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eppendorf離心機常見(jiàn)故障解決方法

更新時(shí)間:2023-11-10      瀏覽次數:2174

810R超速離心機是由eppendorf公司制造,上世紀80年代在中國市場(chǎng)推出后,起初一般作為實(shí)驗室離心機使用,由于該種機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,目前廣泛應用于生物制藥行業(yè)的梯度離心工藝。5810R超速離心機多數是20世紀90年代的產(chǎn)品,使用時(shí)間較長(cháng),設備故障率逐年遞增,特別是其速度控制系統較為復雜,故障點(diǎn)較多,80%以上的離心機故障發(fā)生在速度控制系統。

5810R超速離心機的速度控制系統由速度檢測電路、超速保護電路、速度控制電路以及電機驅動(dòng)電路組成,系統將速度檢測電路所獲得的速度信號,通過(guò)放大和修飾電路轉換成較為標準的方波信號,速度信號進(jìn)入速度控制電路,根據微機主控板給出的加減速控制信號,進(jìn)行加速、減速和保持速度的控制,速度控制信號輸送到電機驅動(dòng)電路,通過(guò)對電機驅動(dòng)電路的控制,達到對驅動(dòng)電機轉速的控制,從而控制離心轉子的速度,離心轉子的速度又通過(guò)速度檢測電路形成對速度控制系統的反饋信號。

1、eppendorf離心機TACH報警故障
故障現象

離心機停止運轉,故障顯示屏出現TACH閃爍,TACH報警是離心機的速度檢測電路故障引起。

故障電路分析
速度檢測電路的主要作用是檢測離心轉子和離心轉軸的速度,由于超速離心機的離心轉子速度較高,為確保速度檢測的可靠性,采用2對光電對管DL、T1和D2、T2分別對安裝在離心轉軸和離心轉子上的速度環(huán)進(jìn)行檢測,獲得離心轉軸和離心轉子的各自實(shí)際速度信號。為確定速度檢測是否處于正常狀態(tài),電路中加入光電管檢測電路,主要用于光電對管的狀態(tài)監控,通過(guò)電阻R1向光電管供12V工作電壓,當光電管的狀態(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(kāi)路電阻R1上電壓降變?yōu)楦唠妷?,系統出現TACH報警。

故障排查和處理方法 
TACH報警故障檢修時(shí),首先應測量電阻R1的兩端電壓,若電阻R1的兩端電壓是高電壓,首先檢查光電對管的接插件是否可靠連接,可采用電子清洗劑對接插件兩端進(jìn)行清洗,再多次進(jìn)行拔插,可靠連接后如果故障現象未消除,則離心機光電對管中的發(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報警故障,應逐一對發(fā)光管進(jìn)行檢查。

2、eppendorf離心機SPEED報警故障
故障現象
 
離心機停止運轉,故障顯示屏出現SPEED閃爍,SPEED報警是離心機的速度匹配電路輸出異常引起的。

故障電路分析 
在正常的檢測狀態(tài),感光管T1和T2得的信號為電壓波幅約±1V的方波信號,頻率約為轉軸和轉子速度的10倍,分別通過(guò)模擬信號放大器A1和A2將各自的信號放大65倍,獲得電壓波幅約為±6V的方波信號,并通過(guò)與或門(mén)電路組成的施密特觸發(fā)器,對信號進(jìn)行修飾以獲得標準的方波信號,其中離心轉軸所獲得速度信號(S/O TACH)作為速度實(shí)際信號(TACH)輸送到速度控制和超速保護電路,以及輸送到微機主控板進(jìn)行速度顯示和速度控制,離心轉子所獲得速度信號(DISK TACH2)作為速度匹配比較信號輸送到速度匹配電路。離心轉軸和轉子的速度匹配是通過(guò)頻率比較器U2來(lái)完成的,轉軸的速度信號的頻率始終應當比轉子的速度匹配比較信號的頻率低,一旦轉軸的速度信號的頻率高于轉子的速度匹配比較信號,系統出現SPEED報警。

故障排查和處理方法
在確認速度檢測電路完好的情況下,SPEED報警故障一般可判定為速度匹配故障,可檢測頻率比較器U2的輸出端電壓來(lái)確認,通常是由于光電對管的接收管T1、T2接受的信號頻率混亂引起,通常首先檢查離心轉軸上的速度環(huán)是否有污跡,如果離心轉軸上的速度環(huán)較臟,可用棉球沾95%酒精進(jìn)行清洗擦試;其次應該檢查離心轉軸上的測速光電對管的接受管是否損壞,測速光電對管的接受管性能下降,將會(huì )使其輸出雜波信號,引起速度匹配檢測電路輸出異常,一般需要更換光電對管。

3、eppendorf離心機OVERSPEED報警故障
故障現象  
離心機停止運轉,故障顯示屏出現OVERSPEED閃爍,超速報警故障是由于超速檢測電路輸出異常所引起的。

故障電路分析
超速報警電路是由UI產(chǎn)生一個(gè)頻率為15.5kHz的標準信號,通過(guò)頻率比較器U3與離心轉子的速度信號進(jìn)行比較,如果離心轉子的速度信號與超速比較信號的頻率相等或更高,頻率比較器將輸出低電位信號,系統出超速報警。

故障排查及處理方法

首先檢查離心轉子上的速度環(huán)是否磨損,如果發(fā)現速度環(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(DISK TACH2)的頻率檢測光電對管的接收管T2是否正常,一般可采用更換新的離心轉子光電對管的方式來(lái)判斷。

速度控制系統故障檢修的注意事項 
(1)無(wú)論是SPEED報警故障還是TACH報警故障,經(jīng)常是由于測速光電對管損壞造成的,在每次更換完光電對管后,雖然故障現象消失,但故障處理仍未完成,應當對更換后的光電對管進(jìn)行調校,輕輕轉動(dòng)離心轉軸一周,通過(guò)調整速度檢測電路中的可調電阻CR1,將光電對管在轉軸轉動(dòng)一周中所產(chǎn)生的每一個(gè)脈沖電壓值調整到0.9V以上。

(2) L-8M超速離心機速度控制系統故障處理中,如果更換了速度控制板,或者對速度控制板上的元器件進(jìn)行了更換,在開(kāi)機檢查故障現象消除后,應當對整個(gè)速度檢測電路進(jìn)行簡(jiǎn)易校準,通過(guò)手動(dòng)按鈕將7.75kHz的標準方波信號切人速度檢測電路的輸出端,此時(shí)速度顯示屏上應當顯示為7750rpm,否則速度檢測和顯示電路還需要進(jìn)一步檢查。
   
eppendorf離心機故障分析與排除

根據維修手冊.“E29"代碼解釋為Motor doesn't turn電動(dòng)機不能運轉),“E40"代碼解釋Acceleration of the unit is too slow(加速過(guò)慢)。此機器已使用超過(guò)3年且沒(méi)有做過(guò)內部除塵.首先分析故障原因可能是主板上灰塵太多.導致機器過(guò)熱保護。拆開(kāi)機器外殼,進(jìn)行除塵后開(kāi)機測試,工作正常。為了確認故障是否真正排出,進(jìn)行連續試機.20 min后又出現同樣故障。因伴隨故障現象的2條代碼都與電動(dòng)機旋轉相關(guān),根據電路圖重點(diǎn)對電動(dòng)機旋轉驅動(dòng)部分進(jìn)行分析(見(jiàn)圖1):驅動(dòng)信號經(jīng)光耦控制驅動(dòng)管的開(kāi)關(guān).將+325 V直流逆變?yōu)榻涣麟?,從而驅?dòng)電動(dòng)機旋轉。經(jīng)仔細測量,發(fā)現出現故障時(shí)R51左側電壓降為12V.而右側依然為20V。

經(jīng)分析,故障原困可能是光耦或驅動(dòng)管被擊穿導致電壓降低,因為元件被擊穿短路后會(huì )導致溫度t升高。用手測試光耦及驅動(dòng)管的溫度.1光耦溫度正常.而開(kāi)關(guān)管的溫度比較高.懷疑其被擊穿.在更換6個(gè)驅動(dòng)管!后故障依然存在,說(shuō)明驅動(dòng)管本身沒(méi)有!問(wèn)題。Rs,是一貼片電阻,電路圖上顯示其阻值為4.7歐姆實(shí)際測量卻有40.3 Q。在Rs,上并聯(lián)1只5.1 n的電阻,再次試機工作正常,故障排除。

3、eppendorf離心機故障維修小結

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(jiàn)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離心機工作原理。關(guān)閉蓋門(mén)以后,兩個(gè)微動(dòng)開(kāi)關(guān)閉合,220 V交流電壓經(jīng)過(guò)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(kāi)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),離心機電機在CPU模塊的控制下通過(guò)變頻模塊的驅動(dòng)開(kāi)始轉動(dòng),同時(shí)測速傳感器反饋轉速信號.CPU模塊通過(guò)比較設定轉速和測量轉速,輸出合適的控制信號,使電機轉速穩定在所設轉速。

當離心時(shí)間到,或按下“Stat/Stop"按鈕后,電機開(kāi)始減速,如果減速過(guò)程中電機反饋的能量使U+超過(guò)一定數值,則制動(dòng)電路的比較器輸出控制信號使場(chǎng)效應管導通,過(guò)高的直流電壓在制動(dòng)電阻上得以釋放,從而保護變頻電路。當電機停止后,“Run"指示燈滅,“Cover"指示燈亮,此時(shí)按下“Open"按鈕,開(kāi)蓋電磁閥動(dòng)作,蓋門(mén)打開(kāi),同時(shí)兩個(gè)微動(dòng)開(kāi)關(guān)打開(kāi),整機電源關(guān)閉。

電機運行中如果電流過(guò)大,電流取樣電阻上的電壓就會(huì )升高,升高到一定值后,過(guò)流保護電路起作用,將信號反饋回CPU模塊,CPU模塊停止向變頻電路輸出控制信號,從而有效保地護電路。

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