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1 查找故障難點分析
ZX7系列逆變焊機由多種電路相互控制組成,損壞其一種器件,其另一器件也會受影響,例如主回路中IGBT模塊功率器件損壞,多數是由其它元件連帶造成的。例如:①IGBT模塊功率器件控制腳穩壓管、平衡電阻損壞;②驅動板有無脈沖信號(柵極管是否完好);③控制板上CPU集成塊是否完好;④控制板集成塊7815、7915是否損壞。綜上所述,維修電焊機就要全面檢查,記錄好各種器件數據和檢查驅動板輸出波形,這樣對維修后焊機正常使用起到事半功倍作用。
2 主要器件和工作原理
ZX7系列逆變焊機組成:①主回路:由三相整流橋、輸出濾波電容、IGBT模塊、諧振板、主變壓器、阻斷電容、快恢復二極管(吸收阻容部件,吸收磁環)及電抗器組成。②控制回路:由控制板和驅動板組成。
具體工作原理如下圖:
原理說明:①主回路由三相整流橋將電壓380V交流電,整流成波紋較小的電壓大約500V直流電。②控制電路控制由驅功率器件,對主回路IGBT模塊功率器件實現雙極控制技術,使直流電逆變產生20KHZ高頻脈沖交流電。③經主變壓器降壓后再經整流電路整流濾波實現直流輸出,變成可以焊接的直流電。
3 ZX7系列逆變焊機幾種常見故障維修方法
3.1 故障一:空載電壓過低.電流顯示不正常
首先判斷IGBT模塊功率器件是否損壞。
3.1.1 用萬用表Ω檔(*1K或*100)測量IGBT模塊功率器件主回路接線柱2、1兩柱和1、3兩柱間正電阻。具體做法是用萬用表的黑表筆接模塊柱2、1,紅表筆接模塊柱1、3,若阻值在550Ω-750Ω之間,反向電阻兩表筆對調值在“∞”,可初步判斷IGBT模塊功率器件的穩壓管是好的;其它情況則IGBT模塊功率器件的穩壓管損壞。
3.1.2 進一步檢查:萬用表用Ω(*1K或*100)檔黑表筆接IGBT模塊1柱,紅表筆接模塊2柱,用6F22ND 9V電池正極對IGBT模塊功率器件控制腳6(外側一腳),腳7(內側一腳)對電池負極擦劃,如指針發生偏轉,證明IGBT模塊導通其中一路是好的。同樣方法測量IGBT模塊功率器件另一路黑表筆接柱3和紅表筆接柱1,如果也導通另一路也是好的。那整個IGBT模塊都是好的。具體操作如圖示:
注意:用電池擦劃后,發現萬用表指針偏轉后,要快速用手指按一下IGBT模塊控制腳兩極放電,以免損壞IGBT模塊。
如:指針不發生偏轉證明IGBT模塊已經損壞,接下來要判斷IGBT模塊功率器件損壞的原因。是哪些元件造成的,具體步驟:
① 首先要檢查IGBT模塊控制腳上穩壓管是否完好。用萬用表測量其正向電阻值8-10KΩ之間,反向電阻值為“∞”是好的。如果正反向阻值為“0”時,說明穩壓管擊穿。如果正反向阻值均為“∞”說明穩壓管斷路。需要更換,更換時要注意方向。另外平衡電阻也要檢查阻值是否在2.4KΩ。② 接下來檢查驅動板輸出波形如圖(用示波器)。③上圖波形表現為驅動板無故障,下圖波形表現為驅動板故障。故障原因a多為柵極管損壞;b可控硅也有可能損壞;c三極管、整流橋也有可能損壞。其現象:焊機上電后驅動板穩壓電阻會燒毀或崩驅動板。
3.1.3 控制板CPU集成塊損壞。可量管腳直流電壓判定。如果CPU是好的,7815、7915 集成塊是否完好。損壞逐一更換。
全部檢查后把損壞元件更換后,在進行示波器檢查。如果波形如上所述,說明故障排除。
3.2 故障二:逆變焊機電流不可調
步驟:①判斷電流調節電位器是否損壞。方法:用萬用表電阻檔對電位器三腳1、2和2、3,若阻值分別為“0-∞”“∞-0”由小到大或由大到小平滑過度。證明電位器是好的。反之更換。②判斷霍爾傳感器是否損壞。方法:用萬用表直流電壓檔測傳感器“+”、“-”兩端電壓,若電壓值為15V,證明傳感器是好的,反之證明傳感器損壞。③控制板CPU集成塊是否損壞。方法:測管腳電壓對地直流電壓值。用萬用表直流電壓檔測量7、8腳電壓值4.2-4.3V,11、13腳電壓6.3-6.4V,14腳電壓15V,則說明CPU集成塊完好,其它情況說明CPU集成塊損壞。
3.3 故障三:逆變焊機過熱指示燈亮無電流輸出
檢查方法:①停機片刻,如電焊機繼續可以工作,證明過熱開關動作;②檢查風扇是否工作(過熱開關動作,焊機無電流輸出)。方法:首先檢查接線是否松動,其次用萬用表電阻檔檢查啟動電容。③檢查過熱開關是否損壞。方法:用萬用表電阻檔判斷溫度開關,通壞,斷好。
3.4 故障四:空載電壓過高
快恢復二極管吸收阻容器件損壞。方法:用相應表計測量電阻期數值電阻5Ω,電容2.1-2.5微法。
3.5 故障五:電源指示燈不亮或閃爍,焊機蜂鳴器發聲焊機無輸出
①電網無電,焊機空氣開關損壞,控制保險管損壞。方法:檢查開關下側有無電壓并用萬用表電阻檔檢查保險管通斷。②電源過電壓、欠電壓、缺相。方法:用萬用表交流電壓檔檢查。
3.6 故障六:逆變焊機送電后空氣開關跳閘
步驟:①一次三相整流橋是否損壞。方法:用萬用表電阻檔測量正反向電阻。正向導通、反向截止證明整流橋是好的,反之整流橋損壞。②濾波電容是否損壞。方法:用萬用表電阻擋測量絕緣阻值,用黑表筆接電容正極,紅表筆接電容負極,如指針偏到5KΩ并慢慢回到0.5MΩ以上,證明電容是好的;如指針到“0”或無充電反應說明電容損壞。③IGBT模塊否損壞。檢查方法同故障一。
根據維修多臺ZX7系列焊機總結出電焊機故障維修流程,如下圖:
4 使用效果
經過維修,對修復后的焊機進行一個多月試驗,無論電流調解、弧長、推力等設定未出現異常,工作非常平穩。到現在為止已經連續運行四個月,均未發現異常。修復后焊機完全能夠達到使用要求。
5 結論
經過維修后的電焊機,無論操作性能,焊接質量都達到原來焊機的工作要求。在修復過程中要注意以下幾點:
①因為年限不同,元件型號有所改變,更換元件后要注意焊機電路是否產生振蕩,發生一點保護現象,這樣要在過流保護回路中適當調整,過流電阻和瓷片濾波電容用來改善修復后焊機的工作性能。
②測量驅動板柵極管時不要用萬用表電阻檔測量完就認為沒問題了。一定要用示波器測量波形。因為柵極有一些細小缺陷用萬用表是檢查不出來的。
③更換霍爾傳感器時一定要注意哪是接地,哪是電源,哪是信號接線柱。
④更換整流橋濾波電容時一定要注意電容極性,兩電容是串聯極性是正-負-正-負,而并非并聯電路。
⑤IGBT模塊功率器件上的諧振板更換一次模塊后,一定要對其所有元件進行全面檢查,電容要用專門DM-6243L類型電容表測量,幾個二極管阻值要相同,電阻阻值都要相同。
⑥更換各種元器件或電流表后,一定要用測量直流電流表調整表頭電位器,把表上顯示電流和實際調整吻合。
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