ZX7系列逆变焊机常见故障维修

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1 查找故障难点分析
ZX7系列逆变焊机由多种电路相互控制组成,损坏其一种器件,其另一器件也会受影响,例如主回路中IGBT模块功率器件损坏,多数是由其它元件连带造成的。例如:①IGBT模块功率器件控制脚稳压管、平衡电阻损坏;②驱动板有无脉冲信号(栅极管是否完好);③控制板上CPU集成块是否完好;④控制板集成块7815、7915是否损坏。综上所述,维修电焊机就要全面检查,记录好各种器件数据和检查驱动板输出波形,这样对维修后焊机正常使用起到事半功倍作用。
2 主要器件和工作原理
ZX7系列逆变焊机组成:①主回路:由三相整流桥、输出滤波电容、IGBT模块、谐振板、主变压器、阻断电容、快恢复二极管(吸收阻容部件,吸收磁环)及电抗器组成。②控制回路:由控制板和驱动板组成。
具体工作原理如下图:
原理说明:①主回路由三相整流桥将电压380V交流电,整流成波纹较小的电压大约500V直流电。②控制电路控制由驱功率器件,对主回路IGBT模块功率器件实现双极控制技术,使直流电逆变产生20KHZ高频脉冲交流电。③经主变压器降压后再经整流电路整流滤波实现直流输出,变成可以焊接的直流电。
3 ZX7系列逆变焊机几种常见故障维修方法
3.1 故障一:空载电压过低.电流显示不正常
首先判断IGBT模块功率器件是否损坏。
3.1.1 用万用表Ω档(*1K或*100)测量IGBT模块功率器件主回路接线柱2、1两柱和1、3两柱间正电阻。具体做法是用万用表的黑表笔接模块柱2、1,红表笔接模块柱1、3,若阻值在550Ω-750Ω之间,反向电阻两表笔对调值在“∞”,可初步判断IGBT模块功率器件的稳压管是好的;其它情况则IGBT模块功率器件的稳压管损坏。
3.1.2 进一步检查:万用表用Ω(*1K或*100)档黑表笔接IGBT模块1柱,红表笔接模块2柱,用6F22ND 9V电池正极对IGBT模块功率器件控制脚6(外侧一脚),脚7(内侧一脚)对电池负极擦划,如指针发生偏转,证明IGBT模块导通其中一路是好的。同样方法测量IGBT模块功率器件另一路黑表笔接柱3和红表笔接柱1,如果也导通另一路也是好的。那整个IGBT模块都是好的。具体操作如图示:
注意:用电池擦划后,发现万用表指针偏转后,要快速用手指按一下IGBT模块控制脚两极放电,以免损坏IGBT模块。
如:指针不发生偏转证明IGBT模块已经损坏,接下来要判断IGBT模块功率器件损坏的原因。是哪些元件造成的,具体步骤:
① 首先要检查IGBT模块控制脚上稳压管是否完好。用万用表测量其正向电阻值8-10KΩ之间,反向电阻值为“∞”是好的。如果正反向阻值为“0”时,说明稳压管击穿。如果正反向阻值均为“∞”说明稳压管断路。需要更换,更换时要注意方向。另外平衡电阻也要检查阻值是否在2.4KΩ。② 接下来检查驱动板输出波形如图(用示波器)。③上图波形表现为驱动板无故障,下图波形表现为驱动板故障。故障原因a多为栅极管损坏;b可控硅也有可能损坏;c三极管、整流桥也有可能损坏。其现象:焊机上电后驱动板稳压电阻会烧毁或崩驱动板。
3.1.3 控制板CPU集成块损坏。可量管脚直流电压判定。如果CPU是好的,7815、7915 集成块是否完好。损坏逐一更换。
全部检查后把损坏元件更换后,在进行示波器检查。如果波形如上所述,说明故障排除。
3.2 故障二:逆变焊机电流不可调
步骤:①判断电流调节电位器是否损坏。方法:用万用表电阻档对电位器三脚1、2和2、3,若阻值分别为“0-∞”“∞-0”由小到大或由大到小平滑过度。证明电位器是好的。反之更换。②判断霍尔传感器是否损坏。方法:用万用表直流电压档测传感器“+”、“-”两端电压,若电压值为15V,证明传感器是好的,反之证明传感器损坏。③控制板CPU集成块是否损坏。方法:测管脚电压对地直流电压值。用万用表直流电压档测量7、8脚电压值4.2-4.3V,11、13脚电压6.3-6.4V,14脚电压15V,则说明CPU集成块完好,其它情况说明CPU集成块损坏。
3.3 故障三:逆变焊机过热指示灯亮无电流输出
检查方法:①停机片刻,如电焊机继续可以工作,证明过热开关动作;②检查风扇是否工作(过热开关动作,焊机无电流输出)。方法:首先检查接线是否松动,其次用万用表电阻档检查启动电容。③检查过热开关是否损坏。方法:用万用表电阻档判断温度开关,通坏,断好。

3.4 故障四:空载电压过高
快恢复二极管吸收阻容器件损坏。方法:用相应表计测量电阻期数值电阻5Ω,电容2.1-2.5微法。
3.5 故障五:电源指示灯不亮或闪烁,焊机蜂鸣器发声焊机无输出
①电网无电,焊机空气开关损坏,控制保险管损坏。方法:检查开关下侧有无电压并用万用表电阻档检查保险管通断。②电源过电压、欠电压、缺相。方法:用万用表交流电压档检查。
3.6 故障六:逆变焊机送电后空气开关跳闸
步骤:①一次三相整流桥是否损坏。方法:用万用表电阻档测量正反向电阻。正向导通、反向截止证明整流桥是好的,反之整流桥损坏。②滤波电容是否损坏。方法:用万用表电阻挡测量绝缘阻值,用黑表笔接电容正极,红表笔接电容负极,如指针偏到5KΩ并慢慢回到0.5MΩ以上,证明电容是好的;如指针到“0”或无充电反应说明电容损坏。③IGBT模块否损坏。检查方法同故障一。
根据维修多台ZX7系列焊机总结出电焊机故障维修流程,如下图:
4 使用效果
经过维修,对修复后的焊机进行一个多月试验,无论电流调解、弧长、推力等设定未出现异常,工作非常平稳。到现在为止已经连续运行四个月,均未发现异常。修复后焊机完全能够达到使用要求。
5 结论
经过维修后的电焊机,无论操作性能,焊接质量都达到原来焊机的工作要求。在修复过程中要注意以下几点:
①因为年限不同,元件型号有所改变,更换元件后要注意焊机电路是否产生振荡,发生一点保护现象,这样要在过流保护回路中适当调整,过流电阻和瓷片滤波电容用来改善修复后焊机的工作性能。

②测量驱动板栅极管时不要用万用表电阻档测量完就认为没问题了。一定要用示波器测量波形。因为栅极有一些细小缺陷用万用表是检查不出来的。

③更换霍尔传感器时一定要注意哪是接地,哪是电源,哪是信号接线柱。

④更换整流桥滤波电容时一定要注意电容极性,两电容是串联极性是正-负-正-负,而并非并联电路。

⑤IGBT模块功率器件上的谐振板更换一次模块后,一定要对其所有元件进行全面检查,电容要用专门DM-6243L类型电容表测量,几个二极管阻值要相同,电阻阻值都要相同。

⑥更换各种元器件或电流表后,一定要用测量直流电流表调整表头电位器,把表上显示电流和实际调整吻合。

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