Heraeus Biofuge Stratos型冷凍離心機內部糊味故障排除

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離心機 冷凍離心機    時間:2014-03-11 18:42:42
Heraeus Biofuge Stratos型冷凍離心機內部糊味故障排除簡介
    Heraeus Biofuge Stratos型冷凍離心機    內部糊味故障排除 郭  劍,高艷艷 (軍……
Heraeus Biofuge Stratos型冷凍離心機內部糊味故障排除正文
    

Heraeus Biofuge Stratos型冷凍離心機    內部糊味故障排除

郭  劍,高艷艷

(軍事醫學科學院實驗儀器廠,北京 100850)

在醫學研究中,離心機是常用的實驗設備,Heraeus Biofuge Stratos型冷凍離心機具有轉頭自動識別、電子不平衡檢測、加減速性能極強等優點,是同類產品中通用性很強的台式離心機[1]。本人在維修該款離心機的實踐中,逐漸摸索和總結了一些心得體會,現結合一起故障排除實例,與同行分享。

1 故障現象

用戶描述:開機后,轉動離心無異常。但開啟製冷后,能聞到從機器內散發的糊味。

2 故障分析

從直觀上判斷是製冷系統故障,較大可能是壓縮機、壓縮機啟動電容、散熱風機等部件之一損壞。但根據近年來維修記錄統計,該款離心機的製冷系統很完善不易出故障,所以故障排除思路是:將製冷系統的壓縮機、散熱風機與主控電路脫離,單獨供給220V交流電壓,看其能否正常工作。

經過單獨給電試驗,壓縮機和散熱風機皆能正常工作,可見製冷系統沒有問題。將機箱內的主控電路板拆下后,仔細查看,未發現明顯燒焦、發黑痕迹[2]。測量電機繞組和絕緣情況也沒有發現異常。測量風機後面的一個75Ω的大功率電阻(制動電阻,實際是兩個150Ω電阻並聯),阻值與絕緣也正常。根據故障現象描述,懷疑是該制動電阻在本不該通電時連續通電,導致過熱,從而引起糊味。

圖1 制動電路原理示意圖

如圖1所示,該制動電阻的工作過程是:離心機待機狀態和電機升速、離心階段,該電阻都沒有電流通過;當離心停止時,轉頭轉速下降,電機處於減速制動狀態,電機的反饋電壓返回到直流網路,導致本該處於310V的直流電壓P+升高,如果該電壓值過高,就會導致

變頻電路損壞。為了保護變頻電路,離心機專門設計了包括制動電阻在內的制動電路。當直流電壓P+升高到一定數值后,比較器輸出信號驅動IGBT管BUP304導通,使過高的直流電壓在制動電阻上得以釋放[3]。

因此,懷疑該制動電路的比較器、IGBT管有可能損壞。

3 故障查找

用萬用表在線測試主控電路板的易損元件:IGBT管、二極體、大功率電阻等元件,發現水泥電阻(4.7Ω/10W)損壞、IGBT管BUP304的C、E兩腳間短路。如圖1所示,由於BUP304的短路,導致離心機開機后,直流電壓P+直接施加於制動電阻,該電阻持續發熱。當製冷壓縮機啟動后,散熱風機同時啟動,將制動電阻持續發熱產生的糊味吹了出來,所以用戶反映,只有在製冷啟動時才聞到有糊味。

4 故障排除

換上新的4.7Ω/10W電阻和IGBT管BUP304后,試機,製冷和轉動都正常。為了判定製動電路能否正常工作,本人在直流網路的大電容兩腳P+、N-間焊接出兩根引線,連接電壓表監視,同時在制動電阻的接線端子處並聯了一個串著68K/2W電阻的發光二極體,如圖1所示。開機,用鉗形表測量整機待機電流為0.27A,直流網路的電壓值為310V,設置轉速12000r/min,啟動,觀察網路直流電壓的變化,發現電壓值在加速階段略有下降,待轉速上升到設置轉速后,恢復至310V。此間,發光二極體始終沒亮,說明制動IGBT管沒有導通,制動電阻沒有電流通過。按下「停止」鍵,離心機電機開始減速,這時觀察直流網路電壓由310V逐漸上升,至340V左右穩定不再上升,同時發光二級管發亮,說明制動電路工作了,待轉速降至2000 r/min以下時,電壓恢復了原值,此時發光二極體熄滅。由此可見制動電路全部正常工作。

試機中,本人發現與4.7Ω/10W電阻並聯的繼電器K3在開機的瞬間就吸合,而本人的維修筆記記錄:該電阻是限流電阻,應該在離心腔蓋子關閉后才吸合,開蓋后應該釋放,為了查清原因,又仔細測量繼電器控制電路,發現控制線圈的貼片三極體BC817的C、E兩腳間只有40多歐姆的電阻,換上新的三極體,恢復正常。如果這個故障沒有被發現,雖然不影響使用,但開機時的衝擊電流很容易擊穿整流電路。整機連續試機,再無糊味散出,故障解決。

5 總結體會

5.1維修儀器時,要透過現象看本質,從根源上找原因,不要輕易被一些表象所誤導。本例中,直觀上容易判定是製冷系統故障,而問題根源卻出在了主控電路上。

5.2維修儀器時,要理清楚電路板各部分的功能,以及如何與外圍部件連接和工作,採用逐個排除的方法,來逐漸縮小故障排查範圍。

5.3 檢查電路板,要重點優先檢查易損件和易損元件的關聯件。

5.4要有意識的使用監測手段,來判斷功能模塊的正常與否。此例中,本人用發光二極體來監測制動電阻的工作過程,簡單明了,非常實用。

5.5 養成記錄維修檔案和統計故障規律的習慣[4]。由於本人之前維修過此款離心機,並對其各部分的工作原理和部分電路圖有所積累,所以此次維修進展的很順利和便捷。

[參考文獻]

[1] 趙曉光.台式離心機的關鍵技術及進展[J].現代科學儀器,1999(4):13-15.

[2] 譚長生,魏繼日,張春霞.儀器設備故障排除的思路和方法[J].醫療設備信息,2003,18(11):59-61.

[3] 張燕賓.小孫學變頻[M].北京:中國電力出版社,2010:105-119.

[4] 王科兵,等.醫療設備故障率高的原因分析與對策[J].醫療衛生裝備,2012,33(2):111-112.

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