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张家港市天赐机械有限公司
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| 下卸料离心机的故障与维修 |
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来源： | 发布日期：2017-11-25 次 | 人气：2069 |
1引言
下卸料离心机是美国TRI0-TECH公司 生产的一种基于微处理器控制的离心加速机,用于对 电子元器件进行恒定加速测试，可检测引线键合、管 芯粘结力及不良密封性封装等问题。该设备按照美军 标（MIL)技术要求可使器件在X、Y、Z轴向测试其承 受的受力状态，加速度最大可达到30 000g,具有高 精度、髙可靠、易操作等优点，是满足国军标电子元器 件离心筛选工序的专业检测设备。自1995年运行以 来，已为我所军品电路的生产做出了巨大贡献。但是， 由于离心机在我室离心筛选工序属于单台设备，致使 该设备经常处于满负荷运转，故障发生率愈来愈高。
2 故障现象
在离心加速程序参数设置完成后，在运行初期， 随着离心室真空度的提高，加速电机启动运行，但是 不到两秒钟，便中断加速运行，并显示“L0STSP”（失 速)故障信息，并且故障现象时有时无。
3 故障诊断难点
一是离心机在我室离心筛选工序属于单台设备, 而军品生产任务急，时间紧迫，加之该型机在我所属 单台设备，部分线路图不全，无参照条件，需重绘部分 线路图。
现故障，不能运行。而且，在出现故障信息后不到10 秒钟，设备便保护性停机，导致故障信号难以捕捉。
4故障分析
2. 原理分析
该设备主要由四部分组成：一是具有绝对安全保 护的盖子，当闭锁进人位置时，可确保测试室安全，确 保操作者远离受伤危害；二是驱动系统，包含一个桥 式整流直流控制器，一个仿锤型装配的主心轴，一个 直流驱动电机，全装在一个较重的标准钢容器内；三 是真空系统，包含一个大功率真空泵，用于抽排离心 室的空气；四是控制系统，为各种动作提供控制信号, 并随时采集各种运行参数，经过分析和处理，提供控 制信息、安全保护信息及故障信息。通过分析和整理, 控制系统原理框图及总体线路信号走向如图1所
由线路图可知，微处理器通过读取RAM里的已
现故障，不能运行。而且，在出现故障信息后不到10 秒钟，设备便保护性停机，导致故障信号难以捕捉。设置好的程序参数，发出控制信号，由驱动系统对执 行机构如真空泵、加速电机进行驱动，同时监测传感 部分采集来的信号，经过输人口与输出口的转换，通 过数据总线送至微处理器进行数据处理，再返回至驱 动系统，形成有采集、控制、驱动、反馈、保护等多路信 号的闭环控制系统。
2. 故陣诊断
在离心机的显示屏上显示转速（r/min)设置值、 实际转速（r/min)值、加速度g值、时延时间DWELL 和其他系统状态信息，如完好时的状态信息READY 或者在运行时因别的原因而出现的故障信息，如加载 不均衡导致出现EX. VIB等。
完成设置离心加速参数后，真空泵运行，开始对 离心室进行抽排空气，离心机在运行初期，随着离心 室真空度的达到（<-25 mniHg)，加速电机启动运 行,但不足两秒后，加速电机运行不到两圈，便中断加 速运行，并在显示屏上显示“L0STSP”（失速）故障信 息。而且，在随后的多次开机运行过程中，时而运转正 常，时而出现该故障，不能运行。
通过对故障现象及线路图进行分析，认为有以下 几种可能：一是设备因某种原因而出现机器保护，导 致加速过程中断运行；二是电机本身出现部分阻塞或 者碳刷出现不良接触等；三是电机电源出现掉电或者 控制信号中断。
3. 故陣分析
在设备运行期间，观察真空表指示，真空度随着 时间的推移而不断地升高，大约6秒钟后，真空度达 到（矣-25 rmnHg),电机启动运行，随后出现如前所 述的故障现象，从电机开始运行到设备保护性停机之 间的10秒钟内，真空度依然保持在忘-25 irnnHg以 下，说明不是因真空度处于临界状态而引起设备保护 性停机，从而造成电机中断运行的故障。
从显示观察，未见保护信息出现，也未见异常声 音与气味，说明因出现机器保护，导致加速过程中断 运行的状态不是造成此故障的原因。
随后检査电机本身的问题，打开电机侧面的四组 碳刷，测量其长度，可以肯定碳刷足以接触上电机转 子，并用酒精对碳刷接触面进行清洗，重新装配后试 机，故障依旧，说明也不是电机本身的机械问题而引 起故障。
在检査电机电源与控制信号时，发现电机控制器 被密封在一个钢容器内，无法进行测量和分析，只有通过对控制器外围信号进行分析和测量，如图2所 示。L1、L2、L3为交流电源输入,A1、A2为电机转子线 圈提供直流输入，而A1与电机线圈之间又通过接触 器控制其通断，接触器的电源输入又通过Kl(图中未 画）引人I/O板，使能信号ENABLE为I/O板上的接 触器K7提供5 V电源，测量其值，在电机启动运行至 电机停转时，K7接通，5 V使能信号通过缓存器送至 数据总线，电机控制器数据读取信号RDY通过驱动 器直接从数据总线上取得，而此信号的测量与分析需 与逻辑时序图进行对比和判断，时序图无法获得，暂 不考虑。
+ SP与-SP信号在电机控制器中是作为加速- 减速（ACC - DEC)缓存器的输人端，-SP端接地，+ SP端接自I/O板的SPEED V.端(见图3)。当RE2信 号到来时,接触器K3导通，U5放大后的信号通过K3 闭合点送至SPEEDV•端。U5的输入端DAC +、 DAC -由数据总线通过数/模转换的模拟信号而来。 其中，调节R36可控控制输出端的SPEE：DV.电压值, 调整电机加速与减速。测量SPEEDV.端的电压时, 发现其值为2.67 V,电机加速运转，当其值降为零 时，电机停机。再测量U5输出端的电压，电压一直为
67 V,说明K3有问题。在故障发生的情况下，始终 监测K3线包电压。当真空度达到要求后，RE2信号 通过两级TTL非门向K3( + )端传送3. 8 V电位，K3 线包的电压值由0.69 V变为3.04 V,并在瞬间由
04 V上升为3. 3 V，K3在过冲时瞬间导通，电机开 始加速运转，不到1秒钟，电压降为3.04 V, K3断 开。说明接触器K3导通电压约为3. 3 V，随后断开， 说明其本身接触有问题，或者是维持电流不够。
解决的办法是更换接触器或者增大维持电流。断 电后测量K3线包电阻为190 ft,与同型号的接触器
对比，没有区别。断开U3输出端与K3和R34的连线， 测量U3输出端电压为3.8 V,说明来自数据线的信 号RE2没有问题，测量R„的值为124 n，与标称值 100 O有较大偏差，由此使得R34分压偏高，导致K3 导通后最低维持电流由约17 mA降至15 mA,即偏低 约2 mA所致。
5 结论
此故障由于R34阻值变大，使得K3线包导通后 最低维持电流降低约2 mA，使K3在过冲时瞬间导 通，随后断开，从而使电机加速信号与减速信号电压 中断，终止了电机的加速运行。通过更换100 的 RM，测量K3线包电压值由3.04 V变为3.3 V时,K3 寻通，电机加速运行，电压值稳定在3. 77 V，即导通 后维持电流保持在17 mA以上，加速过程再未中断， 离心程序顺利完成。
经过5个多月的运行，至今未出现此类故障，说 明对故障的分析是正确的。
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