powermax 125的故障检修和系统测试（1）

1、控制器和指示灯

本系统的控制器和指示灯在“ 基本系统操作” 一节介绍。下图仅供参考。

后面板

附图1

前面板

附图2

1 状态屏幕

2 故障 LED 指示灯（黄色）

3 自动/ 手动气压设置模式选择器

4 电流/ 气体选择器

5 电源开启 (ON) LED 指示灯（绿色）

6 操作模式开关

7 调节旋钮

状态屏幕

附图3

1 割炬正在切割

2 割炬启动

3 故障图标

4 故障代码

5 可视化压力设置

6 压力设置

7 压力选择光标

8 电流选择光标

9 电流设定（安培数）

10 电极寿命耗尽检测功能已被手动禁用

11 遥控装置已连接

2、操作原理

480 V 和 600 V CSA 三相电源功能说明

交流电源通过输入二极管电桥 (D38) 电源开关 (S1) 输入系统。对于 480 V 电源，电桥输出的电压提供 650 VDC 标称总线电压；对于 600 V 电源，电桥输出的电压提供 810 VDC 标称总线电压。总线向电源板 (PCB3) 上的变频器和回扫电路（直流至直流变换器）供电。电源板提供噪声抑制和浪涌保护功能。“ 软启动” 通过电源板电阻器（RT4、RT5）和继电器（K2、K3）来实现。

变频器由双绝缘栅双极晶体管 (IGBT) 封装 (Q12)、电源变压器、输出电流传感器和控制电路组成。变频器充当脉宽调制半桥电路，驱动隔离变压器。隔离变压器的输出由输出桥（D36 和 D37）进行整流。

输出电路由 2 个电流传感器（位于电源板上）、引导弧 IGBT (Q13) 和输出扼流环组成。

数字信号处理器 (PCB2) 监控和调节系统的操作与安全电路。控制板 (PCB1) 上的安培数调节旋钮用于将输出电流设置为所需值：30 – 125 A。系统通过监控电流传感器和调节变频器 IGBT 模块 (Q12) 的输出，将设定值与输出电流进行比较。

400 V CE、380 V CCC 三相电源功能说明

交流电源通过输入二极管电桥 (D38) 电源开关 (S1) 输入系统。电桥输出的电压提供 510 至 540 VDC 标称总线电压。

总线向电源板 (PCB3) 上的变频器和回扫电路（直流至直流变换器）供电。电源板提供噪声抑制和浪涌保护功能。“ 软启动” 通过电源板电阻器（RT4、RT5）和继电器 (K2) 来实现。

变频器由双 IGBT 封装 (Q12)、电源变压器、电流传感器和控制电路组成。变频器充当脉宽调制半桥电路，驱动隔离变压器。隔离变压器的输出由输出桥（D36 和 D37）进行整流。

输出电路由 2 个电流传感器（位于电源板上）、引导弧 IGBT (Q13) 和输出扼流环组成。

数字信号处理器 (PCB2) 监控和调节系统的操作与安全电路。控制板 (PCB1) 上的安培数调节旋钮用于将输出电流设置为所需值：30 – 125 A。系统通过监控电流传感器和调节变频器 IGBT 模块 (Q12) 的输出，将设定值与输出电流进行比较。

操作顺序见附图3

3、故障检修的准备工作

本系统的电路比较复杂，要求维修技术人员熟悉变频器电源原理并具备一定的工作经验。除了在技术上合乎要求之外，技术人员在进行所有测试时都必须注意安全。

维修期间如出现任何疑问或问题，请致电本手册开头所列的海宝技术服务团队。

测试设备

 万用表

 IGBT 测试仪 (128883)

故障检修的程序与顺序

执行故障检修程序时，请参考：

《安全和法规遵守手册》(80669C)，了解详细的安全信息。

“ 更换电源组件” 或“ 割炬组件的更换”。

“ 故障检修和系统测试”。

“ 配线图”。

见附图4

找出问题并予以维修后，请参阅“ 操作顺序”，测试电源工作是否正常。

4、外部检查

1. 检查电源外部，查看电源盖及外部组件（例如电源线和插头）有无损坏。

2. 检查割炬和割炬电缆有无损坏。

3. 检查易损件有无损坏或磨损。

4. 根据需要维修或更换组件。

内部检查

1. 关闭 (O) 电源，断开电源，拔掉供气管路。

2. 卸下电源手柄和盖。（请参阅第 174 页中的“ 拆卸电源盖”。）

3. 拆卸组件挡板。（请参阅第 175 页中的“ 拆卸组件挡板”。）

4. 检查电源内部，尤其是电源板一侧。检查配线接头有无破裂或松动、是否有烧坏和烧焦痕迹、组件有无损坏，等等。

5. 根据需要维修或更换组件。

初始电阻检查

所有电阻值都必须是在拔掉电源线并连接所有内部电源线的条件下测得。继续执行本节其他操作之前，务必先执行内部检查一节中的步骤。

 您使用的万用表类型会严重影响本节中所述测试的结果。本手册中给出的电阻值用作一般参照值。

 如果实际电阻值不在本节中给出的电阻值范围之内，则拔掉连至电阻检查点或组件的电线，借此隔离问题，直至找出问题。

 找出问题并予以维修后，请参阅“ 操作顺序”，测试电源工作是否正常。

检查电源开关

1. 将电源开关 (S1) 置于关闭 (O) 位置，断开电源和割炬，然后将电源开关 (S1) 置于打开 (I) 位置。

2. 检查各输入电缆（电源开关上标有 L1、L2 和 L3 的电缆）的电阻。

 480 V CSA、600 V CSA：各输入电缆的电阻 = 400 kΩ。

 400 V CE、380 V CCC：各输入电缆的电阻= 350 kΩ。

图 5 – 电源开关电阻   见附图

5、 检查输入电缆与地面之间的电阻，以验证读数相当于开路电阻。对于所有电源，输入电缆与地面之间的电阻读数应大于 20 MΩ。

 在切断电源并将打开/ 关闭 (ON/OFF) 开关 (S1) 置于关闭 (O) 位置的状态下，所有电路的电阻都应相当于开路电阻。

 所示电气参数值的公差均为 ±50%。然而，此范围仅供参考。电阻值会随用于测量电阻读数的万用表类型和极性的不同而有很大的不同。

4. 对照表中所示值检查输出电阻。

如果目测或初始电阻检查期间未发现问题，而电源仍无法正常工作，请参阅“ 故障检修指南”。

 “ 故障检修指南” 提供了最可能的原因和解决方案。进行故障检修之前，应先研究“Powermax125 示意图” 并了解“ 操作原理”。

采购任何重要更换件之前，应先与海宝技术服务部或最近的海宝维修厂进行确认。

海宝 IGBT 测试仪

根据后续章节中的说明使用海宝 IGBT 测试仪（部件号 128883），或者根据后续

图10所示的示意图组装您自己的 IGBT 测试仪并使用它测试 IGBT。

6、LED 指示灯和设备测试

 海宝 IGBT 测试仪需要至少 8 V 的电源才能为其电路正确供电。

IGBT 测试的准备工作

使用海宝 IGBT 测试仪执行测试之前，先按 图 8 和 图 9 中所示方法将彩色电缆连接至 IGBT。

 在测试 IGBT 之前，必须保证其与所有电路保持电气绝缘。如果 IGBT 安装在电源上，则测试之前应先卸下电源板并断开任何电缆连接。（请参阅“ 拆卸电源板”。）

图 8 和 图 9 描述 IGBT 的三种常见配置。IGBT 上的每个接头都带有对应的缩写标签。

使用海宝测试仪测试 IGBT 设备

使用海宝 IGBT 测试仪，按住相应方向的开关，以执行下表中所述的每项测试。

海宝 IGBT 测试仪的故障检修

1. 检查电缆和 IGBT 测试仪有无损坏。

2. 验证并确保电池电压高于 8 V。

3. 按下表所示方法对 IGBT 测试仪自身进行测试。如果测试结果与表格不符，则更换电缆接头。

使用非海宝测试仪测试 IGBT 设备

“ 图 10” 中所示的设备测试仪带有一个 LED 指示灯和一个按钮开关，结合利用这两者可以完成两项

测试。

 在测试 IGBT 之前，必须保证其与所有电路保持电气绝缘。如果 IGBT 安装在电源上，

则测试之前应先卸下电源板并断开任何电缆连接。

1. 检查 IGBT 有无开裂或黑色污渍。如有损坏，则更换 IGBT。

2. 验证并确保 9 V 电池读数大于 8.0 V。

3. 连接测试电缆，如图 10 所示。

4. 连接测试电缆，不按下按钮开关。此时 LED 不应点亮。如果 LED 点亮，则表示 IGBT 短路。更换 IGBT。

5. 连接测试电缆，按下按钮开关。此时 LED 应点亮。如果 LED 未点亮，则表示 IGBT 开路。更换 IGBT。

图10中引脚标注

1 待测试的 IGBT 模块（虚线内部）

2 集电极（“C1” 或“3”）

3 发射极（“E2” 或“2”）

4 集电极，发射极（“C2E1” 或“1”）

5 栅极（“G1” 或“4”）

6 发射极（“E1” 或“5”）

7 发射极（“E2” 或“2”）

8 栅极（“G2” 或“6”）

9 红色 Minigrabber 测试夹

10 D1 红色 LED 指示灯 (109092)

11 R3 2.0K (009036)

12 R4 2.0K (009036)

13 9 VDC 电池

14 常开按钮开关

15 R1 3.01M (009464)

16 黑色 Minigrabber 测试夹

17 黄色 Minigrabber 测试夹

7、图11引脚标注

1 黄色电缆栅极（“G2” 或“6”）

2 黑色电缆发射极（“E2” 或“2”）

3 红色电缆集电极（“C2E1” 或“1”）

4 红色电缆集电极（“C1” 或“3”）

5 黑色电缆发射极（“C2E1” 或“1”）

6 黄色电缆栅极（“G1” 或“4”）

图12引脚标注

1 黄色电缆栅极 2 （“G2” 或“6”）

2 黑色电缆发射极 2 （“E2” 或“2”）

3 红色电缆集电极 2 （“C2” 或“1”）

图13引脚标注

1 J11

2 J17

3 J18

4 输出电感器配线

5 喷嘴配线

6 电极配线

7 J32

8 工件电缆

9 变压器配线

10 测试点

11 4 μF 电容器

12 PFC 电感器配线

13 接地

14 交流输入线

15 电源开关

16 电源板

17 回扫电路

18 栅极驱动器接头

19 数字信号处理器 (DSP) 板

20 控制板

图14引脚标注

1 J11

2 J17

3 J18

4 输出电感器配线

5 喷嘴配线

6 电极配线

7 J32

8 工件电缆

9 变压器配线

10 测试点

11 4 μF 电容器

12 PFC 电感器配线

13 接地

14 交流输入线

15 电源开关

16 电源板

17 回扫电路

18 栅极驱动器接头

19 数字信号处理器 (DSP) 板

20 控制板

图15引脚标注

1 输出缓冲电阻器

2 输出二极管电桥

3 引导弧 IGBT

4 变频器缓冲电阻器

5 变频器 IGBT 模块

6 大容量电容器

7 接地

8 输入二极管电桥

9 电源开关 (S1)

10 可选串行板