2019年8月10日土曜日

【故障修理】COTEK SK3000-148 48V 3000W 故障修理 その7 動作テスト

前回までのあらすじ
・見た目は正常で部品の焼損等なし。
・副電源側は多数の修理痕あり。
 ⇒ IGBTの点検を兼ね部品再取り付け
  ヒューズ周りが酷いので修理。30A×2個から20A×3個に修復
主/副電源ともIGBT、FET周りは正常
・テスト中に副制御基板Q13焼損。一般的なFETみたいなので代替品と交換
制御基板内のIC LM2901破損 確認 ⇒ 新品に交換
上記修理中に制御基板破損修復
・主電源側AC出力回復、電圧92Vと低い ⇒ 主電源メイン基板のVRで103Vに調整
副電源まで接続すると動作停止LM339破損を確認し交換で回復

以上で故障修理は完了しましたので、動作テストしていきたいと思います。

先ずは電圧チェック。マニュアルによると下記電圧でLED表示される模様。
下記表示は安定化電源出力値ですので、実際のインバータ入力電圧は少し低いと思われます。
~42.0V      :赤点滅(ゆっくり) & ブザー
42.1~43.3V:赤
43.4~47.6V:オレンジ
47.7~56.1V:緑
56.2~59.1V:オレンジ点滅
59.2~        :赤点滅
概ね正常に動作しているようです。姉妹機の電菱のマニュアルと比較すると微妙に変えてきているのが面白いです。
ちなみに、出力レベルは緑が点くタイミングが240Wと150Wの違いがあるようです。


 安定化電源 ZX-800Lがあるのでこのまま負荷試験に進めても良いのですが、インバータの故障に巻き込まれるのも悲しいので試験用バッテリを製作しました。
 インバータの入力電圧LEDが緑の範囲としては、こちらの対照表から13Sバッテリシステムが最適です。
 以前作った奴は手放してしまったので再度 LEV40 13S 60A スマートBMSシステムを製作しました。細かな配線はまだですが、実験優先で進めます。
ということで出来たのがこちら。負荷がIH 1000Wと少し非力ですが、これが動けば大丈夫でしょう。
結果はこちら、IHの火力を3⇒4⇒5と切り替えています。概ね500⇒1000Wとなります。
  
ファンは温度制御のみかと思いきや、500W負荷でファンが回り前面から勢いよく排気されています。個人的にはこちらの制御の方が好きです。可能であればスピードコントロールしてくれると嬉しい ^^;
負荷LEDは500Wでは点灯せず750Wで緑点灯となりました。この辺はマニュアルとかなり乖離しています。差分が大きいので、もしかしたら制御基板のVRはこの辺の調整なのかもしれません。
最後、1000Wで水から沸かしてみました。さすが1000W、あっというまに沸騰です。
マニュアルではこの辺から負荷LEDがオレンジになるのですが、こちらも緑のままでした。写真では沸騰したためか、679Wに下がっていますね。これ以上のテストは怖いので機会に恵まれたら再テストしたいと思います。

まとめ
RELIABLE ELECTRICと比べるのもなんですが、COTEK SK3000はトランスの質も良く保護回路も幾重に設定されていて好感が持てます。ただ、その分故障個所の特定が難しくオシロがないと辛いかなと感じました。

2019年8月5日月曜日

電圧抑制が続くよいつまでも

久々に太陽光の話題を ^^;

先日の日曜日の事ですが、通常であれば数分で収まる電圧抑制が長時間発生していました。日曜日だし、田舎なので電力消費が少ないのというのもありますが、過去数年みたことないので、もしかしたら近くに発電所が出来たのかもしれません。

上の緑の線はオムロンの5.5KW、真ん中の青がシャープ4.5KWです。雲の影響で落ち込んでいる部分もありますが、概ね2KWの部分が電圧抑止が効いている部分です。約2時間半程度継続していました。うぅぅむ。

2019年8月4日日曜日

【故障修理】COTEK SK3000-148 48V 3000W 故障修理 その6 副電源修理、電圧調整

前回までのあらすじ
・見た目は正常で部品の焼損等なし。
・副電源側は多数の修理痕あり。
 ⇒ IGBTの点検を兼ね部品再取り付け
  ヒューズ周りが酷いので修理。30A×2個から20A×3個に修復
主/副電源ともIGBT、FET周りは正常
・テスト中に副制御基板Q13焼損。一般的なFETみたいなので代替品と交換
制御基板内のIC LM2901破損 確認 ⇒ 新品に交換
上記修理中に制御基板破損修復
主電源側AC出力回復電圧92Vと低い
副電源まで接続すると動作停止、フェールセーフが発動している模様。

電圧が低いのも気になりますが、先ずは副電源側の修理したいと思います。

副電源側も概ね確認が完了しており、残るはセンサ周りのみです。回路を確認するため一度取り外しているU12 LM339ですが、内部ショートしている可能性もあるため交換したいと思います。交換部品は上位互換品であるLM2901があるので、こちらで代用します。
交換後はあっけなく動作してしまいました。
問題の電圧ですが、こちらも92Vと低い状態でした。恐らく制御基板の特性が変わったことにより電圧が下がったものと思われます。

調整できそうな場所を確認すると、
 ・メイン基板側にVRが1個ずつ
 ・制御基板の主電源側に1個
の計3個。制御基板のサブ側には部品が実装されていないことから、実質2個の様です。
結果は直ぐに出ました。主電源側のメイン基板VRでAC電圧を調整できます。
残念ながら制御基板側のVRは良く分かりませんでした。回路を追うとフェールセーフまわりのなので、動いている分には問題なさそうです。回路に詳しい方、よろしくお願いします。 ^^;

最終的なAC出力ですが、電圧降下も考慮し103Vとしました。
 ⇒ 
無負荷時の消費電力は、23.5W。問題なさそうです。
とりあえず修理完了です。しばらくは50W程度の負荷で慣らし運転し、その後負荷テストをしたいと思います。
最後に故障原因の考察ですが、故障部品
【1】主制御基板上のコントローラ基板 LM2901
【2】副制御基板のFET
【3】副制御基板のLM2901
であり、当初は電源入らず or 全赤点滅状態、その後FET焼損から
【3】で副電源制御基板が動作不安定になり、【2】⇒【1】
の順で壊れたと推測してみました。みなさんの考えとか頂けると嬉しいです。

【故障修理】COTEK SK3000-148 48V 3000W 故障修理 その5 制御部修理、主電源復活

前回までのあらすじ
・見た目は正常で部品の焼損等なし。
・副電源側は多数の修理痕あり。
 ⇒ IGBTの点検を兼ね部品再取り付け
  ヒューズ周りが酷いので修理。30A×2個から20A×3個に修復
主/副電源ともIGBT、FET周りは正常
・テスト中に副制御基板Q13焼損。一般的なFETみたいなので代替品と交換
制御基板内のIC LM2901破損 確認 ⇒ 交換に向け取り外し。

注文していた部品が届きました。Aliでも発注したのですが、いつ届くか分からないのでモノタロウにも発注。やっぱり国内は安心です ^^;
既に取り外してあるので、取り付けは簡単・・・・
今まで正常であった出力は、おっ! なんか動いている感じ。
しかし、数秒するといつもの赤表示で停止

何故だ! まだ故障個所があるのか?

ん?? 正常な部品に交換したはずなのに出力波形無しで7V程度しかありません。
再度取り外してみました。よ~く見ると分かりますが、
ICの端子部分のパターンが剥がれています!!
ここからは地獄でした。このような場合、パターンから配線を取ればいいのですが、この基板のパターンは薄く直ぐに剥がれてしまいます。仕方ないので部品から取るべく周囲を削ることになりました。いくつかの配線はパターンから取れたので修復後はこちら。
修理後の波形は、
端子12番
 
端子13番
 
端子16番
 
端子17番
 
最終的なAC波形も綺麗な正弦波となりました!
ん? なんか少し電圧が低いな。テスタで測ると92Vしかありません。商用電源の基準は101V ±6VなのでNGですが、とりあえず動いたので良しとします。

この勢いで副電源も繋いだのですが・・・・、結果は赤LED(*´ω`*)
世の中甘くないようです。

2019年7月28日日曜日

【故障修理】COTEK SK3000-148 48V 3000W 故障修理 その4 故障原因判明

前回までのあらすじ
・見た目は正常で部品の焼損等なし。
・副電源側は多数の修理痕あり。
 ⇒ IGBTの点検を兼ね部品再取り付け
  ヒューズ周りが酷いので修理。30A×2個から20A×3個に修復
主/副電源ともIGBT、FET周りは正常
・テスト中に副制御基板Q13焼損。一般的なFETみたいなので代替品と交換
Q11の入力が他と比較し低い

ということで、Q11ラインを確認すべく主要部品を取り外してみました。
残念ながら、D36の上で信号は止まっており、それ以外の部品も見当たらないことから、制御ユニットに原因がありそうです。

こんな感じで固められているので、触りなくなかったのですが仕方ありません。
下側2個のICが怪しいので、ゴリゴリって感じでカッターでひたすら削ります。

ゴリゴリ、ひたすら削ります ←ここ大事

黒い雲の中から現れたのは、LM2901でした。良かった、普通のICです。
調べていく中で、左IC回路内の短絡が見つかりました
先ほどの回路と重ね合わせると・・・・、見事に一致!!
これで、FETが燃えた原因もQ11の入力が低いのも説明できます。
ということで、さらにゴリゴリします。
ゴリゴリ、ゴリゴリ・・・・・ふぅ

削り、アルコール洗浄、ハンダ、アルコール洗浄、削りを繰り返していると、
故障したICを撤去したことで、短絡部分は解消
あとは部品を交換するだけなんですけど、いつ届くことやら・・・orz

2019年7月27日土曜日

【故障修理】COTEK SK3000-148 48V 3000W 故障修理 その3 制御基板修理・ヒューズ交換

前回までのあらすじ
・見た目は正常で部品の焼損等なし。
・副電源側は多数の修理痕あり。
・主/副電源ともIGBT、FET周りは正常

ということで、簡単に修理できる部分は概ね正常で、残すはメイン基板とそれに付随するセンサ関連となりました。

と、ここで事件発生!! インバータを組みなおし、色々テストしていたところ副電源側のチップ部品が焼損してしまいました。
既に取り外してありますが、Q13が焼損箇所です。IGBTに繋がるフォトカプラを駆動する回路のようです。
表記はRK Lと記載されていますが、チップ部品は品名が特殊で特定が困難なため、回路から部品選定する必要があります。主電源側の回路で確認したところ、一般的なFETで置き換えられそうです。
その他の発見としては、4本の制御線の中でQ11の入力信号だけ±7Vと他よりも低いことが分かりました。また、IGBT(図 緑線)が駆動する際は図 赤線と連動しており、どうもこれが監視線の様です。今後はこの辺を追いかけてみたいと思います。

番外編
副電源のヒューズ修理が酷く、古いヒューズの足に無理やりハンダされているので修復します。
ラインがしっかりしていて90Wでは刃が立たないので、150W半田コテを使います。
部品を取り外し、半田吸取り線でクリーニングします。
基板に記載されていますが、20A 3本を指して完了。
もう少しハンダを盛ってもよかったかな。

2019年7月19日金曜日

【故障修理】COTEK SK3000-148 48V 3000W 故障修理 その2 昇圧部・駆動部確認

前回までのあらすじ
・見た目は正常で部品の焼損等なし。
・副電源側は多数の修理痕あり。

ということで、まともそうな主電源側を動かしてみる。
先ずはIGBTを取り外してみた。短絡等チェックしてみたが部品/基板とも正常

制御基板を戻し、安定化電源にて49V 2Aを供給してみるとシステムチェック後、動こうとするが直ぐに停止してしまう。以下はその数秒の波形。
MOSFET群 上段
 
MOSFET群 下段
 
昇圧トランスの出口
 
結果、昇圧部は正常で、整流ダイオードを経由し大型コンデンサにはDC250Vが来ていることを確認できた。

続いてIGBT制御関連、真ん中の2個に信号が来ていないが、フォトカプラの入力も同様なのでフェールセーフで意図的に止めているようだ。
 
 
 
 

概ね問題なさそうなのでIGBTを戻しテストするが、フェールセーフで停止してしまう。

試しに、副電源の基板と交換してみると、IGBTを取り外していないため少し波形が乱れているものの、概ね同じ結果となった。

うぅぅむ、なんか迷路に迷い込んでしまったようだ。((+_+))