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青岛海越机电科技有限公司维修人员培训手册1海越科技维修人员故障分析手册—工业机系列一、企业介绍青岛海越力源电器有限公司创立于1996年6月，前身是哈尔滨工业大学校办产业，是以研发、制造逆变式焊割电源、工业自控设备、精密仪器仪表为主的高新技术企业。本公司自1996年起一直致力于国际上最先进的IGBT逆变式焊割电源的开发研制工作，培养出了一支具有一流专业化水准的研发队伍，积累了丰富的大规模生产经验。本公司所开发生产的逆变式多功能焊割机采用先进的IGBT逆变技术，在一台机器上实现了：直流手弧焊、直流/脉冲氩弧焊、空气等离子弧切割、碳弧气刨多种功能。另开发研制有二氧化碳气体保护焊、纤维素下向焊、埋弧自动焊等系列。荣获山东省科技进步奖、青岛市科技进步一等奖，国家星火计划中小企业创新基金支持项目。该产品重量轻、体积小、移动方便、操作简单、性能稳定、质量可靠，较传统焊机节电30%，是目前国内焊接设备市场上技术特色最突出、性能价格比最高的焊割设备之一。本公司是哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院科研成果的产业化基地，博士后工作站，占地2000余平米的生态化生产厂房为我公司的技术支持和规模化生产提供了保障，严格规范和科学的管理及工艺使我们的产品具有一流的品质。我公司的产品是从事化建、油建、电建、造船、锅炉压力容器、冶金、机械、车辆、安装、维修等行业进行焊割作业的理想选择。公司坚持以人为本的指导思想，将传统文化与现代科技及管理有机结合，以实现用户，员工，股东和社会的共有价值最大化作为企业的发展目标。海越电焊机是采用当今电力电子行业最先进的全桥IGBT逆变技术生产的。逆变就是将工频交流电整流后，再逆变成中高频交流电，经再次整流获得相当平稳的直流焊接电流。逆变后的交流电频率从工频50Hz提高到二十千Hz，电能在高频下进行转变和传递，可使主功率变压器铁芯截面积尺寸大大减小，因而逆变焊机可在很大程度上减小外型尺寸，节省金属材料，大大减小电能的损耗，更重要的是由于惯性环节的减少及电子线路的应用，可方便地对电弧的电流电压等参数实施毫秒至微秒级的控制，以实现焊接工艺要求的电源特性。青岛海越力源电器有限公司是专门生产逆变焊机的专业厂家，从90年代初期开始研制IGBT逆变焊机，技术成熟。主要生产：IGBT逆变式手弧焊、氩弧焊、等离子切割、碳弧气刨、埋弧焊、二氧化碳气体保护焊机等。焊机的主要器件IGBT由德国西门子公司生产，IGBT是英文名字：InsulatedGrideBipoleTransistor的缩写，它即具有MOS管的压控性能又具有晶体管的大电流、低压降、高耐压性能。逆变焊机具有体积小、重量轻、移动方便、操作简单，高效、节能、噪音小、功率因数高对电网污染小，逆变频率高、飞溅小、焊缝成型好、焊接质量高等特点。二、海越焊机基本元器件2.1逆变焊机的原理逆变与整流是两个相反的概念，整流是把交流电变换为直流电的过程，而逆变则是把直流电改变为交流电的过程，采用逆变技术的弧焊电源称为逆变焊机。逆变过程需要大功率电子开关器件，采用绝缘栅双极晶体管IGBT作为开关器件的逆变焊机成为IGBT逆变焊机。逆变焊机主回路主要有四部分组成：1、整流滤波电路：将三相380V/50Hz的交流电整流滤波后，获得平滑的直流电；青岛海越机电科技有限公司维修人员培训手册22、逆变回路：将直流电变换成几千至几万Hz的中频交流电；3、中频变压器：将中频交流电降压，传输至副边；4、输出整流滤波：将中频交流电变换成直流，经滤波后输出。2.2逆变焊机的结构认识工业上的一般都用380V电压作为电机的额定电压，民用电器的额定电压是220V。各种机型的主电路类似，下面以NBC-500Ⅱ为例介绍主电路中的元器件及其作用，其具体安装图如图2.1和2.2所示。图2.1NBC-500Ⅱ安装图1图2.2NBC-500Ⅱ安装图2青岛海越机电科技有限公司维修人员培训手册31、整流滤波电路（1）输入滤波：三相380V/50Hz的交流电首先经过输入滤波电感（如图2.3所示）进行滤波；（2）一次整流滤波：滤波后的交流电进入三相整流桥（如图2.4所示），把输入的50Hz工频交流电转换成直流电。①整流、逆变相关元器件都固定在散热片上，散热片主要起散热作用，同时也起到支撑的作用；②整流之前，并接三个电容（CBB21，如图2.5所示），起滤波作用；③整流之后，并一个压敏电阻（MYL1，如图2.6所示），可以抑制电路中经常出现的异常过电压，保护电路免受过电压的损害；④整流之后，并接一个蜗牛电容（SFC，如图2.7所示），起滤波作用；⑤整流之后，有四个铝电容（如图2.8所示）并联后与电感U16（如图2.9所示）串联组成LC吸收电路，对整流后的直流电进行滤波。图2.3输入滤波电感图2.4三相整流桥图2.5电容图2.6压敏电阻图2.7薄膜电容图2.8铝电容图2.9U16-换流电感2、逆变回路：整流后的直流电经过IGBT模块（如图2.10所示）逆变成20KHz中频交流电。3、中频变压电路：整流后的信号作为中频变压器（通过原副边匝数不同，起到对中频交青岛海越机电科技有限公司维修人员培训手册4流电降压的作用，如图2.11所示）的原边输入；降压后输出到二次整流模块单元。（1）由蜗牛电容和电感（如图2.12所示）组成串联谐振电路作为中频变压器的原边输入负载；（2）取样小板（如图2.13所示）作用：对逆变电流进行采样，给控制模块提供反馈信号，以保证整机的电流输出。图2.10IGBT模块图2.11中频变压器图2.12谐振电感图2.13电流取样小板4、输出整流滤波电路：中频变压器的副边输出进入整流桥模块（如图2.14所示）进行二次整流，获得直流电。（1）图2.14所示为快恢复二极管组成的整流桥，图2.4所示为普通二极管组成的整流桥，其二者的区别是：普通硅二极管的耐压可以做得较高，但是它的恢复速度低，只能用在低频的整流上，如果是高频的就会因为无法快速恢复而发生反向漏电，最后导致管子严重发热烧毁；肖特基二极管的耐压能常较低，但是它的恢复速度快，可以用在高频场合，故开关电源采用此种二极管作为整流输出用，尽管如此，开关电源上的整流管温度还是很高的。（2）整流桥旁边有一个U16（如图2.2所示），连接到中频变压器上，防止上电瞬间中频变压器达到磁饱和使IGBT损坏。（3）每只二极管模块上都并有电阻和电容，这里的电阻电容（如图2.15所示）组成阻容吸收电路，它可有效抑制操作过程中电压的瞬间振荡和高频电流，使过电压的波形变缓，陡度和幅值降低，再加上电阻的阻尼作用，使高频振荡迅速衰减。青岛海越机电科技有限公司维修人员培训手册5图2.14快恢复二极管模块图2.15整流二极管阻容吸收器件（4）输出滤波电路：整流输出一端经电缆直接接到前面板的正极输出端（如图2.2所示），另外一端即中频变压器的公共端分别经过输出滤波电感（如图2.16所示）、分流器（如图2.17所示）接到前面板的负极输出端。利用吸收小板（如图2.18所示）最后对输出信号进行滤波。（5）电流、电压反馈电路：利用分流器（如图2.18所示）对输出电流进行采样；通过双绞线对输出电压进行采样，将采样信号送到主控单元，以保证整机的稳定输出。图2.16输出滤波电感图2.17吸收小板图2.18分流器除以上基本元器件外，ZX7-STG、LGK以及WSM系列焊机中还用到了引隔离变压器和弧器盒。下面依次介绍其作用。1、隔离变压器：隔离变压器（如图2.19所示）的原理和普通变压器一样，都是利用电磁感应原理。隔离变压器一般是指1：1的变压器。由于次级不和地相连。次级任一根线与地之间没有电位差。使用安全。常用作维修电源。由于不与地相连，各种杂波减少了，所以减小了干扰。2、引弧器盒钨极氩弧焊中用的是高频高压引弧法。在钨极和焊件之间留有2-5mm的间隙，然后加2000-3000V的空载电压，利用高电压直接将空气击穿，引燃电弧。由于高压电对人身有危险，通常将其频率提高到150-260KHz，利用高频电强烈的集肤效应，对人身不会造成危害。图2.19隔离变压器图2.20氩弧/切割用引弧器盒三、常见故障及维修NBC系列常见故障及维修方法（一）、风扇停转1、检查有无缺相；青岛海越机电科技有限公司维修人员培训手册62、是否有异物挡住扇叶；3、检查电源电压是否过低。（二）、加热表不加热1、首先测量加热器插座有无AC36V供电。若有，则需检查加热器内部加热棒是否烧坏；若无，则需要打开机壳，测量36V插座上的自恢复保险（常通状态，保险颜色为黄色）。2、加热表型号有无错用成AC220V或其他型号，错用成非AC36V加热器则有可能引起焊机内部控制变压器烧毁。（三）、开机后风扇转但数显表不亮1、检查有无缺相。2、检查外部保险丝（2A）。3、测量表头上五针线的1、2号线之间应该有AC10V电压，有电压是表头坏，无电压则是控制变压器（小）坏。4、整个表头电源由以下部分组成：外部AC380V→空气开关→控制变压器（小，1、2号脚AC380V）→9、10号脚AC10V→表头1、2号针脚。4、5号为主控板给定表头显示数值。（四）、显示不正常1、正常显示应为：（1）焊接前电压15-50（350机型为40），电流3-100。（2）按下枪开关后电压70左右，电流“000”。（3）焊接时电压显示实际焊接电压，电流显示实际输出电流。（4）拔下6针插头时电压显示70左右，电流显示170左右。2、有两台以上焊机可以调换送丝机来排除是否是送丝机的问题，若是送丝机问题则需要检查控制线有无烫坏、砸断、短路情况发生，检查控制盒有无损坏。如是电源问题请更换主控板。（五）、显示正常但不送丝1、检查送丝轮型号是否与焊丝型号匹配；送丝轮与压丝轮是否因为使用时间过长导致凹槽过大引起焊丝打滑；焊丝与导电嘴发生熔合。2、检查控制线有无烫坏、砸断、短路情况发生，检查控制盒有无损坏。3、拔下6针插头，置于“试丝”档位，然后测量6针插座的1、6号脚有无DC10V以上电压，若有压则是控制线或送丝机问题，若没有电压则更换主控板。（六）、送丝但不起弧1、置于“试丝”档位，观察电压表的显示，若低于50V则说明空载电压不正常，此时，万用表测量驱动板的p2线插的3.4.号孔（也就是主控板给到的信号电压，大约3.5-4.5v青岛海越机电科技有限公司维修人员培训手册7之间），为正常。若是没有驱动信号电压，则检查分流器取样线，正极输出取样线是否接触不良或断开？检查主控板。若是有驱动电压信号则应该测量整流侧其中的一只二极管上面的两个输入端螺丝之间的交流电压，应约为ac300v左右。若没有电压输出则应是驱动板或igbt有问题。若电压正常，则关电，测量二极管是否损坏。必须在试丝档位功能测量，空载输出。若高于50V，说明焊机有输出，空载电压正常。则需要检查外部线路、地线、送丝机电缆、焊枪连接是否牢固可靠。2、若是按下枪开关，出现快送丝状态请更换枪开关。（七）、CO2气体不送气1、气瓶有无气体。2、气管.焊枪有无堵塞。3、置于“试气”档位，测量控制线上2、6号线有无DC24V，有电压气路堵塞或气阀坏；没有电压则需更换主控板。（或者短路主控板上的f1.f2两个自恢复保险，有可能保险损坏导致不出气或焊接一段时间出现断气现象。）4.加热表未插电或损坏，导致冻结。（八）焊接缺陷1、气路堵塞或气管、焊枪漏气造成气压过低。2、加热器不加热造成减压阀冻结。3、工件有油污、锈蚀、水等能与熔池产生化学反应的杂质。4、工作场地空气对流过大，需要采取防风措施。青岛海越机电科技有限公司维修人员培训手册8ZX7系列故障现象及排除方法（一）过热保护灯亮：1.风扇不转，缺相造成风扇不转，或是风扇本身已坏2.超负载持续率工作，休息一段时间待温度降到正常范围，即可工作3逆变侧散热器上常闭温控开关处于断开状态，检查常闭温控开关，是否处于断开状态（二）数显表不显示1.缺相2.控制变压器未能把AC380V变为AC10V，控制变压器坏或导线断3.数显表坏（三）.焊机无输出或焊条只有微弱打火不能正常起弧1.缺相或外部电压低。2.主控板坏，未能给驱动板信号驱动IGBT模块。短路焊机