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1、 1 唐山松下产业机器有限公司焊接学校唐山松下产业机器有限公司焊接学校 波形控制交直流脉冲波形控制交直流脉冲 TIG 焊机焊机 YC 300WX4HGE 维修指南维修指南 2 目 录 程序 P 板 ZUEP1313 或 ZUEP1330 的检测电压 3 故障检查及修理 8 报警指示灯亮时的对策 11 电路介绍 12 IGBT 的检测的新方法 13 怎么检验测试驱动信号 14 1 2 次级逆变 15 次级晶体管的检测 16 怎么检验测试驱动信号 17 2 1 时序图 程序板 ZEUP1313 18 2 2 时序图 无收弧 19 2 3 时序图 3 有收弧 20 2 4 时序图 4 有收弧 21 2 5 焊炬
4、是在各种焊接模式下测出的 否则 将会单独指定焊接模式 3 H 代表 15V L 代表 0V 其他电压值将会单独指定焊接模式 4 测试值是用数字万用表测出的 测试点 待机 TS ON 焊接 TP1 参考地 15V TP2 直流供电电压 15V TP3 直流供电电压 1 4V 1 4V 0 6V TP4 焊接电流给定电压 在交流标准 柔性 硬性 i ii 1 5V iii 0 到 6 2V 6 2V TP5 焊接电流电位器 脉冲电流电位器 收弧开关在 有 无 重复 0V 中脉冲频率时 H L 重复出现 TP6 脉冲定时 低脉冲频率在低脉冲时 0V 15V 15V TP7 逆变信号 H 时逆变电路工
13、 与 ZUEP1314 组合为 ZUEP1330 7 选择开关功能表 选择开关功能表 ZUEP1381 SW No 选择项目 说明 SW1 升降时间切换 SW2 电击防止功能切换 SW3 引弧强弱切换 SW4 提前送气切换 SW5 波形控制切换 现在 ROM 里无另外的的数据 不使用 只能 置于 OFF 侧 SW6 SW7 SW8 频率高低切换 交流输出频率转换 ZUEP13811 已经去掉 改为连接器 短路时为 高 100Hz 开路时为低 70Hz 必须同时切换必须同时切换 SW9 SW10 高频重复切换 交流焊接时是否连续发生高频 必须同时切换必须同时切换 8 故障检查及修理 故障检查及修
15、晶体管间的连线 是否有基极和发射极信号 换次级晶体管 ZUEP1330 上的 Q29 和 Q30 损坏 换 PCB ZUEP1360 ZUEP1330 上的 IC29 和 IC30 及其相关元件 否 否 否 否 否 否 否 是 是 是 是 是 是 是 否 否 是 是 否 是 否 是 否 是 9 2 电源指示灯灭 冷却风扇不转 3 无电弧 有高频 4 手弧焊时无电弧 5 焊接电流只能调到大约 100A 3A 保险烧断 换 3A 保险 是否交流供电电压 接通交流供电电压 控变上的温度保险烧断 母材电缆可不可靠连接 可靠连连母材电缆 使焊炬顶端尽量接近母材 焊接模式开关未设置在直流手弧焊 设置为直流
16、手弧焊 应设置在空冷而不是水冷 交流输入为单相 接好输入线 换 ZUEP1330 的 PC1 ZD12 否 是 是 否 是 否 否 否 否 是 是 是 10 6 无保护气体流出 7 保护气体无法停止 8 间歇灭弧 焊炬和母材的间距过长 气管未连接 连接气管 气管打弯 拉直气管 检测 ZUEP1330 焊炬开关闭合时 CN2 的 84 是否与 TP1 接通 气阀损坏 是否设置在 检气 侧 应设置在 焊接 侧 滞后断气时间是否过长 缩短滞断气时间 气阀损坏 否 是 是 否 否 否 是 否 是 11 报警指示灯亮时的对
17、策 报警指示灯亮时的对策 1 温度 冷却水 输入过压指示灯亮 1 1 焊炬选择开关设在空冷时 报警灯熄灭 A 冷却水短缺 接入大于额定流量的冷却水 0 7l min B 赃物堵住流量开关和滤网 取出赃物 清理流量开关 C 流量开关引线断线 造成流量开关不工作 1 2 即使焊炬选择开关设在空冷时 报警灯仍不熄灭 A 交流输入电压低于或高于标称电压范围 B 超负载持续率使用 使温度过高 打开焊机电源开关 等到温度下降后再使用 C 温度继电器 TH 引线断线 D 冷却风扇不转 或转速太低 E 通风口被覆盖 F 在 JIG P 板 ZUEP0997 上的紧急停止端子的短路线、输出电缆卷曲 A 拉直输出电缆 B 采用长度合适的电缆 C 输出电缆盘绕直径应为大圆环 2 2 当焊枪开关按下时 异常指示灯亮 A P 板 ZEUP0880 上的电阻 R1 R2 R5 或 R6 之一短路 2 3 当焊枪开关未按下时 异常指示灯亮 A ZUEP1313 上的 PC4 损坏 3 输入过压 3 1 当焊枪开关按下时 异常指示灯亮 主回路中的元件如 Q1 2 3 4 D1 2 3 4 损坏 检测晶体管的集电极 C 和发射极 E 二极管阴极和阳极是否有短路现象 为防止主回路的其他元件的损坏 应进行下面的检测 A 检查主回路的其他元件 因损坏的元件可能不止两个 B 如果 Q1 2 损坏
19、那么 P 板 ZUEP1220 上的 ZD1 到 ZD8 有可能损坏 C 如果 Q3 4 损坏 那么 P 板 ZUEP1360 上的 ZD5 到 ZD12 有可能损坏 如果断路器自动跳开 电源指示灯和异常指示灯都熄灭 在这样的一种情况下 因为主回路中的元件可能损坏 应 进行上面的全面检测 12 电路介绍 电路介绍 1 1 一次逆变回路 初级侧电路是一种工作在 15kHz 下的 IGBT 全桥逆变电路 IGBT 兼备功率场效应管 MOSFET 的高输入阻抗和超高速开关特性 以及双极型晶体管的大电 流开关特性 高电流密度 低饱和电压 的优点 三相交流电 断路器 整流器 平滑滤 波 逆变 中频变 压器 三
21、压二极管 ZD1 到 ZD8 有可能因短路而造成击穿或 开路损坏 可直接在 P 板上测量稳压二极管有没有损坏 开路击穿 正反向都不导通 短路击穿 正反向都导通 正常 正向导通 反向不导通 注 正向指万用表的正表笔接到稳压二级管的阳极 负表笔接到稳压二级管的阴极 门极信号接线 IGBT 或晶体管各由来自驱动 P 板的信号驱动 如果干扰信号串入门极或基极 那么 IGBT 或晶 体管将异常工作 逆变功能异常 严重时将造成 IGBT 或晶体管损坏 因为门极或基极电 流与主回路电流相比要微弱得多 很容易扰 一般会用双绞线来防止干扰 而且远离主回 路等干扰信号源 对静电干扰的对策 IGBT 的门极要
22、比晶体管的基极更容易被静电击穿 所以在修理焊机时 拿 IGBT 一定要小心 不要用手随意触摸门极端子 怎么检验测试驱动信号 怎么检验测试驱动信号 从驱动 PCB 到 IGBT 主晶体管 的驱动信号的检测的新方法如下 1 参照总电路图取下连接到整流二极管 D1 阴阳极的电缆 以便切断主回路电源 2 取下 IGBT 的门极和发射极线扎 四组双绞线 打开电源开关 此时只有控制电路工作 4 按下焊枪开关 正常情况下 门极和发射极间 G1 E1 产生如下波形 5 检查全部四组电路的门极信号 6 关闭电源 恢复门极信号线 次级晶体管的检测 次级晶体管的检测 移去次级晶
23、体管的线扎及电缆 观察晶 体管的外观是否有损坏 检测 E1 C1 和 E2 C2 间是否导通 检测 B1 E1 和 B2 E2 间是否导通 导通 不导通 更换 导通指 E1 C1 和 E2 C2 间单向导通 若不导通 则表明已损坏 需更换 正常 更换 已损坏 17 怎么检验测试驱动信号 怎么检验测试驱动信号 从驱动 P 板到次级晶体管的驱动信号检测的新方法 1 移去整流二级管正负端的连接电缆 从总电路图能够准确的看出主回路的输入电压将被 切断 2 取下晶体管的基极和发射极连线 四组双绞线k 的电位器接在 ZUEP1330 的 CN10 上 或短接CN10 的 No 31 和 No 15
24、线 使电路处在电流检测状态 4 设置在交流标准 TIG 模式 5 打开电源开关 此时只有控制电路工作 6 按下焊枪开关 门极和发射极间 B1 E1 产生如下波形 7 检查全部四组电路的门极信号 8 关闭电源 恢复门极信号线 时序图 时序图 程序板 程序板 ZEUP1330 焊枪开关 A 按下后 向 C126 C 充电 开始提前送气 当电压达到阀值电平大约 0 3 秒后 起动信号 D 和高频继电器 CR4 闭合 过一段时间 t 后电弧引燃 在电弧引燃的瞬间电弧检测继电器 CR2 闭合并向 C147 充电 当 C147 两端的电压达到阀值电平后 高频 CR4 断开 焊接电流
27、 初期 收弧选择 缓升 缓降 缓升 缓降 22 2 5 焊炬开关电路焊炬开关电路 1 将焊炬开关与其它电路隔离开 2 用温度开关检测异常温度 3 用水流开关检测缺水 4 检测外接信号用 P 板上的紧急停止信号 5 通过一次侧过压检测电路检测一次侧过压 正常 温度开关 闭合 水流开关 闭合 紧急停止 短接 340V 380V 输入 420V 360V 400V 输入 440V PC3 导通 PC2 导通 PL2 截止 异常 一个以上条件不满足时 满足以上四个条件时 PC2 截止 PL2 导通 温度继电器 水流量开关 引弧成功信号 急停信号 低频脉冲输出信号 焊枪开关 水冷 风冷 报警指示灯 23
28、 2 6 输出电流电位器选择电路输出电流电位器选择电路 点焊时为 H 无收弧时为 H 缓升 缓降 引弧电流 焊接 脉冲电 流最大值 初期 收弧电 流最大值 脉冲时为 H 控制端 电流信号输出 遥控 小电流 电流输出控制信号 单相检测 24 2 7 电防电路电防电路 用焊接方法开关设置在手弧焊 24V 通向 87 Q6 导通 HIC 35 脚 低电平 无 TIG 程序 在电防无侧 空载电压 63V HIC 17 pin H 起始信号 在电防有侧 空载电压 14V 输出端子短路 PC5 导通 Q4 导通 HIC 14 脚 高电平 引弧信号 87 D HIC 35 脚 程序电路 电流检测时为 L 防
29、触电 有 防触电 无 引弧信号 25 2 8 脉冲电路脉冲电路 中频 低频 脉冲占空比 脉冲有 无 HIC 20 脚 脉冲选择 IC15 9 脚 TP6 HIC 18 脚 焊接 脉冲选择 TP28 脉冲信号继电器 CR5 脉冲频率 脉冲开关 S2 低频 中频 无 HIC 20 脚 脉冲同步继电器CR5 26 2 9 电源电路 输入过电压检测电路电源电路 输入过电压检测电路 如果输入电压超过额定范围 停止输出 VR8 上限电压检测调整 VR9 下限电压检测调整 2 10 电流检测电路电流检测电路 程序 P 板上的 CT 信号电流检测继电器动作 CT 信号 电流检测时为 H 电流检测继电器 27
30、2 11 收弧 点焊电路 收弧 点焊电路 收弧 无 HIC 5 脚 HIC 7 脚低电位 L 输出调整 VR 切换电路的 D76 变为高电平 H 初期收弧一侧的 TP13 变为 0V 焊接 脉冲设定值固定 标准品无电弧点焊功能 虽然 P 板上装有电弧点焊电路 但要增加电弧点焊功能的附加装置 未做电弧点焊时限的调整 收弧切换 SW 无收弧 有收弧 重复 HIC 5 脚 L H L HIC 6 脚 H H H HIC 7 脚 L L H 有收弧 无收弧 重复 气体检查 焊接 电弧点焊 界限值 电弧 焊枪开关 OFF HIC 9 脚 HIC 10 脚 输出电流 28 2 12 提前送气 滞后停气提
31、前送气 滞后停气 参考 2 1 关于提前送气和滞后停气时序图 2 13 气阀气阀 在气体检查侧 气阀 SOL 打开 在焊接侧 参考 2 1 的时序图 1 2 14 高频继电器 脉冲继电器 起动信号高频继电器 脉冲继电器 起动信号 高频继电器 CR4 脉冲信号继电器 CR5 滞后停气 提前送气 如果 HIC 36 脚为 L 程序停止 29 2 15 全波整流电路 电流检测电路 电流表补偿电路全波整流电路 电流检测电路 电流表补偿电路 全波整流电路 用于反馈交流电流 将电流信号转化为电压信号 电流检测电路 用于检测焊接电流 电流表补偿电路 用于直流焊时补偿电流表 平均值 用于交流焊时电流表补偿 全
32、波整流电路 电流检测电路 电流检测继电器 交流小电流时电流表刻度调整 交流大电流时电流表刻度调整 电流表补偿电路 直流时电流表刻度调整 30 2 16 波形控制电路 误差放大电路波形控制电路 误差放大电路 交流模式下 波形控制电路通过设定电流来设置一定的极性转换周期 在低电流范围内帮助极性转换 在大电流范围内抑制反冲电压的发生 WX2 波形控制量是固定的 WX3 当输出电流给定信号小于一定电平时 波形控制的数量是给定信号的 1 5 倍 当超过一定电平时 将被 钳位在一定的电平 例如 200 300WX3 钳位值为 100A 此功能是最小电流比 WX2 低 而且在低电流范围内 由于小的波形控制使
33、得电弧噪声更小 用于波形控制的定时 在 ROM 电路使用了二进制计数器地址信号 PWM 电路 电流反馈 极性选择 交流检测时为 L 交流标准 硬性时为 L 波型控制定时 柔 硬性控制 H 去柔 硬性波形产生 柔 硬性波形 波型控制电平 输出电流设定 31 2 17 清洁电路清洁电路 定时器 Timer1 和 Timer2 用于读取 ROM 地址 改变他们的时钟频率能够设置清洁宽度 EN EP 的比率 在中央位置 EN EP 的比率 在交流柔性模式下为 7 3 在交流硬性模式下为 8 2 普通 WX2 和 500WX3 的 EN EP 转换时间是可变的 而输出频率是固定的 然而 300WX3 是
34、通过改变 EP 时间而 EN 时间固定来改变清洁宽度的 这样 清洁调整电位器改变交流输出频率 定时器 1 EN 数据读取 定时器 2 EP 数据读取 清洁宽度 32 2 18 输出极性转换电路输出极性转换电路 要绝对避免次级的两个晶体管同时导通 死区时间指 EN 信号与同相位的 EP 信号的反向比较的时间差 2 19 输入过电流检测电路 输出过电压检测电路输入过电流检测电路 输出过电压检测电路 输入过流检测电路 控制一次侧晶体管的过电流 来自 CT 的信号使 TP14 变为低电平 程序将停止 因为它有自锁功能 直到电源开关关闭后才被复位 输出过压检测电路 控制次级晶体管的过电压 输出电缆对此功
35、能有影响 EN 时为 L EP 时为 H 输出过电压 输入过电流 33 2 20 PWM 控制电路控制电路 脉宽调制根据误差放大电路信号工作 误差放大电路 起动信号 误差放大电路 三角波输出 三角波输出 起动信号 34 2 21 焊接方法选择电路焊接方法选择电路 混合 TIG 频率 0 5 到 10Hz 混合 TIG 的交流 直流比率 15 到 85 由 VR15 调节 默认设置 交流 直流 7 3 2 22 灭弧恢复电路灭弧恢复电路 在收弧有模式下 发生断弧时高频将重新产生来维持程序功能 此功能仅用于很容易发生断弧的交流柔性 模式中 程序控制 电流检测 交流柔性 TIG 时为 H 高频起动
36、 电流检测时为 H MIX TIG频率 直流 TIG 交流标准 TIG 交流硬性 TIG 混合 TIG 交流柔性 TIG 手工焊 1 2 23 ROM 电路电路 电 平 转 换 数 模 转 换 乘 法 器 放 大 器 输出电流 设定信号 输出电流 设定电路 复位 二进制计数器 柔性 硬性选择信号 时钟选择 EN EP 切换 EN 计时器 EP 计时器 EN EP 指令 清洁宽度 调整电路 极性反向电路 二次侧驱动器 2 2 24 波形读取时钟图波形读取时钟图 Q1 到 Q7 组成 EN EP 二进制计数器 Q8 用于极性选择 Q9 用于计数器的复位信号 二进制计数器输出信号 由 Q4 Q5 Q
37、6 和 Q7 组成的 与 电路产生波形控制期间 EP 侧 增加被压缩的数据分波形控制期间的比率 EP 侧相对于 EN 侧二进制计数器的动作时钟脉冲频率高 读取速度 快 压缩数据 EN 标准期间为 70 EP 标准期间为 30 EN 波形数据读出 EP 波形数据读出 波形控制期间 1 2 25 一次侧一次侧 IGBT 驱动电路 驱动电路 ZUEP1220 此电路产生门极驱动信号来驱动一次逆变电路的 IGBT 由四组驱动电路组成 2 2 26 次级晶体管驱动电路次级晶体管驱动电路 ZUEP1119 功率晶体管的导通需要 2A 的基极电流 基极施加负偏置电压 功率晶体管快速关断 驱动电路放大主控制电
38、路的脉宽调制 IC 输出的微小信号来驱动功率晶体管 此电路由功率电流电路 功率晶 体管驱动电路和输出切换电路 在功率电流电路产生 7V 的正偏置和 7V 的负偏置 输出切换波形如下 t1 表示晶体管导通时间 t2 表示晶体管截止时间 负 7A 的基极电流将用于吸收晶体管在导通期间剩余的存储载流子 基极电流 Ib 驱动电流部分 输出切换部分 主晶体管 3 2 27 高频高频 PCB ZUEP0683 CR4 吸合后 63 和 64 间的交流电压由二极管 D1 全波整流后施加到 FT 的一次侧 如果双向开关二极管两端的电压超过其击穿电压 SCR1 的门极被施加触发信号 SCR1 导通 这使 FT
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