FANUC電源模塊故障維修10例參考word

1、FANUC電源模塊故障維修10例例31浪涌吸收器引起的故障維修故障現(xiàn)象：某配套FANUC 6M的立式加工中心，在工件加工過程中，系統(tǒng)突然斷電，機床關機后，無法重新起動機床。分析及處理過程：經(jīng)檢查，該機床電源輸入單元的電源指示(PIL)與報警(ALM)燈同時亮。根據(jù)本章4.1.1節(jié)分析可知，電源指示(PIL)與報警(ALM)燈同時亮的原因是系統(tǒng)電源模塊存在報警。測量系統(tǒng)電源模塊(A14B-0061-B002)，發(fā)現(xiàn)輸出+5V、+15V、-15V、24V全部為0V，且電源模塊的輸入熔斷器F11、F12熔斷，換上熔斷器后，測量發(fā)現(xiàn)電源輸入存在短路現(xiàn)象。因此，初步判斷開關電源的一次側存在短路故障，必須

2、根據(jù)原理圖，找出短路原因，排除故障后才能起動機床。FANUC 6電源模塊A14B-0061-B002的原理框圖如圖4-10所示，圖中各主要元器件的作用如下：F11、F12：輸入熔斷器，主回路短路保護元件。VSll：浪涌吸收器，用于吸收交流輸入側的瞬間高壓。NFll：輸入濾波器，對輸入交流電源進行濾波。DSll：單相全波整流橋，整流產生直流母線電壓。當輸入電壓為AC200V時，通過DSll整流以及C12、C13的濾波穩(wěn)壓，可以在直流母線上獲得DC210230V左右的直流電壓。C12、C13(220F/400V)：直流母線濾波電容。R11(2/20W)：與RYll常開觸點并聯(lián)，作為起動電流限流電阻

3、，開機瞬間由于RYll觸點斷開，R11串聯(lián)接入直流母線主電路，限制開關主電路的沖擊電流；+24V輸出正常后，RYll吸合，通過RYll常開觸點短接限流電阻。SHll：調試、測量用短接設定端子，通過斷開SHll可以使Q14、D24、Q15、D25與整流電路分離。Q14、Q15：開關電源功率驅動管，作為開關電源主變壓器輸出驅動。D24、D25：續(xù)流二極管，在驅動管Q14、Q15關斷時，對電源變壓器進行續(xù)流。M11、T11、D11、C17(330F/25V)：電源模塊輔助電源控制及驅動環(huán)節(jié)。主要由集成電路PS01，以及輔助開關電源驅動部分的輸出驅動、放大環(huán)節(jié)的Q24、Q25、C14、C15、C16等

4、元器件(圖中未畫出)組成，用于產生電源模塊用的DCl0V基準電壓與DCl5V輔助控制電壓。M12、T12：開關電源主回路PWM前級驅動。主要由集成電路PS04，以及用于前級驅動進行驅動、放大的Q11、Q12、Q13、D12、D13等器件(圖中未畫出)組成，作為開關電源主變壓器輸出驅動管Q14、Q15的開關控制信號輸入。T13、D27、R23 (91)：開關電源一次側電流檢測環(huán)節(jié)(實際線路中，還包括C63、ZDl9等元器件，圖中未畫出)。DSl2、CHll：+24V電源整流、控制回路，CHll為整流輸出平波電感。實際線路中，還包括R24、R25(200/2W)、C26(1000pF/1200V)

5、等元件，圖中未畫出。推薦精選Q19：用于+24VPWM輸出電壓的調節(jié)與控制。實際線路中，還包括Q20、D30、D31、D32、D44、ZDl5、C32、R38R43等元器件，圖中未畫出。CRl3、Q16、C26C30(1000F/35V)：DC24V輸出電壓調節(jié)、濾波環(huán)節(jié)。實際線路中，還包括Q17、Q18、D28、D29、ZDl3、ZDl4、C31、C27、R28R37等，圖中未畫出。R26(75mQ/5W)：DC24V輸出過電流檢測。實際線路中，還包括R27(200m/5W)等元件，圖中未畫出。RGll、CRll：由HAl7815集成穩(wěn)壓器等組成的DCl5V穩(wěn)壓環(huán)節(jié)。實際線路中，還包括。D3

6、3、D34、D35、ZDl6、C33、C34、C61、R44、R51/R52(13/3W)等元器件，圖中未畫出。DSl3/14/15：+5V電源整流回路。實際線路中，還包括C40、C41、R46/R47(10/lW)等元件，圖中未畫出。推薦精選CRl4、C43C47(2200F/10V)：DC5V輸出電壓調節(jié)、濾波環(huán)節(jié)。實際線路中，還包括ZDl8、C42、R49等元器件，圖中未畫出。R48(4m/20W)：DC5V輸出過電流檢測。實際線路中，還包括R48(20m20W)，圖中未畫出。R50(1/20W)、Q21：+5V虛擬負載。實際線路中，還包括R87、R88，圖中未畫出。CHl2、D36、C

7、36(470F/50V)：15V電源整流回路。實際線路中，還包括C37，圖中未畫出。CRl2、RGl2：DC-15V由HAl7815集成穩(wěn)壓器等組成的DC-15V穩(wěn)壓環(huán)節(jié)。實際線路中，還包括D37、D38、ZDl7、C38、C39、C62、R45等元器件，圖中未畫出。M13：基準電壓調整、開關主電源PWM控制、DC5V、DC24V電壓調整與電源單元監(jiān)控環(huán)節(jié)。主要由集成電路HAl6630G、R68/C97組成的PWM基準160kHz三角波生成環(huán)節(jié)等元器件組成。VRll：DCl0V基準電壓調整。 ，VRl2、R72、R73、R75、R76DC5V電壓調整環(huán)節(jié)。M14、S1S8、D41：電壓監(jiān)控環(huán)節(jié)

8、。主要由集成電路VC02、“電壓檢測撤消”設定端子S1S7組成。當S1S7全部插入(通常情況)時，全部電壓監(jiān)控功能生效；取下相應的設定端子，該電壓監(jiān)控功能取消。Q22電源單元準備好信號(EN)輸出驅動，在電源單元全部輸出電壓、輔助電壓正常時，EN輸出為“1”(TTL高電平)：當電源單元任何一路輸出電壓出現(xiàn)故障或外部報警信號(ALA、ALB觸點閉合)輸入時，EN輸出為“0”(TTL低電平)。實際線路中，還包括D43、R79R82等元器件，圖中未畫出。Q23：電源單元OFF信號(*PF)輸出驅動，當電源單元正常工作時，*PF輸出為“1” (TTL高電平)。實際線路中，還包括R83R86等元件，圖中

9、未畫出。 RYl2：電源單元報警輸出繼電器，當任何一路輸出電壓出現(xiàn)故障或外部報警信號時，繼電器接通，它一般作為輸入單元的“互鎖”信號。它與電源單元的進線熔斷器F11、F12的輔助觸點并聯(lián)后，在插頭CP34-5/6腳輸出電源故障信號 (觸點)；在系統(tǒng)中，一般都作為輸入單元的報警輸入信號。ALA、ALB：外部報警觸點輸入，在外部出現(xiàn)報警時，通過觸點閉合ALA、ALB。電源模塊主要元器件的型號見表4-2。表4-2 電源模塊主要元器件一覽表 圖上代號 名 稱 型 號 備 注 M11 集成電路 PS01 M12 集成電路 PS04 M13 集成電路 HAl6630G M14 集成電路 VC02推薦精選

10、RGll、RGl2 集成穩(wěn)壓電路 HAl7815PB或：PC14315HA VSll 浪涌吸收器 ENB4010-14Z DSll 單相全波整流橋 ESAC06-06 S5VB60 DSl2 整流橋 ESAD33-02CV DSl3、14、15 整流橋 ESAD01004 S30SC4 D3943、27、29、 二極管 IS953 圖中未全畫出 D11、D32 二極管 V09C 圖中未畫出 D30、D31 二極管 V19G 圖中未畫出 D2025 二極管 U19E 圖中未全畫出 D28、34、35、37、38 二極管 V06C 圖中未畫出 D36 二極管 ERD33-02 圖中未畫出 D121

11、9 二極管 ER061-004 圖中未全畫出 D33、45 二極管 U05C 圖中未畫出 D44 二極管 1SSl22H 圖中未畫出 ZDl4 穩(wěn)壓管 2.7EB 圖中未畫出 ZDl5 穩(wěn)壓管 3.9EB 圖中未畫出 ZDl8、19 穩(wěn)壓管 6.2EBl 圖中未畫出 ZDl6、17 穩(wěn)壓管 16EB3 圖中未畫出 ZDl3 穩(wěn)壓管 30EB2 圖中未畫出 ZDll 穩(wěn)壓管 75EB 圖中未畫出 Q18、22、23 晶體管 2SAll52 圖中未全畫出 Q11、16、25 晶體管 2SCl983 圖中未全畫出 Q13 晶體管 2SCl983-O 圖中未畫出 Q12 晶體管 2SCl983-R 圖

12、中未畫出 Q14、15 晶體管 2SC3046 Q19 晶體管 2SC2333 Q24 晶體管 2SCl247AF-B 圖中未畫出 Q17、20 晶體管 2SC639S 圖中未畫出 Q21 晶體管 2SDl027推薦精選 CRll-CRl4 晶閘管 CSM5B2 VRll、VRl2 電位器 5k RYll 繼電器 NC2D-P-DC24V RYl2 繼電器 LADl-DCl2根據(jù)以上原理圖可以判定：F11、F12間存在短路的原因可能是由于VSll或NFll、DSll損壞而發(fā)生短路。經(jīng)檢查，本例中為VSll短路，更換后，機床恢復正常(當維修過程中，若無備件，以先取消VSll，臨時使用)。例32整

13、流橋不良引起的故障維修故障現(xiàn)象：某配套FANUC 6M的立式加工中心，由工廠自發(fā)電供電，工件加工過程中，系統(tǒng)突然斷電，顯示消失，機床停機后無法重新起動機床。分析及處理過程：經(jīng)檢查，該機床電源輸入單元的電源指示(PIL)與報警(ALM)燈同時亮，表明電源模塊存在故障。檢查輸入熔斷器F11熔斷，換上熔斷器后測量，發(fā)現(xiàn)電源輸入存在短路現(xiàn)象。故障分析過程同上例，對照原理圖檢查發(fā)現(xiàn)VSll短路，DSll整流橋損壞，更換后機床恢復正常。例33功率管不良引起的故障維修故障現(xiàn)象：某配套FANUC 6M的立式加工中心，在加工過程中，車間突然斷電，恢復供電后，無法重新起動機床。分析及處理過程：經(jīng)檢查，該機床電源輸

14、入單元的電源指示(PIL)與報警(ALM)燈同時亮，表明電源模塊存在故障。檢查電源模塊輸入熔斷器F11、F12熔斷，測量電源輸入存在短路。故障分析過程同例31，對照原理圖檢查各元器件，確認VSll、NFll、DSll均正常，因此判定故障發(fā)生在開關電源的一次側驅動部分。斷開SHll后，測量驅動輸出Q14、Q15、D24、D25，發(fā)現(xiàn)Q14的CE極短路，更換Q14(2SC3046)后，短路消失，開機后機床恢復正常。例34續(xù)流二極管不良引起的故障維修故障現(xiàn)象：某配套FANUC 6M的立式加工中心，在加工過程中，機床突然斷電，再次開機，無法重新起動機床。推薦精選分析及處理過程：經(jīng)檢查，該機床電源輸入單

15、元的電源指示(PIL)與報警(ALM)燈同時亮，表明電源模塊存在故障。檢查電源模塊輸入熔斷器F11、F12熔斷，測量電源輸入存在短路。故障分析過程同例31，對照原理圖檢查，發(fā)現(xiàn)VSll、NFll、DSll均正常，因此判定故障發(fā)生在開關電源的一次側驅動部分。斷開SHll后，測量驅動輸出Q14、Q15、D24、D25，發(fā)現(xiàn)Q15的CE極短路。取下Q15測量，發(fā)現(xiàn)Q15正常，線路中的短路仍然存在，由此確認短路是由續(xù)流二極管D25故障引起的，更換D25(U19E)后，短路消失，開機后機床恢復正常。例35過電流檢測電阻不良引起的故障維修故障現(xiàn)象：某配套FANUC 6M的立式加工中心，在加工過程中，機床突

16、然斷電，再次開機，無法重新起動機床。分析及處理過程：經(jīng)檢查，該機床電源輸入單元的電源指示(PIL)與報警(ALM)燈同時亮，表明電源模塊存在故障。檢查電源模塊輸入熔斷器F11、F12正常。對照原理圖檢查各元器件，發(fā)現(xiàn)VSll、NFll、DSll、Q14、Q15、D24、D25均正常，電源模塊一次側無短路，判定故障發(fā)生在開關電源的二次側。為了迅速判斷故障部位，維修時依次取下短接設定端S1、S2、S4、S5，當取下S5后，故障消失，由此判定故障發(fā)生在DC24V電源回路。進一步檢查發(fā)現(xiàn)，線路中的DC24V電流檢測電阻R26不良，引起了24V過電流保護回路動作。更換R26后，機床恢復正常。維修體會與維

17、修要點：1)根據(jù)個人的維修經(jīng)驗，在FANUC系統(tǒng)中，電源單元故障的原因多發(fā)生在電網(wǎng)供電不良的地區(qū)。由于加工過程中的外部突然斷電或在工廠自發(fā)電供電的情況下工作，是引起電源單元故障的主要原因。2)在一般情況下，電源單元的故障以進線的浪涌吸收器(VSll)的故障居多。當VSll故障，但維修現(xiàn)場無器件時，為了保證機床的正常生產，通常的做法是暫時取消VSll，確保機床的使用，待備件到位后，再予以更換。3)在電網(wǎng)電壓波動太大(特別是自發(fā)電的場合)，偶然也有整流橋、開關管、續(xù)流管損壞的情況。對于以上器件，在無備件時，一般可以直接利用其他同規(guī)格的整流橋、開關管、續(xù)流管進行替代。在安裝尺寸不同時，有時也可以將整

18、流橋安裝到電源單元的外部。4)FANUC不同的系統(tǒng)中，電源模塊的型號有所不同，常見的電源單元有如下規(guī)格：FANUC l0系統(tǒng)用電源單元：A16B-1210-0510；FANUC ll系統(tǒng)用電源單元：A16B-1210-0560；FANUC l2系統(tǒng)用電源單元：A20B-1000-0770；FANUC 0系統(tǒng)用電源單元A：A16B-1211-0850推薦精選FANUC 0系統(tǒng)用電源單元B：A16B-1212-0110：FANUC 0系統(tǒng)用電源單元AI：A16B-1212-0100(常用)。 以上電源單元的基本組成與工作原理與FANUC 6系統(tǒng)相似，不再贅述，發(fā)生故障的情況亦基本類似，為了便于維修

19、人員參考，附錄B中提供了以上常用電源單元的原理框圖，可以供維修時參考。例36例38外部24V短路的故障維修例36故障現(xiàn)象：某配套FANUC 0TD的數(shù)控車床，開機時系統(tǒng)出現(xiàn)報警ALM950：FUSEBREAK(+24E，F(xiàn)14)。分析及處理過程：該機床配套的電源單元是FANUC AI型電源單元，報警提示非常明確，指示了機床故障的原因是由于系統(tǒng)電源單元的熔斷器F14熔斷。根據(jù)系統(tǒng)提示，直接檢查F14，確認已熔斷。進一步檢查，確認系統(tǒng)24E與0V以及地之間未發(fā)現(xiàn)短路，直接更換F14(5A)后，機床恢復正常。例37故障現(xiàn)象：某配套FANUC 0TD的數(shù)控車床，開機時系統(tǒng)出現(xiàn)報警ALM950：FUSE

20、BREAK(+24E，F(xiàn)14)。 分析及處理過程：同上分析，根據(jù)系統(tǒng)提示檢查系統(tǒng)電源單元的熔斷器F14已經(jīng)熔斷。進一步檢查發(fā)現(xiàn)，+24E與0V及地之間存在短路。由于+24E是系統(tǒng)提供給外部的24V電源，因此，可以初步判定故障在機床側。在該機床上，+24E被用于操作面板上的按鈕、指示燈，機床上的開關輸入，以及電柜內的觸點輸入等多種場合。為了確定短路的大致范圍，維修時逐一取下了系統(tǒng)I/O信號連接插頭M1、M2、M18、M19、M20進行檢查。檢查發(fā)現(xiàn)當取下M1或M18后，短路消失，從而確認短路發(fā)生在M1或M18上。由系統(tǒng)的連接手冊可知，M1為系統(tǒng)+24E的總輸出端(M1的29-32腳)，在M1連接

21、、M18取下時短路消失，可以判定短路發(fā)生在M18的輸入信號上。取下M18后，對其輸入信號進行逐一測量，最后找到短路原因是由于車床尾架壓力繼電器對地短路引起的，更換壓力繼電器后，機床恢復正常。例38故障現(xiàn)象：某配套FANUC 0TE的數(shù)控車床，在工件裝卸過程中，機床突然斷電，再次開機，無法重新起動機床。分析及處理過程：經(jīng)檢查，該機床配套的電源單元為FANUC AI，檢查電源輸入單元的電源指示(PIL)與報警(ALM)燈同時亮，表明電源單元存在故障，檢查系統(tǒng)電源單元的熔斷器F14已經(jīng)熔斷。對照AI電源單元原理圖檢查，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)提供給外部的+24E與地之間存在短路。由于+24E是系統(tǒng)提供給PMC外部輸

22、入/輸出信號的24V電源，可以初步判定故障在機床側。推薦精選通過上例同樣的分析檢查，對其輸入信號進行逐一測量，最后找到短路原因是由于車床腳踏開關對地短路引起的，重新連接后，機床恢復正常。本例故障的實質與上例相同，但由于早期的FANUC系統(tǒng)無ALM950報警顯示，因此必須通過檢查指示燈狀態(tài)以確定故障部位。例39保護二極管接反引起的故障維修故障現(xiàn)象：某配套FANUC 0T的數(shù)控車床，由于PMC輸出中間繼電器損壞，使得機床的尾架向前動作無法進行，經(jīng)電工更換后，重新起動機床，工作正常。但在操作尾架向前后，機床突然斷電，系統(tǒng)無法正常啟動。電工檢查后發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)電源單元的熔斷器F14已經(jīng)熔斷，經(jīng)測量，外部的+24E與0V之, 間未短路，電工重新?lián)Q上其他機床的熔斷器F14后，再次操作尾架向前后，機床又斷電，電源單元的熔斷器F14再次熔斷。分析及處理過程：現(xiàn)場檢查，測量外部的+24E與0V之間確實未短路，經(jīng)了解該機床在更換中間繼電器前，F(xiàn)14未熔斷，故障發(fā)生是由于更換了中間繼電器后引起的，因此，首先檢查了中間繼電器的連接。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)，該機床在更換中間繼