例13．浪涌吸收器不良引起的故障维修

发布日期：2011-11-25    兰生客服中心    浏览：2670

故障现象：某配套FANUC 0MC的立式加工中心，在外部突然断电后再开机时，出现系统电源无法正常接通的故障。

 

分析及处理过程：经检查，该机床的系统采用了输入单元集成式FANUC AI电源单元(A16B-1211-0100)，其外形以及与外部的连接如图4-4所示。

 

    AI电源单元是FANUC公司生产的输入单元与电源集成一体的电源控制单元，它既具有普通FANUC系统电源单元(如：FANUC电源单元A、电源单元B、B2)的功能，又具有前述的FANUC输入单元的系统电源通/断控制功能。这种模块体积小，使用方便，可靠性好，因此在数控机床上使用较多。

 

FANUC AI电源单元的输入/输出连接如下：

CPl：AC200V(220V/230V/240V)电源输入；

CP2：与系统电源ON/OFF同步的AC200V(220V/230V/240V)电源输出：

CP3：电源单元的控制信号输入，包括：系统电源ON/OFF开关触点输入(ON 、OFF、COM)；外部报警信号触点输入(AL、OFF)；电源单元报警输出(FA、FB)；

CPl2：向主板提供的+5V、+15V、－15V、+24V、+24VE电源输出；

CPl5：向CRT提供的+24V电源输出。

 

模块正面有PIL(绿)与ALM(红)两只指示灯，指示灯状态的含义如下：

PIL(绿)：电源指示灯。当外部AC电源加入，且内部输入单元的DC24V辅助控制电源电压正常时，指示灯亮。

ALM(红)：报警指示灯。灯亮时表明电源单元内部存在故障或外部报警信号(AL、OFF)触点闭合。

    FANUC AI电源单元的系统、伺服电源接通/断开控制部分的原理
 

 


    外部电源经输入端子CPl的R、S端加入，经熔断器P11、F12(7.5A)，浪涌电压吸收器VSll、继电器触点RY3、RY4，控制AC200V。这一AC200V电压，经CP2上的200R、200S端输出到模块外部，使外部获得与电源单元同步接通/断开的200V控制电压。在通常情况下，CP2上的AC200V输出电压用来接通伺服驱动的主接触器MCC，从而实现伺服驱动器和系统的同步通/断控制。

    在电源单元内部，200V(200R、200S)控制电压又经电源滤波器NFl、二极管整流桥DSl、滤波电容C12、C13产生开关电源的直流母线电压(V+/V-)。

    输入单元内部的DC24V辅助控制电压、开关主电源的DCl5V控制电压，由单独的集成开关电源控制模块M11进行控制。M11的开关信号经变压器T1输出，通过D1整流、C2滤波以及ZDl、Q1组成稳压环节，在A24上获得DC24V的输入单元辅助控制电压。当DC24V电源正常后，发光二极管PIL正常发光。同时，24V辅助控制电压又经过熔断器P1(0.3A)、浪涌电压吸收器VSl以及ZD2、Q3、C4组成的稳压、滤波环节产生用于开关主电源的DCl5V控制电压A15。

    图4-6为AI内部输入单元的电源通、断控制回路，它由中间继电器RYl~RY5、RYl2等组成。其原理与FANUC 6/11所使用的FANUC输入单元相类似，线路中考虑了MDI/CRT单元上的系统电源ON/OFF控制、外部报警(E.ALM信号)、内部电源模块的报警等多种条件，为用户使用提供了便利。

    由图4-6可见，AI内部输入单元的电源通、断控制过程如下：

1)通过系统MDI/CRT单元上的系统ON按钮使RY2~RY4得电；

2)RY3、RY4的常开触点闭合，AC200V电源(200R、200S)接通，开关电源主回路开始工作，产生系统所需要的DC5V、DC24V、DC±15V等电源电压；

3)通过CP2上的200R、200S输出，可以同时接通外部的主接触器MCC，接通伺服驱动电源。

 

 

    输入单元的电源接通条件如下：

    1)MDI/CRT单元上的电源切断OFF按钮触点闭合；

    2)外部报警触点断开、系统内部开关主电源DC5V、DC24V、DC±15V无故障。

    注：在外部报警触点闭合或内部开关主电源故障时，通过电源单元内部的电压监控电路，将使继电器RYl2接通，并通过晶闸管CRl接通报警继电器RYl，断开系统电源。

在本例中，经检查发生故障时，图4-5中的熔断器F11、F12已熔断。再进一步测量发现，熔断器F11、F12间发生短路，原因是浪涌电压吸收器VSll短路。由于当时无备件，为了保证机床的正常生产，维修时暂时取下了浪涌电压吸收器VSll，并更换F11、F12后，机床故障排除。

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