Hh.rar (139 K) 下载次数:281 Hh.rar (139 K) 下载次数:281 Hh.rar (139 K) 下载次数:281 T2000“海寶” 等離子切割機繼電器板的解密
霍錦洲
泰州三福船舶工程有限公司
概 述
美國“海寶”等離子切割機速度快、誤差小、功率大、性能穩(wěn)定可靠，一直被全球贊譽。其穩(wěn)定的性能和快速方便的切割技術(shù)也同樣被我國的造船、化工、機械制造等行業(yè)廣泛應(yīng)用。但是它的維修費用及配件卻讓人瞠目結(jié)舌。很多配件其實完全可以用國產(chǎn)配件代用而得以修復。但“海寶”公司對其技術(shù)比較保守，苦于技術(shù)資料的奇缺，而使很多一線的技術(shù)員無法下手，很多損壞的線路板無法修復，白白浪費，擱置一邊。只能從“海寶”代理商那兒購置新線路板。針對這種普遍存在的現(xiàn)象，本人對“海寶”等離子設(shè)備進行了深入的分析和探討，對其線路板結(jié)合工作工況圖和操作程序以及廠家提供的各種時序圖進行了逐塊分析，解決了該機部分線路板的維修和用國產(chǎn)配件代用的問題。以下就是本人對該機繼電器板的一些認識和同行們進行探析。
關(guān)鍵詞：
1、預流氣：在等離子機工作中首先引弧、起弧、穿孔、移位（正常切割），穿孔前所需要的各種氣體稱預流氣。
2、切割氣：在穿孔成功后，所需要的各種氣流。
3、移弧信號：當穿孔成功后，將會反饋一個信號給Pc機，讓Pc機知道此時可以切割，電弧開始按要求發(fā)生轉(zhuǎn)移。
一、繼電器板
繼電器板其代碼為：041245、041246（注1）兩種（HT2000機型）它是整個等離子工作中的執(zhí)行環(huán)節(jié)。各種預流氣和切割氣體的工作以及引弧信號的執(zhí)行等都要依賴于它的傳遞，也是整個等離子切割機中最容易損壞的線路板之一。該線路板現(xiàn)市場價捌仟多元，往往復修成本不足貳佰元，其復修的性比價可想而知。本人利用一些其它廢棄的線路板復修了二十多次該線路板（我單位共有等離子切割機9臺機型HT2000，工作制為24小時）。雖然該線路板選料考究，做工精細，工作穩(wěn)定，但也經(jīng)不住現(xiàn)在企業(yè)的超常規(guī)運行，特別是高溫季節(jié)也不能得到應(yīng)有的休息和保養(yǎng)。
二、“041243”的工作原理（見附圖一）
該機說明書只提供了類似于方框圖的一點原理。本人根據(jù)其工作的工況，結(jié)合多年的一些理論基礎(chǔ)，對電路進行了破析和解體，證實附（圖一）就是該機型集成電路的內(nèi)部圖，附（圖一）能執(zhí)行原機的一切動作。根據(jù)該圖維修的多臺機運行正常。
從圖分析：該線路是一個獨立的工作單位。它分為輸入、推動、輸出執(zhí)行。其輸入、輸出皆采用光電隔離手段，電路牽涉性小、抗干擾能力強、工作穩(wěn)定、動作可靠。下面就其單元電路進行逐個破析：
1.電源電路見附（圖二）
受控的120V交流電源經(jīng)變壓器變?yōu)殡p13V交流電源，經(jīng)D4、D5整流、C35濾波、U15三端穩(wěn)壓器穩(wěn)輸出穩(wěn)定的12V直流電源，提供全板的能量。其電路的修理比較簡單，配件也很平常。其原裝三端穩(wěn)壓器的價格很貴。我用國產(chǎn)N7812或KM340T-12替代加適當?shù)纳岚逍Ч芎茫词乖谘谉岬南募具B續(xù)24小時工作，也從未再損壞過。
2.輸入電路
其輸入電路是利用三塊16腳的集成光電耦合器，型號為：4116R-1-601 CO537。通過對其各腳功能、控制對象以及對它的輸入控制端測試發(fā)現(xiàn)，其內(nèi)部發(fā)光管為共陰極接法，發(fā)光管各陽極為信號輸入端。所以該電路只對正脈沖起作用，工作在脈沖的上升沿。輸出端為射極公共接地。集電極分別向下一級傳遞信號很普通，修理也很方便。如果損壞可以用任何光耦代用。其線路板空檔很大，可以用跳線的方法按圖1接好線路即可正常工作，方便快捷。修理后完全不影響它的使用性能和技術(shù)指標。
3、推動級（見圖三）（圖三是圖一的截圖）
推動級采用二個NPN硅材料三級管組成的開關(guān)電路，之間直接耦合。具破析的圖一和圖三分析不難看出BG1基極無信號狀態(tài)下呈高電位，處在飽和狀態(tài)。從而使BG2基極對地短路BG2截止。無輸出。它和光耦通過阻排（多個電阻集成的電阻排）直接耦合信號。其電路極其容易損壞，特別是內(nèi)部的三級管極易開路。我判斷：因其使用的三級管放大倍數(shù)較高，起弧，熄弧引起的強力脈沖又很大，所以容易沖壞內(nèi)部的三級管。根據(jù)故障現(xiàn)象可以做一些預防性的工作。參照圖一和圖三可以知道，其內(nèi)部輸入口就是三級管的基極，基極接一下拉電阻鉗位，控制基極的最高點位。如果在電阻兩端并聯(lián)4700PF的電容則情況就不同，它把引弧和熄弧的高頻脈沖全部對地旁路，從而有效的保護了內(nèi)部電路。經(jīng)本人改過的機器運行一年多還從未壞過該元件。如果損壞也不需要添置配件，因該線路中還有幾個備用口未成使用，只要用連線把信號搭到備用口即可。當然也可以用外電路搭線做一個電路，不需調(diào)整即能可靠地工作。
4、輸出級
輸出級有兩種形式—電磁繼電器輸出和固態(tài)繼電器輸出。電磁繼電器輸出，采用12VDC、8A的小中繼，中繼線圈兩端加接續(xù)流二級管吸收反浪涌。繼電器兩端并聯(lián)發(fā)光二級管用以對各繼電器工作狀態(tài)的指示。電路一般如圖（一）；固態(tài)繼電器其標注：Potter＆３８５９５；ＯＡＣＭ－Ｕ３-１５VDC，２４０Ｖ３Ａ該繼電器損壞率很低。在近十年的修理中只發(fā)現(xiàn)兩例損壞，況且其線路板還預備了備用繼電器。
三、工作流程
掌握好工作流程是修好等離子的關(guān)鍵之一，因其大部分電路各單元獨立，所以增加了線路的復雜程度和線路的走線量，故也增加了修理的難度。所以掌握工作流程及各單元的工作原理，對難修理極其重要。
該線路板的工作:首先從系統(tǒng)控制部分（PC 機）的各種信號從輸入端進來，經(jīng)過光電耦合器，使受控的發(fā)光二級管點亮，相應(yīng)的光電管導通，（見圖一）退出飽和狀態(tài)而截止，BG2的基極電位因R2呈高電位，從而由原來的截止而飽和導通，相應(yīng)的繼電器得電閉合，其常開點再帶動對應(yīng)的電磁閥或某電路，從而得到相應(yīng)的動作。其中ＣＲ１４是該線路板的電源總控繼電器，它是該板工作的必要條件。當某氣源漏氣壓力檢測閥打不開時，或引弧過程中出現(xiàn)過流等問題時，ＣＲ１４又充當保護元件從而有效地切斷所有的供氣環(huán)節(jié)和引弧電源，防止事故的進一步擴大。
四、線路板原理圖見（圖一）；
電源電路原理圖見（圖二）
推動級原理圖見（圖三）（注2）
輸出級各繼電器功能分布情況見附圖四
綜上所述，對一些進口設(shè)備的維修，首先要多看、多讀、多了解。多看其線路，區(qū)分出其工作電源和控制信號，逐個電路進行分析，結(jié)合工作工況和說明書提供的流程，對單元電路進行分析，理解的單元電路要及時記錄，再向單元電路的周圍擴展。平時注意一些關(guān)鍵點的數(shù)據(jù)測量和記錄，這樣也許就能幫助你對電路的破解；多讀廠家提供的一切相關(guān)說明資料，從中找出有利于幫助分析電路的思路，特別是說明書中提供的簡單故障分析對電路的理解起到事半功倍的效果；多了解操作師傅的一些工況及工藝流程，這很重要，有時百思不得其解而一經(jīng)操作師傅的提示豁然開朗，正如中醫(yī)學的望、聞、脈、切吧。本人利用這些方法成功地破解了：松下500二氧機電路的原理和松下氬弧焊等設(shè)備的電路原理圖。以上是本人對進口設(shè)備的探討，不足之處望專家及時指正。
注1：“海寶”公司的產(chǎn)品對其各個部件進行了編號，041245或041246就是其中的一個。
注2：圖三是圖一的局部圖，借助該圖可以方便地用分立元件復修推動集成塊。
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