电源故障维修50例.docx

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电源故障维修50例

电源故障维修50例（部分

4.1电源故障维修50例（部分）

慧聪网  2006年5月8日9时23分    

图4-9  电源单元控制线路图

由图可见，该机床同时使用了内部/外部电源ON/OFF控制，而且通过时间继电器KTl的延时动作，自动实现了系统原来所需要的二次按CNCON的动作。

根据原理图可知，其电源接通动作步骤如下：

1）在图4-8中，按下操作面板的内部CNCON按钮，系统电源单元的输出信号NCMX使中间继电器KAl0接通。

2）在图4-9中，KAl0触点使时间继电器KTl接通，并进行延时。

3）KTl的延时时间到，延时触点接通，使得中间继电器KAl接通。

4）KAl常开触点又接通了图4-8中的电源单元的外部CNCON信号TON。

5）由于电源单元的外部CNCON被接通，相当于系统加入了第二次CNCON信号，从而使得系统电源单元的输出信号SVMX接通KAl1。

6）KAll的常闭触点断开图4-9中的中间继电器KAl，电源单元的外部CNCON信号被TON断开，使图4-8中与TON连接的常开触点KAl实际上起到了按钮的作用。

7）在图4-9中，KAll的常开触点同时接通接触器KM4，伺服驱动器主回路接通。

8）接触器KM4的常闭触点断开时间继电器KTl，完成电源加入动作。

9）在机床工作台超程时，在图4-9中，KAl2失电，通过KAl2的常开触点，使图4-8中的急停输入信号*TESP、外部电源OFF信号TOFF同时断开，切断系统电源与伺服回路电源输入。

从以上分析可知，本机床在按下系统操作面板CNCON按钮后，系统电源正常加入，但伺服主回路未得电，因此故障原因在第二次加入CNCON信号回路上。

为了验证，维修时在系统接通后，若再次按下系统操作面板CNCON按钮，伺服主回路被接通，由此确认，机床故障原因在第二次加入CNCON信号控制回路上。

进一步检查发现，该机床的时间继电器损坏，更换时间继电器后，机床恢复正常。

例24．外部互锁引起的故障维修

故障现象：

机床同上例，该机床在自动加工过程中，突然出现系统断电，再次开机后，电源无法接通。

分析及处理过程：

根据故障现象，测量机床电源模块的输入AC200V正常，但按下面板上的NC-ON按钮，图4-8中的KAl0、KAll均不动作，由此可以判定故障可能的外部原因是电源单元的TOFF触点断开或*TESP信号断开；内部原因是电源模块不良。

检查机床的强电控制回路，发现开机后KAl2未吸合，逐一测量图4-9中的与KAl2线圈串联的触点，最终发现故障是由于液压泵过载（QF2跳闸）引起的。

排除液压系统的故障，伞上QF2后重新开机，机床恢复正常工作。

例25．超程引起的故障维修

故障现象：

机床同上例，该机床在X轴执行回参考点的过程中，突然出现系统断电，再次起动后系统电源无法正常接通。

分析及处理过程：

故障分析过程同上，在本例中，经检查确认，电源无法接通的原因是由于工作台的“超程”引起的KAl2断开。

合上图4-9中的“超程解除”开关SAl，机床恢复正常起动，退出“超程保护”后检查，发现故障原因是由于“参考点减速”挡铁安装存在松动，使参考点位置发生了偏移，导致了机床“超程”。

重新固定挡铁后，机床恢复正常。

4．SIEMENS系统电源不能接通故障维修5例

例26．3M系统风机监控引起的故障维修

故障现象：

一台配套SIEMENS3M系统的进口卧式加工中心，开机时出现CNC电源无法接通的故障。

分析及处理过程：

SIEMENS3M系统的外部电源控制要求十分简单，只要CNC的+24V电源输入正常，NC-ON触点短时间接通，在正常情况下即可以起动系统。

测量系统电源模块（6EV3054-3500）的外部电源输入端C1、D1间DC24V正常，但电源模块上的DC5V为0，表明故障是由电源模块引起的。

通过直接短接电源模块上的NC-ON触点（G、H脚）试验，发现系统电源仍然无法接通电源，由此确认故障与外部起动条件无关。

进一步测量检查，发现电源模块上的E、F脚开路，分析原因与内部风机监控有关，直接短接E、F脚试验，系统即可起动。

更换风机后，机床恢复正常。

例27．8M系统PLC模块不良引起的故障维修

故障现象：

一台配套SIEMENS8M系统的进口卧式加工中心，开机时出现CNC电源无法接通的故障。

分析及处理过程：

检查系统各组成模块的状态指示灯，发现PLC停止灯亮，表明PLC未工作，PLC的全部输出为“0”；检查后确认，故障与外部起动条件无关。

取下PLC模块（6ES5925-3KAll）检查，发现该模块上的一片集成电路（74LS244）不良，更换后机床恢复正常。

例28．880M系统位控模块不良引起的故障维修

故障现象：

一台配套SIEMENS880M系统的立式加工中心，开机时出现CNC电源无法接通的故障。

分析及处理过程：

检查系统电源模块的5V指示灯不亮，测量系统电源模块的外部电源输入端DC24V正常；NC的全部起动条件均满足；风机监控正常；确认故障与外部起动条件无关。

电源模块故障与电源模块本身不良或CNC不良有关，为了确认故障部位，维修时将电源模块从系统中拔出后，再次进行进一步试验。

试验表明，此时电源模块即可以正常起动，从而确认故障在CNC内部。

通过逐一取下CNC各组成模块，进行多次试验，最终确认故障是由于其中的一块位置测量模块不良引起的5V过载。

对测量模块进行维修后，系统即可起动。

例29．810M系统ON信号不良引起的故障维修

故障现象：

一台配套SIEMENS810M系统的卧式加工中心，开机时出现CNC电源无法接通的故障。

分析及处理过程：

SIEMENS810M系统的外部电源控制要求十分简单，只要CNC的+24V电源输入正常，只需短接CNC电源模块上的NC-ON端，即可以起动系统。

维修时通过短接CNC电源模块上的NC-ON端试验，发现系统可正常接通电源，由此确认故障是由于系统电源接通（NC-ON）回路故障引起的。

进一步检查发现，该机床数控系统的外部条件未满足，根据机床电气原理图，逐一检查，在满足系统起动条件后，重新起动CNC，系统正常起动。

例30．840C系统外部不良引起的故障维修

故障现象：

一台配套SIEMENS840C的进口立式加工中心，开机时出现系统电源无法接通的故障。

分析及处理过程：

根据该机床的特点，在正常情况下，只要一合上主开关，CNC即可接通，检查机床电气原理图发现系统电源与机床主电源间只有断路器保护环节。

检查断路器未跳闸，但上、下端均无AC220V电源，进一步检查发现，该机床三相进线电源中1L3缺相，原因是车间配电柜内的熔断器熔断。

在测量确认线路无故障后，换上熔断器，再次开机，机床恢复正常工作。

维修体会与维修要点：

1）数控机床由于采用的控制系统品种较多，电源接通、断开的控制要求各不相同，对于不同的机床、不同的系统，维修时应根据机床与系统的实际情况，分别进行处理。

2）机床维修者必须熟悉各种系统的电源通/断控制要求，维修时做到心中有数。

3）对于控制较复杂的机床，不仅要掌握系统的电源ON/OFF要求，而且还必须对照机床电气原理图进行维修处理，若非万不得已，不宜改变机床的原操作方式与原设计功能。

4）维修数控机床应是多方位的，既要掌握系统生产厂家推荐的线路与控制方法，还必须根据机床、系统的实际情况灵活处理，不可教条。

4.1电源故障维修50例（部分）

慧聪网

  2006年5月8日9时23分    

图4-9  电源单元控制线路图

由图可见，该机床同时使用了内部/外部电源ON/OFF控制，而且通过时间继电器KTl的延时动作，自动实现了系统原来所需要的二次按CNCON的动作。

根据原理图可知，其电源接通动作步骤如下：

1）在图4-8中，按下操作面板的内部CNCON按钮，系统电源单元的输出信号NCMX使中间继电器KAl0接通。

2）在图4-9中，KAl0触点使时间继电器KTl接通，并进行延时。

3）KTl的延时时间到，延时触点接通，使得中间继电器KAl接通。

4）KAl常开触点又接通了图4-8中的电源单元的外部CNCON信号TON。

5）由于电源单元的外部CNCON被接通，相当于系统加入了第二次CNCON信号，从而使得系统电源单元的输出信号SVMX接通KAl1。

6）KAll的常闭触点断开图4-9中的中间继电器KAl，电源单元的外部CNCON信号被TON断开，使图4-8中与TON连接的常开触点KAl实际上起到了按钮的作用。

7）在图4-9中，KAll的常开触点同时接通接触器KM4，伺服驱动器主回路接通。

8）接触器KM4的常闭触点断开时间继电器KTl，完成电源加入动作。

9）在机床工作台超程时，在图4-9中，KAl2失电，通过KAl2的常开触点，使图4-8中的急停输入信号*TESP、外部电源OFF信号TOFF同时断开，切断系统电源与伺服回路电源输入。

从以上分析可知，本机床在按下系统操作面板CNCON按钮后，系统电源正常加入，但伺服主回路未得电，因此故障原因在第二次加入CNCON信号回路上。

为了验证，维修时在系统接通后，若再次按下系统操作面板CNCON按钮，伺服主回路被接通，由此确认，机床故障原因在第二次加入CNCON信号控制回路上。

进一步检查发现，该机床的时间继电器损坏，更换时间继电器后，机床恢复正常。

例24．外部互锁引起的故障维修

故障现象：

机床同上例，该机床在自动加工过程中，突然出现系统断电，再次开机后，电源无法接通。

分析及处理过程：

根据故障现象，测量机床电源模块的输入AC200V正常，但按下面板上的NC-ON按钮，图4-8中的KAl0、KAll均不动作，由此可以判定故障可能的外部原因是电源单元的TOFF触点断开或*TESP信号断开；内部原因是电源模块不良。

检查机床的强电控制回路，发现开机后KAl2未吸合，逐一测量图4-9中的与KAl2线圈串联的触点，最终发现故障是由于液压泵过载（QF2跳闸）引起的。

排除液压系统的故障，伞上QF2后重新开机，机床恢复正常工作。

例25．超程引起的故障维修

故障现象：

机床同上例，该机床在X轴执行回参考点的过程中，突然出现系统断电，再次起动后系统电源无法正常接通。

分析及处理过程：

故障分析过程同上，在本例中，经检查确认，电源无法接通的原因是由于工作台的“超程”引起的KAl2断开。

合上图4-9中的“超程解除”开关SAl，机床恢复正常起动，退出“超程保护”后检查，发现故障原因是由于“参考点减速”挡铁安装存在松动，使参考点位置发生了偏移，导致了机床“超程”。

重新固定挡铁后，机床恢复正常。

4．SIEMENS系统电源不能接通故障维修5例

例26．3M系统风机监控引起的故障维修

故障现象：

一台配套SIEMENS3M系统的进口卧式加工中心，开机时出现CNC电源无法接通的故障。

分析及处理过程：

SIEMENS3M系统的外部电源控制要求十分简单，只要CNC的+24V电源输入正常，NC-ON触点短时间接通，在正常情况下即可以起动系统。

测量系统电源模块（6EV3054-3500）的外部电源输入端C1、D1间DC24V正常，但电源模块上的DC5V为0，表明故障是由电源模块引起的。

通过直接短接电源模块上的NC-ON触点（G、H脚）试验，发现系统电源仍然无法接通电源，由此确认故障与外部起动条件无关。

进一步测量检查，发现电源模块上的E、F脚开路，分析原因与内部风机监控有关，直接短接E、F脚试验，系统即可起动。

更换风机后，机床恢复正常。

例27．8M系统PLC模块不良引起的故障维修

故障现象：

一台配套SIEMENS8M系统的进口卧式加工中心，开机时出现CNC电源无法接通的故障。

分析及处理过程：

检查系统各组成模块的状态指示灯，发现PLC停止灯亮，表明PLC未工作，PLC的全部输出为“0”；检查后确认，故障与外部起动条件无关。

取下PLC模块（6ES5925-3KAll）检查，发现该模块上的一片集成电路（74LS244）不良，更换后机床恢复正常。

例28．880M系统位控模块不良引起的故障维修

故障现象：

一台配套SIEMENS880M系统的立式加工中心，开机时出现CNC电源无法接通的故障。

分析及处理过程：

检查系统电源模块的5V指示灯不亮，测量系统电源模块的外部电源输入端DC24V正常；NC的全部起动条件均满足；风机监控正常；确认故障与外部起动条件无关。

电源模块故障与电源模块本身不良或CNC不良有关，为了确认故障部位，维修时将电源模块从系统中拔出后，再次进行进一步试验。

试验表明，此时电源模块即可以正常起动，从而确认故障在CNC内部。

通过逐一取下CNC各组成模块，进行多次试验，最终确认故障是由于其中的一块位置测量模块不良引起的5V过载。

对测量模块进行维修后，系统即可起动。

例29．810M系统ON信号不良引起的故障维修

故障现象：

一台配套SIEMENS810M系统的卧式加工中心，开机时出现CNC电源无法接通的故障。

分析及处理过程：

SIEMENS810M系统的外部电源控制要求十分简单，只要CNC的+24V电源输入正常，只需短接CNC电源模块上的NC-ON端，即可以起动系统。

维修时通过短接CNC电源模块上的NC-ON端试验，发现系统可正常接通电源，由此确认故障是由于系统电源接通（NC-ON）回路故障引起的。

进一步检查发现，该机床数控系统的外部条件未满足，根据机床电气原理图，逐一检查，在满足系统起动条件后，重新起动CNC，系统正常起动。

例30．840C系统外部不良引起的故障维修

故障现象：

一台配套SIEMENS840C的进口立式加工中心，开机时出现系统电源无法接通的故障。

分析及处理过程：

根据该机床的特点，在正常情况下，只要一合上主开关，CNC即可接通，检查机床电气原理图发现系统电源与机床主电源间只有断路器保护环节。

检查断路器未跳闸，但上、下端均无AC220V电源，进一步检查发现，该机床三相进线电源中1L3缺相，原因是车间配电柜内的熔断器熔断。

在测量确认线路无故障后，换上熔断器，再次开机，机床恢复正常工作。

维修体会与维修要点：

1）数控机床由于采用的控制系统品种较多，电源接通、断开的控制要求各不相同，对于不同的机床、不同的系统，维修时应根据机床与系统的实际情况，分别进行处理。

2）机床维修者必须熟悉各种系统的电源通/断控制要求，维修时做到心中有数。

3）对于控制较复杂的机床，不仅要掌握系统的电源ON/OFF要求，而且还必须对照机床电气原理图进行维修处理，若非万不得已，不宜改变机床的原操作方式与原设计功能。

4）维修数控机床应是多方位的，既要掌握系统生产厂家推荐的线路与控制方法，还必须根据机床、系统的实际情况灵活处理，不可教条。

4.1.2  电源模块（单元）故障维修20例

1．FANUC电源模块故障维修10例

例31．浪涌吸收器引起的故障维修

故障现象：

某配套FANUC6M的立式加工中心，在工件加工过程中，系统突然断电，机床关机后，无法重新起动机床。

分析及处理过程：

经检查，该机床电源输入单元的电源指示（PIL）与报警（ALM）灯同时亮。

根据本章4.1.1节分析可知，电源指示（PIL）与报警（ALM）灯同时亮的原因是系统电源模块存在报警。

测量系统电源模块（A14B-0061-B002），发现输出+5V、+15V、-15V、24V全部为0V，且电源模块的输入熔断器F11、F12熔断，换上熔断器后，测量发现电源输入存在短路现象。

因此，初步判断开关电源的一次侧存在短路故障，必须根据原理图，找出短路原因，排除故障后才能起动机床。

FANUC6电源模块A14B-0061-B002的原理框图如图4-10所示，图中各主要元器件的作用如下：

F11、F12：

输入熔断器，主回路短路保护元件。

VSll：

浪涌吸收器，用于吸收交流输入侧的瞬间高压。

NFll：

输入滤波器，对输入交流电源进行滤波。

DSll：

单相全波整流桥，整流产生直流母线电压。

当输入电压为AC200V时，通过DSll整流以及C12、C13的滤波稳压，可以在直流母线上获得DC210~230V左右的直流电压。

C12、C13（220μF/400V）：

直流母线滤波电容。

R11（2Ω/20W）：

与RYll常开触点并联，作为起动电流限流电阻，开机瞬间由于RYll触点断开，R11串联接入直流母线主电路，限制开关主电路的冲击电流；+24V输出正常后，RYll吸合，通过RYll常开触点短接限流电阻。

SHll：

调试、测量用短接设定端子，通过断开SHll可以使Q14、D24、Q15、D25与整流电路分离。

Q14、Q15：

开关电源功率驱动管，作为开关电源主变压器输出驱动。

D24、D25：

续流二极管，在驱动管Q14、Q15关断时，对电源变压器进行续流。

M11、T11、D11、C17（330μF/25V）：

电源模块辅助电源控制及驱动环节。

主要由集成电路PS01，以及辅助开关电源驱动部分的输出驱动、放大环节的Q24、Q25、C14、C15、C16等元器件（图中未画出）组成，用于产生电源模块用的DCl0V基准电压与DCl5V辅助控制电压。

M12、T12：

开关电源主回路PWM前级驱动。

主要由集成电路PS04，以及用于前级驱动进行驱动、放大的Q11、Q12、Q13、D12、D13等器件（图中未画出）组成，作为开关电源主变压器输出驱动管Q14、Q15的开关控制信号输入。

T13、D27、R23（91Ω）：

开关电源一次侧电流检测环节（实际线路中，还包括C63、ZDl9等元器件，图中未画出）。

DSl2、CHll：

+24V电源整流、控制回路，CHll为整流输出平波电感。

实际线路中，还包括R24、R25（200Ω/2W）、C26（1000pF/1200V）等元件，图中未画出。

Q19：

用于+24VPWM输出电压的调节与控制。

实际线路中，还包括Q20、D30、D31、D32、D44、ZDl5、C32、R38~R43等元器件，图中未画出。

CRl3、Q16、C26~C30（1000μF/35V）：

DC24V输出电压调节、滤波环节。

实际线路中，还包括Q17、Q18、D28、D29、ZDl3、ZDl4、C31、C27、R28~R37等，图中未画出。

R26（75mQ/5W）：

DC24V输出过电流检测。

实际线路中，还包括R27（200mΩ/5W）等元件，图中未画出。

RGll、CRll：

由HAl7815集成稳压器等组成的DCl5V稳压环节。

实际线路中，还包括。

D33、D34、D35、ZDl6、C33、C34、C61、R44、R51/R52（13Ω/3W）等元器件，图中未画出。

DSl3/14/15：

+5V电源整流回路。

实际线路中，还包括C40、C41、R46/R47（10Ω/lW）等元件，图中未画出。

CRl4、C43~C47（2200μF/10V）：

DC5V输出电压调节、滤波环节。

实际线路中，还包括ZDl8、C42、R49等元器件，图中未画出。

R48（4mΩ/20W）：

DC5V输出过电流检测。

实际线路中，还包括R48（20mΩ／20W），图中未画出。

R50（1Ω/20W）、Q21：

+5V虚拟负载。

实际线路中，还包括R87、R88，图中未画出。

CHl2、D36、C36（470μF/50V）：

－15V电源整流回路。

实际线路中，还包括C37，图中未画出。

CRl2、RGl2：

DC-15V由HAl7815集成稳压器等组成的DC-15V稳压环节。

实际线路中，还包括D37、D38、ZDl7、C38、C39、C62、R45等元器件，图中未画出。

M13：

基准电压调整、开关主电源PWM控制、DC5V、DC24V电压调整与电源单元监控环节。

主要由集成电路HAl6630G、R68/C97组成的PWM基准160kHz三角波生成环节等元器件组成。

VRll：

DCl0V基准电压调整。

  ，

VRl2、R72、R73、R75、R76．DC5V电压调整环节。

M14、S1~S8、D41：

电压监控环节。

主要由集成电路VC02、“电压检测撤消”设定端子S1~S7组成。

当S1~S7全部插入（通常情况）时，全部电压监控功能生效；取下相应的设定端子，该电压监控功能取消。

Q22．电源单元准备好信号（EN）输出驱动，在电源单元全部输出电压、辅助电压正常时，EN输出为“1”（TTL高电平）：

当电源单元任何一路输出电压出现故障或外部报警信号（ALA、ALB触点闭合）输入时，EN输出为“0”（TTL低电平）。

实际线路中，还包括D43、R79~R82等元器件，图中未画出。

Q23：

电源单元OFF信号（*PF）输出驱动，当电源单元正常工作时，*PF输出为“1”（TTL高电平）。

实际线路中，还包括R83~R86等元件，图中未画出。

RYl2：

电源单元报警输出继电器，当任何一路输出电压出现故障或外部报警信号时，继电器接通，它一般作为输入单元的“互锁”信号。

它与电源单元的进线熔断器F11、F12的辅助触点并联后，在插头CP34-5/6脚输出电源故障信号

（触点）；在系统中，一般都作为输入单元的报警输入信号。

ALA、ALB：

外部报警触点输入，在外部出现报警时，通过触点闭合ALA、ALB。

电源模块主要元器件的型号见表4-2。

表4-2  电源模块主要元器件一览表

  图上代号    名  称    型  号    备  注

  M11    集成电路    PS01  

  M12    集成电路    PS04  

  M13    集成电路    HAl6630G  

  M14    集成电路    VC02  

  RGll、RGl2    集成稳压电路    HAl7815PB或：

μPC14315HA  

  VSll    浪涌吸收器    ENB4010-14Z  

  DSll    单相全波整流桥    ESAC06-06S5VB60  

  DSl2    整流桥    ESAD33-02CV  

  DSl3、14、15    整流桥    ESAD01—004S30SC4  

  D39~43、27、29、    二极管    IS953    图中未全画出

  D11、D32    二极管    V09C    图中未画出

  D30、D31    二极管    V19G    图中未画出

  D20~25    二极管    U19E    图中未全画出

  D28、34、35、37、38    二极管    V06C    图中未画出

  D36    二极管    ERD33-02    图中未画出

  D12~19    二极管    ER061-004    图中未全画出

  D33、45    二极管    U05C    图中未画出

  D44    二极管    1SSl22H    图中未画出

  ZDl4    稳压管    2.7EB    图中未画出

  ZDl5    稳压管    3.9EB    图中未画出

  ZDl8、19    稳压管    6.2EBl    图中未画出

  ZDl6、17