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FANUC电源模块故障之浪涌吸收器引起的故障维修

信息来源:gkong.biz  时间:2009-12-25  浏览次数:111

  以下是工程师在实际工作中,总结出来的,希望对大家能有所帮助。
  故障现象:某配套FANUC 6M的立式加工中心,在工件加工过程中,系统突然断电,机床关机后,无法重新起动机床。
  分析及处理过程:经检查,该机床电源输入单元的电源指示(PIL)与报警(ALM)灯同时亮。根据本章4.1.1节分析可知,电源指示(PIL)与报警(ALM)灯同时亮的原因是系统电源模块存在报警。
  测量系统电源模块(A14B-0061-B002),发现输出+5V、+15V、-15V、24V全部为0V,且电源模块的输入熔断器F11、F12熔断,换上熔断器后,测量发现电源输入存在短路现象。因此,初步判断开关电源的一次侧存在短路故障,必须根据原理图,找出短路原因,排除故障后才能起动机床。
  FANUC 6电源模块A14B-0061-B002的原理框图如图4-10所示,图中各主要元器件的作用如下:
  F11、F12:输入熔断器,主回路短路保护元件。
  VSll:浪涌吸收器,用于吸收交流输入侧的瞬间高压。
  NFll:输入滤波器,对输入交流电源进行滤波。
  DSll:单相全波整流桥,整流产生直流母线电压。当输入电压为AC200V时,通过DSll整流以及C12、C13的滤波稳压,可以在直流母线上获得DC210~230V左右的直流电压。
  C12、C13(220μF/400V):直流母线滤波电容。
  R11(2Ω/20W):与RYll常开触点并联,作为起动电流限流电阻,开机瞬间由于RYll触点断开,R11串联接入直流母线主电路,限制开关主电路的冲击电流;+24V输出正常后,RYll吸合,通过RYll常开触点短接限流电阻。
  SHll:调试、测量用短接设定端子,通过断开SHll可以使Q14、D24、Q15、D25与整流电路分离。
  Q14、Q15:开关电源功率驱动管,作为开关电源主变压器输出驱动。
  D24、D25:续流二极管,在驱动管Q14、Q15关断时,对电源变压器进行续流。
  M11、T11、D11、C17(330μF/25V):电源模块辅助电源控制及驱动环节。主要由集成电路PS01,以及辅助开关电源驱动部分的输出驱动、放大环节的Q24、Q25、C14、C15、C16等元器件(图中未画出)组成,用于产生电源模块用的DCl0V基准电压与DCl5V辅助控制电压。
  M12、T12:开关电源主回路PWM前级驱动。主要由集成电路PS04,以及用于前级驱动进行驱动、放大的Q11、Q12、Q13、D12、D13等器件(图中未画出)组成,作为开关电源主变压器输出驱动管Q14、Q15的开关控制信号输入。
  T13、D27、R23 (91Ω):开关电源一次侧电流检测环节(实际线路中,还包括C63、ZDl9等元器件,图中未画出)。
  DSl2、CHll:+24V电源整流、控制回路,CHll为整流输出平波电感。实际线路中,还包括R24、R25(200Ω/2W)、C26(1000pF/1200V)等元件,图中未画出。
  Q19:用于+24VPWM输出电压的调节与控制。实际线路中,还包括Q20、D30、D31、D32、D44、ZDl5、C32、R38~R43等元器件,图中未画出。
  CRl3、Q16、C26~C30(1000μF/35V):DC24V输出电压调节、滤波环节。实际线路中,还包括Q17、Q18、D28、D29、ZDl3、ZDl4、C31、C27、R28~R37等,图中未画出。
  R26(75mQ/5W):DC24V输出过电流检测。实际线路中,还包括R27(200mΩ/5W)等元件,图中未画出。
  RGll、CRll:由HAl7815集成稳压器等组成的DCl5V稳压环节。实际线路中,还包括。D33、D34、D35、ZDl6、C33、C34、C61、R44、R51/R52(13Ω/3W)等元器件,图中未画出。
  DSl3/14/15:+5V电源整流回路。实际线路中,还包括C40、C41、R46/R47(10Ω/lW)等元件,图中未画出。
  CRl4、C43~C47(2200μF/10V):DC5V输出电压调节、滤波环节。实际线路中,还包括ZDl8、C42、R49等元器件,图中未画出。
  R48(4mΩ/20W):DC5V输出过电流检测。实际线路中,还包括R48(20mΩ/20W),图中未画出。
  R50(1Ω/20W)、Q21:+5V虚拟负载。实际线路中,还包括R87、R88,图中未画出。
  CHl2、D36、C36(470μF/50V):-15V电源整流回路。实际线路中,还包括C37,图中未画出。
  CRl2、RGl2:DC-15V由HAl7815集成稳压器等组成的DC-15V稳压环节。实际线路中,还包括D37、D38、ZDl7、C38、C39、C62、R45等元器件,图中未画出。
  M13:基准电压调整、开关主电源PWM控制、DC5V、DC24V电压调整与电源单元监控环节。主要由集成电路HAl6630G、R68/C97组成的PWM基准160kHz三角波生成环节等元器件组成。
  VRll:DCl0V基准电压调整。VRl2、R72、R73、R75、R76.DC5V电压调整环节。
  M14、S1~S8、D41:电压监控环节。主要由集成电路VC02、“电压检测撤消”设定端子S1~S7组成。当S1~S7全部插入(通常情况)时,全部电压监控功能生效;取下相应的设定端子,该电压监控功能取消。
  Q22:电源单元准备好信号(EN)输出驱动,在电源单元全部输出电压、辅助电压正常时,EN输出为“1”(TTL高电平):当电源单元任何一路输出电压出现故障或外部报警信号(ALA、ALB触点闭合)输入时,EN输出为“0”(TTL低电平)。实际线路中,还包括D43、R79~R82等元器件,图中未画出。
  Q23:电源单元OFF信号(*PF)输出驱动,当电源单元正常工作时,*PF输出为“1” (TTL高电平)。实际线路中,还包括R83~R86等元件,图中未画出。
  RYl2:电源单元报警输出继电器,当任何一路输出电压出现故障或外部报警信号时,继电器接通,它一般作为输入单元的“互锁”信号。它与电源单元的进线熔断器F11、F12的辅助触点并联后,在插头CP34-5/6脚输出电源故障信号(触点);在系统中,一般都作为输入单元的报警输入信号。
  ALA、ALB:外部报警触点输入,在外部出现报警时,通过触点闭合ALA、ALB。
  根据以上可以判定:F11、F12间存在短路的原因可能是由于VSll或NFll、DSll损坏而发生短路。
  经检查,本例中为VSll短路,更换后,机床恢复正常(当维修过程中,若无备件,以先取消VSll,临时使用)。 (仅供参考)

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