CK6415(A)数控车床,送电时只听一声巨响,整机无法上电。
此巨大响声出自电气柜内,打开电气柜,发现一只自动空气开关已跳闸,试着合闸,但无法合上。
观察无法合上的自动空气开关标号为QFI,额定脱扣电流为20A.这只开关通过一只标号为KM1的接触器接到主轴变频器的电源输入端上,变频器输出驱动主轴电机,如上图所示。
分析该自动空气开关用于主轴变频器的电源过载和短路保护,在机床不送电时自动空气开关可以合上,但机床送电后自动空气开关马上跳闸,从而排除了自动空气开关损坏的可能性,估计主轴变频器有问题。断开机床总电源,将主轴变频器R、S和T端接到KM1接触器的三根线脱开,然后合上机床总电源,这时自动空气开关不再跳闸,很显然主轴变频器损坏。
该变频器为施耐德电气(中国)公司生产,型号为ATV31HU40N4.功率为4kW。目测变频器外表有较多灰尘,且严重受潮,估计前段长时间降雨,由于雾气浓且没有每天使用,导致这台变频器严重受潮损坏。断开主机电源和电气箱内的所有自动空气开关,在主机电源的总开关上挂上检修安全牌并记下变频器的接线,从主机上拆下变频器。
用指针式万用表Rxlk电阻挡检测变频器R、S和T端间的电阻值,发现R和T端正反向电阻均为0.显然变频器内部有严重短路。打开变频器外壳,目测变频器内部也严重受潮,并且有短路爆炸的痕迹。
用记号笔做好变频器内部连接线的记号后,小心拆下变频器的显示板、驱动板等相关部件,发现该变频器所用的功率智能模块为西门康公司生产的Skiip24NAB125T12.该模块与印刷板间采用铜银触片连接,拆下功率智能模块后才发现模块和印刷板上都有短路爆炸的明显痕迹。Skiip24NAB126VI的内部电路,见下图。
检查与变频器R、S和T端相连的3个脚为Skiip24NAB125T12模块的L1、L2和L3.用万用表的Rxlk挡检测Ll、L2和L3间的正反电阻,发现Ll和L3端正反向电阻均为0欧姆,而L1、L3和L2端间正反向电阻均为无穷大,由此说明模块内的三相整流桥确已完全损坏。为确认该模块是否还有利用价值,进一步检测七只IGBT管(绝缘栅场效应双极型晶体管)、七只阻尼二极管和热敏电阻完全良好,由此,浮出一个想法.是否能用“移花接木”的方法来救活这台变频器呢!
将Skiip24NAB125T12模块的上盖极小心打开,发现三相整流桥部分已炸断4只,其余2只已击穿短路,整流管周围均发黑,想到要外加三相整流桥,所以干脆将击穿短路的2只二极管与基板的连线剪断,装好铜银触片并重新盖好模块的上盖。
分析该变频器功率为4kW.正常时的电流约IOA,而三相整流桥整流二极管的最高反向工作电压应为1600V,考虑一定余量,初选三相整流桥参数为30A/1600V.采用SANREX生产的DF30AA160.完全满足替换要求。
购到替换器件后,为确保修理一次性成功并使其能长期稳定工作,将电路板上个别元件焊下后,用清水和家用洗洁精及牙刷将电路板、大电容和散热板等清洗干净并在太阳光下晾干后,再用电吹风机热风烘干。
将外加的DF30AA160三相整流桥做好绝缘和散热措施后紧固于变频器散热器的左侧,并通过适当线径的导线与功率输出板的相应点连接,装好模块、控制板和电容等所有部件。将修理后的变频器装于设备上试机完全正常。