海宝等离子电源HPR130维修步骤.ppt

hpr 高性能等离子,系统 故障排除,10 个关键部分,关键部分: 互锁 气体 引导弧 浪涌回路 斩波器 电流控制 控制电压 冷却液 cnc控制器和调高接口 易损件,系统互锁,在上电时等离子电源会检查一些数据后判定自身是否安全. 对于高性能等离子互锁出错的检测是由传感器来读取并反馈给dsp (数字信号处理器). 这就远胜于链式开关信号led的显示(如 ht2000).hpr 会将出错指示显示在气体控制器上(手动气体控制器)或显示在cnc控制器上(自动气体控制器).,rhf door switch,xformer temp switch,coolant level switch,shield pressure switch,plasma pressure switch,coolant flow switch,前面板上的互锁 leds,ht2000,xformer temp sensor,shield pressure switch,coolant flow switch,plasma pressure sensor,coolant level sensor,hpr,hpr control board,互锁 leds,出错 显示ledns,气体系统,错误指示 leds:,冷却液流量led 会亮,如果流量低于.6 gpm (2.3 lpm) 压力 会亮,如果是: 等离子气预流压力低于15 psi (103 kpa) 等离子气切割流压力低于等离子预流气压力低于50 psi (345 kpa) 保护气预流压力低于2 psi (14kpa) 任何气体压力大于99 psi (683 kpa) 电压 led 会亮, 如果输入电压超过15% 的上下波动. 温度 led会亮,如果是: 斩波器温升超过83 c (180 f) 冷却液温升超过70 c (158 f) 主变压器温升超过 150 c (302 f),测量冷却系统的传感器,冷却液温度和流量传感器 在等离子电源箱右侧,流量传感器,温度传感器,测量冷却系统的传感器,冷却液温度和流量传感器信号接到控制板上的j201.,在 2 和3 针脚上测试流量传感器的输出 5vdc = 4.5 gpm (17 lpm) 临界点是 .6 gpm (0.2 lpm) or .67vdc (最小),在5 和6针脚上测试温度传感器的输出 临界点是 2.8 vdc (最大),电源分区,所有hypertherm 等离子切割系统有两个主要电气部分组成: 弧电源部分: 这部分电路用于产生电弧. 包含主接触器,主变压器, 斩波器和电感. 控制电压部分: 这部分用于其它功能. 包含控制变压器, 电源分配板, 各种传感器和控制装置.,输出: 24, 120 和 240 vac 到电源分配板,输出: 215 vac 到斩波器,控制变压器,主变压器,主接触器,hpr 接线桩,用户提供的开关,hyperformance pac,480 vac 3,480 vac 1,弧电源,产生稳定的弧是最重要的,与此相关的部件在等离子电源中的多要参与: 引导弧电路 浪涌电路 斩波器单元 弧 电流控制,弧建立,一些相关的部件按时序工作来建立弧,p/s电源分配板,该板是所有相关部件工作的起点,电源分配板,控制板,p/s电源分配板,缺相检测. 三相进线通过f5, f6 和f7保险后后进入电源分配板. 任何一个保险坏了, 表明该板有问题.,f5 f6 f7,p/s电源分配板,通过该板输出的电压也安装有保险,f2 是用于 24 vac 在继电器前,f3是用于120 vac,f1 是用于 24 vac 在继电器后,f4 是用于240 vac,p/s电源分配板,输出的电压有 leds指示:,d1 亮 表明电压被送到主接触器,d2亮 表明电压被送到引导弧继电器,d5亮 表明电压被送到高频箱的高压变压器.,亮 表明电压被送到i/o板的浪涌继电器,p/s电源分配板,在该板上的电压也有 leds 指示,送到冷却电机的也有led指示.,d33亮标明板上有+15 vdc,d32亮标明板上有-15vdc,d31亮标明板上有+5 vdc.,d26 亮表明电压被送到冷却泵电机,d25 亮标明板上有+24 vdc,主接触器 (con1),定期检查主接触器的触点.,主接触器 (con1),有凹痕或磨损的触点会引起缺相,损坏斩波器.,斩波器,hpr新型斩波器.,斩波器 leds,led 1 占载率,d2 5v 电压,led2 18v 电压,斩波器特点,hpr 斩波器的特点 电流输出从100a增加到130a. 并行的100-a igbts. 简化的电路. 斩波器上没有过流保护. 只要控制板不输出信号给斩波器它有不会有输出.,斩波器功能,hpr 斩波器的功能 : 输入整流桥连同铝电解电容把输入的交流电转换成直流电. igbts 担当高速并行开关(14 khz) 来调节电流的输出. 控制板对斩波器的输出起到控制和监控.,检查开路电压,检查开路电压: 开路电压是斩波器不带负载是的输出(没有弧转移). 关闭电源. 拔去高频箱中高压变压器上的120v插头.如图所示.,拔去插头,检查开路电压,检查开路电压: 取下并检查斩波器保险 f3*. 给出起动信号, 检查斩波器上输入整流桥的输出端上电压是否是310vdc 检查斩波器下部”work” 和”torch”连接端上的电压是否是310v. 如上述电压没有的话, 请按照维修章节中的描述做斩波器测试.,* note: the chopper fuse in the hpr130 is on the positive lead. removing it does not disconnect the chopper from the electrode,测量切割电流,切割电流通过2个电流传感器被检测.,cs3 弧转移电流传感器,cs1 是用于斩波器电流输出的调节.,两个传感器的输出和电流输出是线性关系: 4.00 vdc = 100 amps,测量切割电流,电流传感器的信号接到控制板上j3.200插头上.,cs3 的输出(弧转移电流) 在pins 3 和4.,cs1 的输出(斩波器电流) 在pins 13 和14.,红 +15v 绿 -15v 白 信号 黑 公共端,切割过程中不能断开电流传感器信号,控制板上 ledns,控制板上有两排led 来显示不同的功能和系统的状况.,ledn 301,ledn 300,控制板上ledn300,a 运动信号: 弧转移被感知, cnc应该探测到运动信号. b 错误: 输出给cnc表明有错误被数字处理器(dsp)检测到. c rd 错误: 输出给cnc表明在渐降过程中有错误. d 和 e 不用 f 引导弧使能: 打开启动电路. g 拐角: cnc发出信号给等离子电源要求降低切割电流. 一般用于在拐角的切割.,控制板上ledn300,h 穿孔: 从cnc接受到穿孔完成信号. i 保持: 表明保持信号在. 电源会等待从cnc发出的穿孔完成信号. j 启动信号: 等离子电源接受到启动信号.,控制板上ledn301,a 高压变压器: 启动高压变压器. b 泵: 开起冷却液马达. c 主接触器: 让主接触器吸合. d 引导弧继电器: 让引导弧继电器吸合. e 不用 f 浪涌选择: 让浪涌继电器吸合.等离子电源被设为划线工艺. g, h and i 不用 j 缺相: 该灯条亮表明没有缺相.,cnc 控制器选项,等离子电源地址: hpr系统允许4台等离子电源受一个cnc控制. 每个电源有两个地址可以设定 .,j303 上跳线 提供了弧转移和运动信号通路地址,s100 拨码开关提供串行通讯地址.,串接终点跳线,cnc 控制器选项,多系统串接中的最后一个单元必须被设定跳线. 必须对串行通讯的数据流做一个终断.以防止信号回头传递造成数据丢失.,多系统串接中的最后一个单元,j107,j108,多系统串接中的其他单元,cnc 控制器选项,转移信号通路在j303. cnc 接口电缆有4对通路让 cnc 定义每一个电源的弧转移信号的通路,也称作运动信号. 跳线必须按下图所示:,unit 1,unit 4,unit 3,unit 2,cnc 控制器选项,电源定义串行通讯. hpr系统允许4台等离子电源受一个cnc控制.,接线图 s100 switch 1 is on,侧面看 switch 1 off,侧面看 switch 1 on,1 2 3 4,off,unit 1,unit 2,unit 3,unit 4,这些设定是用于串行通讯时对 每个等离子电源的识别.,冷却系统,热交换器,水箱,冷却液温度开关,过滤器,泵,开关阀,流量开关,止回阀,分配器,高频箱,割枪,hpr要求一个封闭的水冷却系统,流量为每分钟一加仑,冷却液流量问题,冷却液流量问题引发: 流量开关不满足 (冷却液出错). 易损件寿命短. 割枪和易损件发热.,冷却系统,冷却系统故障排除 确保水箱是满的. 检查在回水管上的流量为每分钟一加仑.,冷却系统,在回水管上检查流量 按下气体控制器电流调节按钮强制水泵起动.,回水管,冷却系统,如果没有流量: 检查马达是否得到240vac. 如果马达没转,取下泵再看. 如果马达转, 检查联轴节和泵自身.,马达,泵,起动装置,高频火花隙 引导弧继电器 浪涌回路 引导弧控制 手动起弧步骤 弧转移,要建立等离子弧,必须要有一些装置和过程来建立弧,引导弧故障排除,诊断引导弧问题: 检查高频火花. 检查引导弧继电器(cr1). 检查主接触器的触点(con1).,如果割枪没有起弧, 斩波器有输出,气体没有问题的, 那问题回出在引导弧回路上.,引导弧故障排除,诊断引导弧问题: 检查浪涌回路 (稍迟). 检查引导弧起动电路控制 (稍迟). 检查气路有无损坏和受限制. 检查割枪电缆有无损坏和受限制. 做气体泄漏测试 做斩波器测试.,高频火花隙,hpr 继电器,浪涌回路继电器在i/o板上.,引弧继电器有罩壳下,hpr 继电器,继电器功能: cr1: 引弧继电器使喷嘴和公件等电位,在起弧是必须吸合. k1: 浪涌继电器功能是改变浪涌电容的冲电电阻的阻值在划线过程中. 这将减小斩波器输出电流.在划线是必须吸合.,output currents as the pilot arc starts,浪涌电路放电时序,时间,电流,诊断浪涌回路,诊断浪涌回路故障: 检查 r1, r2 和 r3 的阻值(手册上有数据). 检查电容c1的状态. 如果切割电流20 a或更小(划线), k1 吸合.,起动电路组件,控制板上发出”引导弧使能”信号打开起动电路板. 这能够快速去除喷嘴的接触在弧转移时,起动电路,起动电路(引导弧控制) 功能是: 在引导弧建立前提供一个小的阻抗给电路. 通过短接h8 和h9来去除该板的控制.,短接 h8 和h9,运动信号和其身份地址,dip 开关 s100 设定串行通讯地址. 跳线开关 j303 指定“运动” 或 “弧转移” 信号通过其对应的接口电缆线给到cnc.,正因为4台hpr 可以受控于一个cnc, 所以有必要给每个hpr设定不同的身份地址.,手动起弧测试,37 孔孔型插座. 两条与之匹配的细线 一个单刀单掷开关,插脚 34 和 15,要手动起弧, 你必须要有一个测试接口:,气体,气体系统 割枪高度控制系统,要建立等离子弧必须要有气体来产生电子和形成弧.,气体系统,hpr的用户操作界面在气体控制器上,气体系统,在电流调节钮上有出错显示窗: (所有代码在手册上能找到) 状态开关必须选在错误指示上 任何一个错误led亮的时候,出错显示:,气体系统,hpr是采用 调节器来代替流量阀的系统.,主要的优势是调节器可以补偿 进气口压力+/- 10 psi (69 kpa) 波动,h35/f5 in,o2 in,air in,n2 in,v1,v3,v2,v12,v11,v10,v9,v8,v7,v6,v5,v4,v13,v14,v19,v18,v17,v16,v20,vent to atmosphere,pr4,pr3,pr2,pr1,p4,p3,p2,p1,plasma (clear),shield (gray),电磁阀,压力传感器,调节器,hpr手动气体控制器的气路图,hpr 气体泄露测试,气体泄露测试 #1 对于第一个 20 秒气体泄露测试 #1, 所有进气口电磁阀关闭 所有 “开关阀组”上的阀打开允许气体系统中的压力释放到外部,h35/f5 in,o2 in,air in,n2 in,v1,v3,v2,v12,v11,v10,v9,v8,v7,v6,v5,v4,v13,v14,v19,v18,v17,v16,v20,vent to atmosphere,pr4,pr3,pr2,pr1,p4,p3,p2,p1,plasma (clear),shield (gray),测试 #1 第一个20秒,hpr 气体泄露测试,copyright, 2001 hypertherm, inc. these materials cannot be reproduced in any form without the permission of hypertherm, inc.,气体泄露测试 #1 第一个 20 秒后“开关阀组” 上的阀关闭. 所有压力传感器上读数必须为零, 或接近零. 监控压力 20分钟,如果有上升,怀疑进气阀有泄漏.,copyright, 2001 hypertherm, inc. these materials cannot be reproduced in any form without the permission of hypertherm, inc.,h35/f5 in,o2 in,air in,n2 in,v1,v3,v2,v12,v11,v10,v9,v8,v7,v6,v5,v4,v13,v14,v19,v18,v17,v16,v20,vent to atmosphere,pr4,pr3,pr2,pr1,p4,p3,p2,p1,plasma (clear),shield (gray),泄露测试 #1 20 秒后,hpr气体泄露测试,气体泄露测试 #2 第一个20秒, “开关阀组” 上的阀关闭. 所有进气口阀打开,允许气体系统中的压力达到进气口压力.,h35/f5 in,o2 in,air in,n2 in,v1,v3,v2,v12,v11,v10,v9,v8,v7,v6,v5,v4,v13,v14,v19,v18,v17,v16,v20,vent to atmosphere,pr4,pr3,pr2,pr1,p4,p3,p2,p1,plasma (clear),shield (gray),泄露测试 #2 第一个 20 秒,hpr气体泄露测试,气体泄露测试 #2 20 秒后, 所有进气口阀关闭 作为完整系统测试, 关闭气源供给处的开关并注意供气压力. 压力传感器必须读到调节器所设定的压力. 监控压力读数20 分钟. 如在气体控制器上的压力有下降, 怀疑在气体控制器和开关阀组之间有泄露. 如进气口压力有下降,怀疑进气管道有