例13．浪涌吸收器不良引起的故障維修

發布日期：2011-11-25    蘭生客服中心    瀏覽：2684

故障現象：某配套FANUC 0MC的立式加工中心，在外部突然斷電后再開機時，出現系統電源無法正常接通的故障。

 

分析及處理過程：經檢查，該機床的系統采用了輸入單元集成式FANUC AI電源單元(A16B-1211-0100)，其外形以及與外部的連接如圖4-4所示。

 

    AI電源單元是FANUC公司生產的輸入單元與電源集成一體的電源控制單元，它既具有普通FANUC系統電源單元(如：FANUC電源單元A、電源單元B、B2)的功能，又具有前述的FANUC輸入單元的系統電源通/斷控制功能。這種模塊體積小，使用方便，可靠性好，因此在數控機床上使用較多。

 

FANUC AI電源單元的輸入/輸出連接如下：

CPl：AC200V(220V/230V/240V)電源輸入；

CP2：與系統電源ON/OFF同步的AC200V(220V/230V/240V)電源輸出：

CP3：電源單元的控制信號輸入，包括：系統電源ON/OFF開關觸點輸入(ON 、OFF、COM)；外部報警信號觸點輸入(AL、OFF)；電源單元報警輸出(FA、FB)；

CPl2：向主板提供的+5V、+15V、－15V、+24V、+24VE電源輸出；

CPl5：向CRT提供的+24V電源輸出。

 

模塊正面有PIL(綠)與ALM(紅)兩只指示燈，指示燈狀態的含義如下：

PIL(綠)：電源指示燈。當外部AC電源加入，且內部輸入單元的DC24V輔助控制電源電壓正常時，指示燈亮。

ALM(紅)：報警指示燈。燈亮時表明電源單元內部存在故障或外部報警信號(AL、OFF)觸點閉合。

    FANUC AI電源單元的系統、伺服電源接通/斷開控制部分的原理
 

 


    外部電源經輸入端子CPl的R、S端加入，經熔斷器P11、F12(7.5A)，浪涌電壓吸收器VSll、繼電器觸點RY3、RY4，控制AC200V。這一AC200V電壓，經CP2上的200R、200S端輸出到模塊外部，使外部獲得與電源單元同步接通/斷開的200V控制電壓。在通常情況下，CP2上的AC200V輸出電壓用來接通伺服驅動的主接觸器MCC，從而實現伺服驅動器和系統的同步通/斷控制。

    在電源單元內部，200V(200R、200S)控制電壓又經電源濾波器NFl、二極管整流橋DSl、濾波電容C12、C13產生開關電源的直流母線電壓(V+/V-)。

    輸入單元內部的DC24V輔助控制電壓、開關主電源的DCl5V控制電壓，由單獨的集成開關電源控制模塊M11進行控制。M11的開關信號經變壓器T1輸出，通過D1整流、C2濾波以及ZDl、Q1組成穩壓環節，在A24上獲得DC24V的輸入單元輔助控制電壓。當DC24V電源正常后，發光二極管PIL正常發光。同時，24V輔助控制電壓又經過熔斷器P1(0.3A)、浪涌電壓吸收器VSl以及ZD2、Q3、C4組成的穩壓、濾波環節產生用于開關主電源的DCl5V控制電壓A15。

    圖4-6為AI內部輸入單元的電源通、斷控制回路，它由中間繼電器RYl~RY5、RYl2等組成。其原理與FANUC 6/11所使用的FANUC輸入單元相類似，線路中考慮了MDI/CRT單元上的系統電源ON/OFF控制、外部報警(E.ALM信號)、內部電源模塊的報警等多種條件，為用戶使用提供了便利。

    由圖4-6可見，AI內部輸入單元的電源通、斷控制過程如下：

1)通過系統MDI/CRT單元上的系統ON按鈕使RY2~RY4得電；

2)RY3、RY4的常開觸點閉合，AC200V電源(200R、200S)接通，開關電源主回路開始工作，產生系統所需要的DC5V、DC24V、DC±15V等電源電壓；

3)通過CP2上的200R、200S輸出，可以同時接通外部的主接觸器MCC，接通伺服驅動電源。

 

 

    輸入單元的電源接通條件如下：

    1)MDI/CRT單元上的電源切斷OFF按鈕觸點閉合；

    2)外部報警觸點斷開、系統內部開關主電源DC5V、DC24V、DC±15V無故障。

    注：在外部報警觸點閉合或內部開關主電源故障時，通過電源單元內部的電壓監控電路，將使繼電器RYl2接通，并通過晶閘管CRl接通報警繼電器RYl，斷開系統電源。

在本例中，經檢查發生故障時，圖4-5中的熔斷器F11、F12已熔斷。再進一步測量發現，熔斷器F11、F12間發生短路，原因是浪涌電壓吸收器VSll短路。由于當時無備件，為了保證機床的正常生產，維修時暫時取下了浪涌電壓吸收器VSll，并更換F11、F12后，機床故障排除。

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