ZX7系列逆变焊机常见故障维修

ZX7系列逆变焊机常见故障维修摘要：ZX7系列逆变焊机，采用先进半导体开关器件IGBT模块作为主功率器件，应用逆变和双极性控制技术，以优异动态响应与静态恒流特性使焊接电流十分稳定，广泛用于各种碳钢、铸铁、不锈钢、铜及其合金等金属的焊接。具有引弧容易，飞溅小，抗干扰性强，体积小，重量轻，噪音低，而且负载持续率高等优点。以ZX7-315焊机为例：焊接电流在244A时负载持续率可达100%，焊接电流在273A时负载持续率达80%，焊接电流在315A时负载持续率达60%。功率用数COS0.8，效率85%。所以各行业都以ZX7系列焊机取代原来老式旋转式直流焊机，交流弧焊机。但由于逆变焊机服役年限增加及环境（如：灰尘，潮湿，通风状态）对电子元件的影响，会发生多种类型故障，本文结合ZX7系列逆变焊机故障特点及对维修多台经验，归纳、总结几种常见故障维修方法并归纳出简易故障处理流程图。关键词：逆变焊机故障维修我单位有ZX7系列逆变焊机共135台，其中新亚45台，凯尔达60台，时代30台，新亚、时代逆变焊机为2003年购置，到目前使用已经超过5年。因为电子器件使用年限一般为5-7年，超过这个周期，会出现多种类型故障，单位领导考虑到超过保修期（保修期限为一年）为节约单位资金，把维修焊机任务交给了我，为使故障焊机重新焕发新春，经对几种焊机厂家内部资料分析、研究，总结出几种故障维修及常用器件诊断及器件数据并归纳出简易故障处理流程图。1查找故障难点分析ZX7系列逆变焊机由多种电路相互控制组成，损坏其一种器件，其另一器件也会受影响，例如主回路中IGBT模块功率器件损坏，多数是由其它元件连带造成的。例如：IGBT模块功率器件控制脚稳压管、平衡电阻损坏；驱动板有无脉冲信号（栅极管是否完好）；控制板上CPU集成块是否完好；控制板集成块7815、7915是否损坏。综上所述，维修电焊机就要全面检查，记录好各种器件数据和检查驱动板输出波形，这样对维修后焊机正常使用起到事半功倍作用。2主要器件和工作原理ZX7系列逆变焊机组成：主回路：由三相整流桥、输出滤波电容、IGBT模块、谐振板、主变压器、阻断电容、快恢复二极管（吸收阻容部件，吸收磁环）及电抗器组成。控制回路：由控制板和驱动板组成。具体工作原理如下图：原理说明：主回路由三相整流桥将电压380V交流电，整流成波纹较小的电压大约500V直流电。控制电路控制由驱功率器件，对主回路IGBT模块功率器件实现双极控制技术，使直流电逆变产生20KHZ高频脉冲交流电。经主变压器降压后再经整流电路整流滤波实现直流输出，变成可以焊接的直流电。3ZX7系列逆变焊机几种常见故障维修方法3.1故障一：空载电压过低.电流显示不正常首先判断IGBT模块功率器件是否损坏。3.1.1用万用表档（*1K或*100）测量IGBT模块功率器件主回路接线柱2、1两柱和1、3两柱间正电阻。具体做法是用万用表的黑表笔接模块柱2、1，红表笔接模块柱1、3，若阻值在550-750之间，反向电阻两表笔对调值在“”，可初步判断IGBT模块功率器件的稳压管是好的；其它情况则IGBT模块功率器件的稳压管损坏。3.1.2进一步检查：万用表用（*1K或*100）档黑表笔接IGBT模块1柱，红表笔接模块2柱，用6F22ND9V电池正极对IGBT模块功率器件控制脚6（外侧一脚），脚7（内侧一脚）对电池负极擦划，如指针发生偏转，证明IGBT模块导通其中一路是好的。同样方法测量IGBT模块功率器件另一路黑表笔接柱3和红表笔接柱1，如果也导通另一路也是好的。那整个IGBT模块都是好的。具体操作如图示：注意：用电池擦划后，发现万用表指针偏转后，要快速用手指按一下IGBT模块控制脚两极放电，以免损坏IGBT模块。如：指针不发生偏转证明IGBT模块已经损坏，接下来要判断IGBT模块功率器件损坏的原因。是哪些元件造成的，具体步骤：首先要检查IGBT模块控制脚上稳压管是否完好。用万用表测量其正向电阻值8-10K之间，反向电阻值为“”是好的。如果正反向阻值为“0”时，说明稳压管击穿。如果正反向阻值均为“”说明稳压管断路。需要更换，更换时要注意方向。另外平衡电阻也要检查阻值是否在2.4K。接下来检查驱动板输出波形如图（用示波器）。上图波形表现为驱动板无故障，下图波形表现为驱动板故障。故障原因a多为栅极管损坏；b可控硅也有可能损坏；c三极管、整流桥也有可能损坏。其现象：焊机上电后驱动板稳压电阻会烧毁或崩驱动板。3.1.3控制板CPU集成块损坏。可量管脚直流电压判定。如果CPU是好的，7815、7915集成块是否完好。损坏逐一更换。全部检查后把损坏元件更换后，在进行示波器检查。如果波形如上所述，说明故障排除。3.2故障二：逆变焊机电流不可调步骤：判断电流调节电位器是否损坏。方法：用万用表电阻档对电位器三脚1、2和2、3，若阻值分别为“0-”“-0”由小到大或由大到小平滑过度。证明电位器是好的。反之更换。判断霍尔传感器是否损坏。方法：用万用表直流电压档测传感器“+”、“-”两端电压，若电压值为15V，证明传感器是好的，反之证明传感器损坏。控制板CPU集成块是否损坏。方法：测管脚电压对地直流电压值。用万用表直流电压档测量7、8脚电压值4.2-4.3V，11、13脚电压6.3-6.4V，14脚电压15V，则说明CPU集成块完好，其它情况说明CPU集成块损坏。3.3故障三：逆变焊机过热指示灯亮无电流输出检查方法：停机片刻，如电焊机继续可以工作，证明过热开关动作；检查风扇是否工作（过热开关动作，焊机无电流输出）。方法：首先检查接线是否松动，其次用万用表电阻档检查启动电容。检查过热开关是否损坏。方法：用万用表电阻档判断温度开关，通坏，断好。3.4故障四：空载电压过高快恢复二极管吸收阻容器件损坏。方法：用相应表计测量电阻期数值电阻5，电容2.1-2.5微法。3.5故障五：电源指示灯不亮或闪烁，焊机蜂鸣器发声焊机无输出电网无电，焊机空气开关损坏，控制保险管损坏。方法：检查开关下侧有无电压并用万用表电阻档检查保险管通断。电源过电压、欠电压、缺相。方法：用万用表交流电压档检查。3.6故障六：逆变焊机送电后空气开关跳闸步骤：一次三相整流桥是否损坏。方法：用万用表电阻档测量正反向电阻。正向导通、反向截止证明整流桥是好的，反之整流桥损坏。滤波电容是否损坏。方法：用万用表电阻挡测量绝缘阻值，用黑表笔接电容正极，红表笔接电容负极，如指针偏到5K并慢慢回到0.5M以上，证明电容是好的；如指针到“0”或无充电反应说明电容损坏。IGBT模块否损坏。检查方法同故障一。根据维修多台ZX7系列焊机总结出电焊机故障维修流程，如下图：使用效果经过维修，对修复后的焊机进行一个多月试验，无论电流调解、弧长、推力等设定未出现异常，工作非常平稳。到现在为止已经连续运行四个月，均未发现异常。修复后焊机完全能够达到使用要求。结论经过维修后的电焊机，无论操作性能，焊接质量都达到原来焊机的工作要求。在修复过程中要注意以下几点：因为年限不同，元件型号有所改变，更换元件后要注意焊机电路是否产生振荡，发生一点保护现象，这样要在过流保护回路中适当调整，过流电阻和瓷片滤波电容用来改善修复后焊机的工作性能。测量驱动板栅极管时不要用万用表电阻档测量完就认为没问题了。一定要用示波器测量波形。因为栅极有一些细小缺陷用万用表是检查不出来的。更换霍尔传感器时一定要注意哪是接地，哪是电源，哪是信号接线柱。更换整流桥滤波电容时一定要注意电容极性，两电容是串联极性是正-负-正-负，而并非并联电路。IGBT模块功率器件上的谐振板更换一次模块后，一定要对其所有元件进行全面检查，电容要用专门DM-6243L类型电容表测量，几个二极管阻值要相同，电阻阻值都要相同。更换各种元器件或电流表后，一定要用测量直流电流表调整表头电位器，把表上显示电流和实际调整吻合。参考文献：1任志远，王