运行时的阶段，那么，系统电源电压有可能触发P50351/P50361阀组参数，而出现的F60006#报警。由此，我分析本起故障报警可能的原因是：

1）电源电压偏低，触发P50351/P50361；

2）断路器整定电流与实际的电流值的偏差（通过替换已经排除），实际断路器最大电流2是16A，整定       15A；

3）驱动器励磁回路元器件的内在漏电，引起的回路断路器保护（目前炸机，也能够符合这个分析），也可能是这样频繁的欠压保护引起的。

一般常理：电气元器件在上电或者断电过程，是最容易被损坏的。

我认为也是1）触发报警引起的器件保护，使本已经触及可危的励磁主回路，被突然的保护关断，使器件的特性迅速恶化，最终造成炸机的结果。

设备制造商把驱动器已经寄过来了，等驱动器调换后，可以看看励磁回路，做简单的判断。

到目前为止，我从资料上看，驱动器励磁主回路还是比较简单的。

有道理。 明显是先跳闸后报故障。

从驱动器的原理看，系统控制的电源并不在励磁回路的供电上，所以，先断开回路电源，后报警的故障机制是有依据的。

我还在等待备件驱动器到货，到时候我大概可以诊断一下看看。

经过初步的诊断，我认为励磁回路炸机，是断路器重复上电过程中出现的，对于电子元器件，上电过程、断电过程最容易对电气元件造成电压、电流的冲击了，也正是那个阶段最容易出现炸机情况了。

图示：210-280A，驱动器控制板是单独的独立的供电系统。

快熔和可控硅炸了？  如果跳闸引起， 感性负载引起过压， 倒也解释得通。

因为在保内，我还没有拆卸开来做测量。

外部500V兆欧表测量是电源接地了的，具体等那个备件到了，更换上去后，可以简单的测量判断一下。

从电气原理图看，励磁回路驱动器内部是没有设置快熔装置的，外部电源直接到励磁驱动可控硅那里，兆欧表测量接地，说明可控硅一定是挂了。

运行过程中励磁断路器跳闸了，自然会报F60006

至于跳闸原因，可能是功率模块或者控制/检测回路有问题，也有可能是外围的励磁线圈或者线路有问题。DCM在这方面的保护比较弱。

是的。确实如此，DCM驱动器内部主回路确实保护回路偏少一些。

等待的时间往往会变的漫长。

今天中午，备件的驱动器总算是到我司了，赶紧更换。

先做了接线的笔记，然后是断电，验电这些基本的电气操作前的准备。打开设备制造商发过来的驱动器，看控制板是同样的。

拆了驱动器励磁、电枢、控制电源的主回路线路，拆下控制板（不打算拆控制线路及编码器这些线路）。将原驱动器4个固定螺栓拆下，换成新的驱动器，重新将各主回路，控制板返回安装，确认无误后，上电，看各断路器正常（没有跳闸），说明我之前的判断基本的正确的。

到操作台上，取下上次断电前的警告排，释放按下的急停按钮，依次启动系统，液压站后，在jog模式下点动主轴SP，主轴旋转正常，由此，说明各接线正确无误，将维修结果告诉工厂准备生产，因为今天是星期天，准备早一点回家，明天再继续对驱动器进行大致的判断，至此，本次DCM驱动器励磁回路接地跳断路器闸的故障排除结束。

6RA80驱动器故障现场的大致分析：

  没有完全打开驱动器（主要原因是器件在保内，需要返厂维修）。

从外观看，该励磁控制板，及可控硅元件，被安装在驱动器进风口处，从散热器铝翘板上看视乎有油状物质，且线路板上有炸裂及轻微的油污污染痕迹。

  首先从油污污染分析，该设备自安装完整后，因为我需要为第二套设备的控制柜安装，做准备，故没有及时安装好空调房，也正是这近视2个多月的时间，该设备的控制柜是裸露在外面的。但是，控制柜门的关闭的，因为控制柜在没有安装空调房前，驱动器等大型器件的冷却是依靠原控制柜内空调来冷却的，也可能正是那段时间进入的油污粉尘。其次，从可控硅炸裂接地看，也可能是因为励磁控制板板面存在油污、粉尘后，造成部分电路短路，引起的过电压炸裂。我从励磁驱动器可控硅的控制极（导线连接）处，看到有限流电阻烧焦的痕迹，其它部位没有看到明显的烧焦痕迹，没有彻底打开驱动器只能从外观判断分析到此。也会让设备制造商反馈一些西门子维修过程的信息，以便以后使用过程中规避类似的问题。

分析很中肯。

期待官方反馈的维修信息。

在更换新的驱动间隙时间中，考虑到原6RA80驱动器的参数恢复问题。因为设备在保内，一些必要的备份还没有正式做起来，所以也没有准备一些必要的诸如存储卡的工具及传输电缆。

查了一下，6RA80备份方式还是挺多选项的，官方给出的资料：存储卡方式。

SINAMICS DCM 存储卡的功能

https://support.industry.siemens.com/cs/document/77280035/sinamics-dcm-%E5%AD%98%E5%82%A8%E5%8D%A1%E7%9A%84%E5%8A%9F%E8%83%BD?dti=0&lc=zh-CN

存储卡订货号：6RX1800-0AS01，已经申请采购过程中。

今天到现场，准备将故障DCM驱动器打包后，寄还设备厂家。

在打包前，我又拍了一些照片，由于位置原因，拍摄的不是很清楚。

图片中就是我怀疑的油污、粉尘滴漏下来的位置，励磁驱动板正好放置在散热器通风口上，而实际的方向是散热片在上，励磁驱动板在下。

确实油污粉尘不小，容易被判保外付费维修，和炸机有关联。

装置的风机是个好东西，但风循环过程会把外部的油雾粉尘吸入装置， 而且不容易清扫，纠结啊。

  图片中可控硅还被我擦拭过了的，看起来还算比较干净了，拆下来的时候也有油污的，我为了配置备件，想看清楚订货号，拿了一块布擦拭过的。

  确实如你说的那样，作为驱动器的设计方，为了给功率元件（可控硅等大功率元件）有足够的散热，会尽可能将这些元件安装在风道、风口出，有利于散热。但是，实际应用中的环境恶劣，也容易使器件遭受污染的概率增高了。如果把可控硅与励磁控制板分离，大功率元件靠近风口，那么，驱动器内部的连线也将会增加。驱动器内部已经有不少的外部连接导线了，确实是一件很纠结的问题。只能把环境改变的好一些，目前我应用场景比较好，早已经建了空调房，铺设的绝缘垫，环境会好很多。

的确我也碰到冷却风机对着控制板吹，存在很大的问题，我这边使用的西门子CU310-2PN控制器，控制器容易坏，发现控制器内电路板快比较密集，控制器下面就是冷却风扇直接向上吹风冷却内部的3块电路板，使用一段时间后，特别是挨近冷却风扇处电路板，积粉尘很厉害，造成电路板局部的腐蚀迹象，后来没有办法改进了一下：

改成将控制器外壳开冷却口，将塑料外壳去除，让电路板直接裸露，就不使用风机了，这样试用了一下，不行电路板温度比较高不行。后继续改进将冷却风扇冷却方式由吹风改成抽风，塑料外壳安装回去，也就是方向相反安装，这样就由局部吹变成全方位的吸，局部积粉尘就明显减少，冷却效果还行。

看了王工的对整个维修过程详细描述，感触颇多啊，对于电控柜做专门的无尘房间，安装商用空调，的确比较好。性价比高，电控故障会少很多的。

黄工说的绝是。

 从6RA70到6RA80驱动器，励磁板的布局始终没有得到彻底的改变，我不明白为什么在当今设计成熟的当下，一块线路板就这样难布局。

  以我个人不成熟的思路看，散热器和风机必须与线路隔开布局，风机只对散热器的翅片吹，这样避免污染线路板。

另外，也确实这些驱动器缺少输入、输出的必要保护。

吐槽一下，以前使用的70VC，MC很皮实，主板等都不使用冷却风扇，现在使用的CU310,这种控制单元太紧凑了，使用冷却风扇吹降温，如果电柜环境不好，老是出现问题很烦人。

设备内部都脏成那样了，就先别吐槽线路板的设计。

另外，如果我没猜错，励磁主回路进线侧需要配置的快熔，你的现场没有吧？

十有八九是运行时， 励磁进行开关跳闸，引起整个回路过压， 击穿晶闸管。

想起来我去年发的帖子。 F60057

第一次炸机之后，可控硅， 励磁班， cu板， 励磁板，都换过， 就差控制线和触发线没换。 后来还是报故障。 后来等备件回来之后，换了一套装置， 就不再报了。  最后。为了彻底杜绝这种问题， 将装置的规格又扩容了两个档次， 到1000A的装置，现在用着再也没报过。

之前频繁报F60057的原因， 难道是触发线第一次炸机是受伤了？  不得而知， 成为一个谜团了。

开关跳闸，怎么会引起整个回路过压？

触发导线的可能性非常小，短暂的过电压击穿，也不足以永久性击穿导线的绝缘。

不能够排除你认为更换上去的板、卡一定是没有问题的。一下子更换器件过多，无法判断问题的所在。

励磁和电枢绕组的典型的感性负载，上电或者断电过程中用浪涌电压，开关过电流的跳闸属于非正常情况下的断电范畴，同样回路上在开关跳闸后，回路会出现浪涌后的过压。

这是想当然了。

每个字都对，整个句子有BUG，也差强人意的算对。

只是，放到这个环境中，就完全不对了。

直流调速器的励磁部分，从出生时，就用的是带续流功能的桥式整流结构啊，咋就会因为开关跳闸导致过压？

另外，电枢回路，不能算是典型的感性负载，是典型的EMF负载。这个与感性负载差别还是很大的。

  续流只能说对浪涌过压有电气回路上的通路，而非能够阻止过压的产生。

  本例故障的排查，在一起典型的励磁板受外部油污，粉尘的侵蚀引起的漏电，使励磁回路工作异常，最终造成励磁回路断路器过电流跳闸。

  在炸机前，有几次运行过程中的励磁回路断路器跳闸，大概是一个星期的时间段，出现偶发性的断路器跳闸，因为找不到可能的原因，励磁板污染还是最后拆机时发现的。在出现故障跳闸过程中，还有一个因数我没有展开来描述是系统电源电源偏低的问题，该电网系统，在其它机台主轴伺服电机（200KW）调试过程中，现场工程师反馈说电网电压过低，我现场测量线电压380V，也不算过低，可能是主轴启动后，电压损失过大造成的（系统配电是300平方铜电缆，按三相五线配置，距低压配电房距离大概200米，变压器装机容量3500KW），炸机后已经将变压器的二次侧电压调整到近400V。当初，没有炸机前，我还有一段时间怀疑电网电压低引起的，正常主轴没有启动时，需要电压370V，主轴启动重载时，系统电压365V，三相平衡是可以的。因为该变压器牵涉到的单位多，协调工作周期长，需要时间的协调沟通，各部门的配合。而该设备自去年9月份安装投产后，一直是在这种电压下运行的，只是当初变压器的总负载还没有现在那么大。

哎呀， 老师提醒的对。

我去年那台是三相全控，想当然搬到单相单相半控上了。 

学生谨记。

我印象中西家的直流传动板子都没有三防漆的吧 这对于粉尘大和容易凝露的环境很不友好  友商ABB的dcs800是有三防漆的  近十几年用了上百台了 出现电路板方面问题的不超过两例

我们都是野外环境使用

  我所遇到的西门子驱动器都是有三防漆这个涂层的，可能你遇到了所谓的那些国产高仿板。

前几年，我这里一台6RA70励磁板炸机，我问边我知道的供应商，都说没有这个配件了（早已经停产），也问不到库存，最后也是用国产高仿板的。后来，我自己还是找到了当初炸机励磁板的原因，自己修复了该板，将修复板作为备件一直保存着的。

  我在更换中，也考虑到了这个问题，最后，我让公司修理电机的服务商，给我拿绝缘漆自喷罐，分别对该板进行人工防护处理，喷了几次，待绝缘漆干了后，安装上去的，不放心，安装完毕后，又喷了2次，至今一直在用的。

看了楼主的帖子，我上次也遇到这个问题直接推闸就OK了，现在想想有点莽撞了！

是的，励磁回路的保护只是3RV断路器作为开关和过流保护。

从开始跳断路器到炸机，前后大概跳机4次。前几次恢复合上励磁断路器后，可以正常工作几天或者几小时，一开始我主要的判断还是停留在欠电压为主的。

系统电压跟踪情况：正常供电电压375V，启动这个主轴电机后，当主轴重载荷时，系统电压下降到365V附近，压降明显。配电房侧测试，电压380V，也不算高。

那天变更变压器次级电压时，看了看变压器装机功率是3500KW，二次侧的电压有380V，调整到400V。

没有及时调整变压器二次侧的电压原因是，该变压器关联的单位多，重要的设备、关键设备多，一个一个联系沟通，预约停电时间已经是在炸机后了。

直接送电确实鲁莽了一点。

我处理开始几次跳闸是用万用表简单测量，没有明显的断路和接地后，才恢复送电的。

第一次，跳闸，我检测断路器的下桩，没有明显的短路和接地，其它电气没有异状后，送电正常，几天后再次跳闸。

第二次，开始判断小型断路器的整定电流问题，因为该3RV断路器的最大整定电流是16A，而实际整定电流是15A，感觉可能是这个问题，当初因为没有配件，找了找周围的控制，刚好有一个回路是同样的，于是，拆下来互换了，重新测量回路，没有明显的短路和接地，再次恢复送电，正常工作大概是3小时后，接到再次跳闸的电话。

第三次，一直到炸机，都一直怀疑的系统供电电压低的问题。所以，后面几次是公司同事送的电。我说在没有调整电压前，只能是这样的处理。当炸机后，用万用表测量回路的断路和接地情况，仍然是无法排查到励磁可控硅接地，我用500V摇表一测，问题才显现的。于是，才把这个诊断结果给设备制造商，让对方发货。

几天等待后，备件到公司，在拆卸驱动器主回路过程中，我手电打在励磁板的时候，才发现励磁板上有可能的油污，当初还不相信。因为2台设备的空调房安装间距大概是3个月，第一台安装后后，没有及时把空调房的屋顶做好的原因是等待第二台设备的控制柜安装。期间确实有这个空间期，是利用柜式空调冷却的。但是，柜门是一直关闭使用的，如果要进入也只能是这个期间了。等把故障机拆下来，到立驱动器后我才看清励磁板机散热器附近的黑色油污状物质，但是，此时已经是炸机过了的。

唉，该有的都没有。

将来还要出事，事事不断，而且还可能事事蹊跷

非常感谢兵版提出的建议，这些建议都是工作中的宝贵经历，非常难能可贵。

70没用过 但是80电路板上用万用表量器件可以直接量出来 照理说有三防漆的板子 贴片件想用万用表测量参数是量不出来的因为三防漆绝缘啊 但是80的我印象中可以的而且板子上没有涂三防漆的那种油亮的光泽

另外我们都是买的1500A的直流调速器的是买原装的 如果真差那点钱 早就自己小改大了

对于三防漆，我映像比较深刻，第一次遇到的是6RA70直流驱动器，就是因为柜顶上的空调凝结水原因引起的。6RA70驱动器励磁板设置在驱动器的左上方，而6RA80励磁板设置在下正方位置，所以，柜顶式空调的凝结水落下来，正好落在励磁线路板上，造成电路短路故障炸机的，所以，处理过程后，还是担心空调凝结水问题，虽然最后停止使用了柜顶空调，还是加强了线路板的三防。

自己曾经处理过的故障过程，虽然过去了多年，但是，记忆还是那样的清晰。主要是每一步的过程，背后都包含着无数次的失败和深刻、沉痛的教训。

好多板子还是没有涂三防漆的，可能原因是散热问题吧，毕竟隔离后散热肯定会差点，我这边电柜内有西门子CU250控制器就没有安装冷却风扇，有散热孔，使用的比较正常没有损坏过，而CU310使用了冷却风扇就问题多多。

你们那还能挂牌等第二天处理？如果在我们这立马到现场处理，你们哪是那里，我也去你们哪上班啊，有人性化。我们这里没有人性化。

励磁可控硅应该是接地了。我遇到过这种情况，报故障报的不行，经排查发现是励磁可控硅接地

自己整三防漆是简单 但会不会影响质保啊

是的，没有错。

  既然大家都在说自己处理防护漆的问题，我还是沿用电机浸漆工艺，先把需要的板子用酒精清洗一边后，然后再80摄氏度温度下烘烤4小时，完了后喷（刷）绝缘器，安装后，感觉还是不放心，再在高电压区域加喷了2边，等绝缘漆干了后再上电的。

那次的贴子找了找，是【直流电机1GG6288-0NG40-1VV1-Z烧励磁绕组的故障分析】，https://www.ad.siemens.com.cn/club/bbs/post_1434796_18_0_0.html#anch

【记一次西门子直流电机及驱动器故障修理的过程】，https://www.ad.siemens.com.cn/club/bbs/post_1434433_17_0_0.html#anch

17年11月发的贴。

这2个贴中有当时对励磁驱动板修理过程及部分现场图片。