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eppendorf离心机常见故障解决方法

更新时间:2023-11-10      浏览次数:2095

810R超速离心机是由eppendorf公司制造,上世纪80年代在中国市场推出后,起初一般作为实验室离心机使用,由于该种机型有较好的离心性能,又采用微电脑芯片进行中央控制,自动化程度较高,有一定的故障自诊断功能,目前广泛应用于生物制药行业的梯度离心工艺。5810R超速离心机多数是20世纪90年代的产品,使用时间较长,设备故障率逐年递增,特别是其速度控制系统较为复杂,故障点较多,80%以上的离心机故障发生在速度控制系统。

5810R超速离心机的速度控制系统由速度检测电路、超速保护电路、速度控制电路以及电机驱动电路组成,系统将速度检测电路所获得的速度信号,通过放大和修饰电路转换成较为标准的方波信号,速度信号进入速度控制电路,根据微机主控板给出的加减速控制信号,进行加速、减速和保持速度的控制,速度控制信号输送到电机驱动电路,通过对电机驱动电路的控制,达到对驱动电机转速的控制,从而控制离心转子的速度,离心转子的速度又通过速度检测电路形成对速度控制系统的反馈信号。

1、eppendorf离心机TACH报警故障
故障现象

离心机停止运转,故障显示屏出现TACH闪烁,TACH报警是离心机的速度检测电路故障引起。

故障电路分析
速度检测电路的主要作用是检测离心转子和离心转轴的速度,由于超速离心机的离心转子速度较高,为确保速度检测的可靠性,采用2对光电对管DL、T1和D2、T2分别对安装在离心转轴和离心转子上的速度环进行检测,获得离心转轴和离心转子的各自实际速度信号。为确定速度检测是否处于正常状态,电路中加入光电管检测电路,主要用于光电对管的状态监控,通过电阻R1向光电管供12V工作电压,当光电管的状态处于正常状态时,电阻R1上的电压降为低电压,一旦光电管开路电阻R1上电压降变为高电压,系统出现TACH报警。

故障排查和处理方法 
TACH报警故障检修时,首先应测量电阻R1的两端电压,若电阻R1的两端电压是高电压,首先检查光电对管的接插件是否可靠连接,可采用电子清洗剂对接插件两端进行清洗,再多次进行拔插,可靠连接后如果故障现象未消除,则离心机光电对管中的发光管D1、D2有损坏,由于更换后发光管D1、D2采用串联接法,任何一个发光管损坏,均会造成TACH报警故障,应逐一对发光管进行检查。

2、eppendorf离心机SPEED报警故障
故障现象
 
离心机停止运转,故障显示屏出现SPEED闪烁,SPEED报警是离心机的速度匹配电路输出异常引起的。

故障电路分析 
在正常的检测状态,感光管T1和T2得的信号为电压波幅约±1V的方波信号,频率约为转轴和转子速度的10倍,分别通过模拟信号放大器A1和A2将各自的信号放大65倍,获得电压波幅约为±6V的方波信号,并通过与或门电路组成的施密特触发器,对信号进行修饰以获得标准的方波信号,其中离心转轴所获得速度信号(S/O TACH)作为速度实际信号(TACH)输送到速度控制和超速保护电路,以及输送到微机主控板进行速度显示和速度控制,离心转子所获得速度信号(DISK TACH2)作为速度匹配比较信号输送到速度匹配电路。离心转轴和转子的速度匹配是通过频率比较器U2来完成的,转轴的速度信号的频率始终应当比转子的速度匹配比较信号的频率低,一旦转轴的速度信号的频率高于转子的速度匹配比较信号,系统出现SPEED报警。

故障排查和处理方法
在确认速度检测电路完好的情况下,SPEED报警故障一般可判定为速度匹配故障,可检测频率比较器U2的输出端电压来确认,通常是由于光电对管的接收管T1、T2接受的信号频率混乱引起,通常首先检查离心转轴上的速度环是否有污迹,如果离心转轴上的速度环较脏,可用棉球沾95%酒精进行清洗擦试;其次应该检查离心转轴上的测速光电对管的接受管是否损坏,测速光电对管的接受管性能下降,将会使其输出杂波信号,引起速度匹配检测电路输出异常,一般需要更换光电对管。

3、eppendorf离心机OVERSPEED报警故障
故障现象  
离心机停止运转,故障显示屏出现OVERSPEED闪烁,超速报警故障是由于超速检测电路输出异常所引起的。

故障电路分析
超速报警电路是由UI产生一个频率为15.5kHz的标准信号,通过频率比较器U3与离心转子的速度信号进行比较,如果离心转子的速度信号与超速比较信号的频率相等或更高,频率比较器将输出低电位信号,系统出超速报警。

故障排查及处理方法

首先检查离心转子上的速度环是否磨损,如果发现速度环表面有较多划痕,就需要进行更换;其次需要判断速度信号(DISK TACH2)的频率检测光电对管的接收管T2是否正常,一般可采用更换新的离心转子光电对管的方式来判断。

速度控制系统故障检修的注意事项 
(1)无论是SPEED报警故障还是TACH报警故障,经常是由于测速光电对管损坏造成的,在每次更换完光电对管后,虽然故障现象消失,但故障处理仍未完成,应当对更换后的光电对管进行调校,轻轻转动离心转轴一周,通过调整速度检测电路中的可调电阻CR1,将光电对管在转轴转动一周中所产生的每一个脉冲电压值调整到0.9V以上。

(2) L-8M超速离心机速度控制系统故障处理中,如果更换了速度控制板,或者对速度控制板上的元器件进行了更换,在开机检查故障现象消除后,应当对整个速度检测电路进行简易校准,通过手动按钮将7.75kHz的标准方波信号切人速度检测电路的输出端,此时速度显示屏上应当显示为7750rpm,否则速度检测和显示电路还需要进一步检查。
   
eppendorf离心机故障分析与排除

根据维修手册.“E29"代码解释为Motor doesn't turn电动机不能运转),“E40"代码解释Acceleration of the unit is too slow(加速过慢)。此机器已使用超过3年且没有做过内部除尘.首先分析故障原因可能是主板上灰尘太多.导致机器过热保护。拆开机器外壳,进行除尘后开机测试,工作正常。为了确认故障是否真正排出,进行连续试机.20 min后又出现同样故障。因伴随故障现象的2条代码都与电动机旋转相关,根据电路图重点对电动机旋转驱动部分进行分析(见图1):驱动信号经光耦控制驱动管的开关.将+325 V直流逆变为交流电,从而驱动电动机旋转。经仔细测量,发现出现故障时R51左侧电压降为12V.而右侧依然为20V。

经分析,故障原困可能是光耦或驱动管被击穿导致电压降低,因为元件被击穿短路后会导致温度t升高。用手测试光耦及驱动管的温度.1光耦温度正常.而开关管的温度比较高.怀疑其被击穿.在更换6个驱动管!后故障依然存在,说明驱动管本身没有!问题。Rs,是一贴片电阻,电路图上显示其阻值为4.7欧姆实际测量却有40.3 Q。在Rs,上并联1只5.1 n的电阻,再次试机工作正常,故障排除。

3、eppendorf离心机故障维修小结

引起电压下降的原因多是由于元器件被击穿造成的,由于电阻阻值变化引起的电压下降是比较罕见的。在以后的维修工作中.一定要考虑多方面的因素,全面分析.这样才能迅速排除故障。

eppendorf离心机工作原理。关闭盖门以后,两个微动开关闭合,220 V交流电压经过整流滤波以后,形成310 V直流电压“(U+)"。同时CPU控制模块通电工作,“Open"(开盖)按钮旁边的“Cover"指示灯亮。按下“Start/Stop"按钮启动,“Cover"指示灯熄灭,“Start/Stop"旁的“Run"指示灯处于闪烁状态,离心机电机在CPU模块的控制下通过变频模块的驱动开始转动,同时测速传感器反馈转速信号.CPU模块通过比较设定转速和测量转速,输出合适的控制信号,使电机转速稳定在所设转速。

当离心时间到,或按下“Stat/Stop"按钮后,电机开始减速,如果减速过程中电机反馈的能量使U+超过一定数值,则制动电路的比较器输出控制信号使场效应管导通,过高的直流电压在制动电阻上得以释放,从而保护变频电路。当电机停止后,“Run"指示灯灭,“Cover"指示灯亮,此时按下“Open"按钮,开盖电磁阀动作,盖门打开,同时两个微动开关打开,整机电源关闭。

电机运行中如果电流过大,电流取样电阻上的电压就会升高,升高到一定值后,过流保护电路起作用,将信号反馈回CPU模块,CPU模块停止向变频电路输出控制信号,从而有效保地护电路。

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