810R超速離心機(jī)是由eppendorf公司制造,上世紀(jì)80年代在中國(guó)市場(chǎng)推出后,,起初一般作為實(shí)驗(yàn)室離心機(jī)使用,,由于該種機(jī)型有較好的離心性能,又采用微電腦芯片進(jìn)行中央控制,,自動(dòng)化程度較高,,有一定的故障自診斷功能,目前廣泛應(yīng)用于生物制藥行業(yè)的梯度離心工藝,。5810R超速離心機(jī)多數(shù)是20世紀(jì)90年代的產(chǎn)品,,使用時(shí)間較長(zhǎng),設(shè)備故障率逐年遞增,,特別是其速度控制系統(tǒng)較為復(fù)雜,,故障點(diǎn)較多,80%以上的離心機(jī)故障發(fā)生在速度控制系統(tǒng),。
5810R超速離心機(jī)的速度控制系統(tǒng)由速度檢測(cè)電路,、超速保護(hù)電路、速度控制電路以及電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路組成,,系統(tǒng)將速度檢測(cè)電路所獲得的速度信號(hào),,通過放大和修飾電路轉(zhuǎn)換成較為標(biāo)準(zhǔn)的方波信號(hào),速度信號(hào)進(jìn)入速度控制電路,,根據(jù)微機(jī)主控板給出的加減速控制信號(hào),,進(jìn)行加速、減速和保持速度的控制,,速度控制信號(hào)輸送到電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路,,通過對(duì)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的控制,達(dá)到對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)速的控制,,從而控制離心轉(zhuǎn)子的速度,,離心轉(zhuǎn)子的速度又通過速度檢測(cè)電路形成對(duì)速度控制系統(tǒng)的反饋信號(hào)。
1,、eppendorf離心機(jī)TACH報(bào)警故障
故障現(xiàn)象
離心機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn),,故障顯示屏出現(xiàn)TACH閃爍,,TACH報(bào)警是離心機(jī)的速度檢測(cè)電路故障引起。
故障電路分析
速度檢測(cè)電路的主要作用是檢測(cè)離心轉(zhuǎn)子和離心轉(zhuǎn)軸的速度,,由于超速離心機(jī)的離心轉(zhuǎn)子速度較高,,為確保速度檢測(cè)的可靠性,采用2對(duì)光電對(duì)管DL,、T1和D2,、T2分別對(duì)安裝在離心轉(zhuǎn)軸和離心轉(zhuǎn)子上的速度環(huán)進(jìn)行檢測(cè),獲得離心轉(zhuǎn)軸和離心轉(zhuǎn)子的各自實(shí)際速度信號(hào),。為確定速度檢測(cè)是否處于正常狀態(tài),,電路中加入光電管檢測(cè)電路,主要用于光電對(duì)管的狀態(tài)監(jiān)控,,通過電阻R1向光電管供12V工作電壓,,當(dāng)光電管的狀態(tài)處于正常狀態(tài)時(shí),電阻R1上的電壓降為低電壓,,一旦光電管開路電阻R1上電壓降變?yōu)楦唠妷?,系統(tǒng)出現(xiàn)TACH報(bào)警。
故障排查和處理方法
TACH報(bào)警故障檢修時(shí),,首先應(yīng)測(cè)量電阻R1的兩端電壓,,若電阻R1的兩端電壓是高電壓,首先檢查光電對(duì)管的接插件是否可靠連接,,可采用電子清洗劑對(duì)接插件兩端進(jìn)行清洗,,再多次進(jìn)行拔插,可靠連接后如果故障現(xiàn)象未消除,,則離心機(jī)光電對(duì)管中的發(fā)光管D1,、D2有損壞,由于更換后發(fā)光管D1,、D2采用串聯(lián)接法,,任何一個(gè)發(fā)光管損壞,均會(huì)造成TACH報(bào)警故障,,應(yīng)逐一對(duì)發(fā)光管進(jìn)行檢查,。
2、eppendorf離心機(jī)SPEED報(bào)警故障
故障現(xiàn)象
離心機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn),,故障顯示屏出現(xiàn)SPEED閃爍,,SPEED報(bào)警是離心機(jī)的速度匹配電路輸出異常引起的。
故障電路分析
在正常的檢測(cè)狀態(tài),,感光管T1和T2得的信號(hào)為電壓波幅約±1V的方波信號(hào),,頻率約為轉(zhuǎn)軸和轉(zhuǎn)子速度的10倍,分別通過模擬信號(hào)放大器A1和A2將各自的信號(hào)放大65倍,,獲得電壓波幅約為±6V的方波信號(hào),,并通過與或門電路組成的施密特觸發(fā)器,,對(duì)信號(hào)進(jìn)行修飾以獲得標(biāo)準(zhǔn)的方波信號(hào),其中離心轉(zhuǎn)軸所獲得速度信號(hào)(S/O TACH)作為速度實(shí)際信號(hào)(TACH)輸送到速度控制和超速保護(hù)電路,,以及輸送到微機(jī)主控板進(jìn)行速度顯示和速度控制,,離心轉(zhuǎn)子所獲得速度信號(hào)(DISK TACH2)作為速度匹配比較信號(hào)輸送到速度匹配電路。離心轉(zhuǎn)軸和轉(zhuǎn)子的速度匹配是通過頻率比較器U2來完成的,,轉(zhuǎn)軸的速度信號(hào)的頻率始終應(yīng)當(dāng)比轉(zhuǎn)子的速度匹配比較信號(hào)的頻率低,,一旦轉(zhuǎn)軸的速度信號(hào)的頻率高于轉(zhuǎn)子的速度匹配比較信號(hào),系統(tǒng)出現(xiàn)SPEED報(bào)警,。
故障排查和處理方法
在確認(rèn)速度檢測(cè)電路完好的情況下,SPEED報(bào)警故障一般可判定為速度匹配故障,,可檢測(cè)頻率比較器U2的輸出端電壓來確認(rèn),,通常是由于光電對(duì)管的接收管T1、T2接受的信號(hào)頻率混亂引起,,通常首先檢查離心轉(zhuǎn)軸上的速度環(huán)是否有污跡,,如果離心轉(zhuǎn)軸上的速度環(huán)較臟,可用棉球沾95%酒精進(jìn)行清洗擦試,;其次應(yīng)該檢查離心轉(zhuǎn)軸上的測(cè)速光電對(duì)管的接受管是否損壞,,測(cè)速光電對(duì)管的接受管性能下降,將會(huì)使其輸出雜波信號(hào),,引起速度匹配檢測(cè)電路輸出異常,,一般需要更換光電對(duì)管。
3,、eppendorf離心機(jī)OVERSPEED報(bào)警故障
故障現(xiàn)象
離心機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn),,故障顯示屏出現(xiàn)OVERSPEED閃爍,超速報(bào)警故障是由于超速檢測(cè)電路輸出異常所引起的,。
故障電路分析
超速報(bào)警電路是由UI產(chǎn)生一個(gè)頻率為15.5kHz的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào),,通過頻率比較器U3與離心轉(zhuǎn)子的速度信號(hào)進(jìn)行比較,如果離心轉(zhuǎn)子的速度信號(hào)與超速比較信號(hào)的頻率相等或更高,,頻率比較器將輸出低電位信號(hào),,系統(tǒng)出超速報(bào)警。
故障排查及處理方法
首先檢查離心轉(zhuǎn)子上的速度環(huán)是否磨損,,如果發(fā)現(xiàn)速度環(huán)表面有較多劃痕,,就需要進(jìn)行更換;其次需要判斷速度信號(hào)(DISK TACH2)的頻率檢測(cè)光電對(duì)管的接收管T2是否正常,,一般可采用更換新的離心轉(zhuǎn)子光電對(duì)管的方式來判斷,。
速度控制系統(tǒng)故障檢修的注意事項(xiàng)
(1)無論是SPEED報(bào)警故障還是TACH報(bào)警故障,經(jīng)常是由于測(cè)速光電對(duì)管損壞造成的,,在每次更換完光電對(duì)管后,,雖然故障現(xiàn)象消失,,但故障處理仍未完成,應(yīng)當(dāng)對(duì)更換后的光電對(duì)管進(jìn)行調(diào)校,,輕輕轉(zhuǎn)動(dòng)離心轉(zhuǎn)軸一周,,通過調(diào)整速度檢測(cè)電路中的可調(diào)電阻CR1,將光電對(duì)管在轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)一周中所產(chǎn)生的每一個(gè)脈沖電壓值調(diào)整到0.9V以上,。
(2) L-8M超速離心機(jī)速度控制系統(tǒng)故障處理中,,如果更換了速度控制板,或者對(duì)速度控制板上的元器件進(jìn)行了更換,,在開機(jī)檢查故障現(xiàn)象消除后,,應(yīng)當(dāng)對(duì)整個(gè)速度檢測(cè)電路進(jìn)行簡(jiǎn)易校準(zhǔn),通過手動(dòng)按鈕將7.75kHz的標(biāo)準(zhǔn)方波信號(hào)切人速度檢測(cè)電路的輸出端,,此時(shí)速度顯示屏上應(yīng)當(dāng)顯示為7750rpm,,否則速度檢測(cè)和顯示電路還需要進(jìn)一步檢查。
eppendorf離心機(jī)故障分析與排除
根據(jù)維修手冊(cè).“E29"代碼解釋為Motor doesn't turn電動(dòng)機(jī)不能運(yùn)轉(zhuǎn)),,“E40"代碼解釋Acceleration of the unit is too slow(加速過慢),。此機(jī)器已使用超過3年且沒有做過內(nèi)部除塵.首先分析故障原因可能是主板上灰塵太多.導(dǎo)致機(jī)器過熱保護(hù)。拆開機(jī)器外殼,,進(jìn)行除塵后開機(jī)測(cè)試,,工作正常。為了確認(rèn)故障是否真正排出,,進(jìn)行連續(xù)試機(jī).20 min后又出現(xiàn)同樣故障,。因伴隨故障現(xiàn)象的2條代碼都與電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)相關(guān),根據(jù)電路圖重點(diǎn)對(duì)電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部分進(jìn)行分析(見圖1):驅(qū)動(dòng)信號(hào)經(jīng)光耦控制驅(qū)動(dòng)管的開關(guān).將+325 V直流逆變?yōu)榻涣麟?,從而?qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn),。經(jīng)仔細(xì)測(cè)量,發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)故障時(shí)R51左側(cè)電壓降為12V.而右側(cè)依然為20V,。
經(jīng)分析,,故障原困可能是光耦或驅(qū)動(dòng)管被擊穿導(dǎo)致電壓降低,因?yàn)樵粨舸┒搪泛髸?huì)導(dǎo)致溫度t升高,。用手測(cè)試光耦及驅(qū)動(dòng)管的溫度.1光耦溫度正常.而開關(guān)管的溫度比較高.懷疑其被擊穿.在更換6個(gè)驅(qū)動(dòng)管,!后故障依然存在,說明驅(qū)動(dòng)管本身沒有,!問題,。Rs,是一貼片電阻,電路圖上顯示其阻值為4.7歐姆實(shí)際測(cè)量卻有40.3 Q,。在Rs,上并聯(lián)1只5.1 n的電阻,,再次試機(jī)工作正常,故障排除,。
3,、eppendorf離心機(jī)故障維修小結(jié)
引起電壓下降的原因多是由于元器件被擊穿造成的,,由于電阻阻值變化引起的電壓下降是比較罕見的。在以后的維修工作中.一定要考慮多方面的因素,,全面分析.這樣才能迅速排除故障,。
eppendorf離心機(jī)工作原理。關(guān)閉蓋門以后,,兩個(gè)微動(dòng)開關(guān)閉合,,220 V交流電壓經(jīng)過整流濾波以后,形成310 V直流電壓“(U+)",。同時(shí)CPU控制模塊通電工作,,“Open"(開蓋)按鈕旁邊的“Cover"指示燈亮。按下“Start/Stop"按鈕啟動(dòng),,“Cover"指示燈熄滅,,“Start/Stop"旁的“Run"指示燈處于閃爍狀態(tài),離心機(jī)電機(jī)在CPU模塊的控制下通過變頻模塊的驅(qū)動(dòng)開始轉(zhuǎn)動(dòng),,同時(shí)測(cè)速傳感器反饋轉(zhuǎn)速信號(hào).CPU模塊通過比較設(shè)定轉(zhuǎn)速和測(cè)量轉(zhuǎn)速,輸出合適的控制信號(hào),,使電機(jī)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定在所設(shè)轉(zhuǎn)速,。
當(dāng)離心時(shí)間到,或按下“Stat/Stop"按鈕后,,電機(jī)開始減速,,如果減速過程中電機(jī)反饋的能量使U+超過一定數(shù)值,則制動(dòng)電路的比較器輸出控制信號(hào)使場(chǎng)效應(yīng)管導(dǎo)通,,過高的直流電壓在制動(dòng)電阻上得以釋放,,從而保護(hù)變頻電路。當(dāng)電機(jī)停止后,,“Run"指示燈滅,,“Cover"指示燈亮,此時(shí)按下“Open"按鈕,,開蓋電磁閥動(dòng)作,,蓋門打開,同時(shí)兩個(gè)微動(dòng)開關(guān)打開,,整機(jī)電源關(guān)閉,。
電機(jī)運(yùn)行中如果電流過大,電流取樣電阻上的電壓就會(huì)升高,,升高到一定值后,,過流保護(hù)電路起作用,將信號(hào)反饋回CPU模塊,,CPU模塊停止向變頻電路輸出控制信號(hào),,從而有效保地護(hù)電路,。