Giáo trình điện tử ngành may: chuong 3 Đo,Kiểm tra và hiệu chinh hợp điều khiển

Chương Đo, kiểm tra hiệu chỉnh hộp điều khiển máy may điện tử Chương ĐO, KIỂM TRA VÀ HIỆU CHỈNH HỘP ĐIỀU KHIỂN MÁY MAY ĐIỆN TỬ Hiện nay, thị trường có nhiều chủng loại hộp điều khiển máy may điện tử hãng khác sản xuất Chương ba trình bày tổng quan phương pháp đo, kiểm tra linh kiện điện tử bản, loại solenoid động chính, bo mạch nguồn, cơng suất, pedal mạch dò đồng Đây vị trí thường xảy pan gây hỏng hóc hộp bo điều khiển dẫn tới máy khơng làm việc Hình 3.1 Hộp bo điều khiển máy may điện tử Hình 3.1 mơ tả hộp điều khiển máy may kim, hai kim điện tử hãng Juki I ĐO, KIỂM TRA LINH KIỆN ĐIỆN TỬ CƠ BẢN Điện trở 1.1 Xác định giá trị điện trở ngoại quan 1.1.1.Cách đọc giá trị điện trở theo vòng màu: - Điện trở bốn vòng màu Bảng 3.1 Bảng quy ước giá trị màu điện trở Màu Vòng thứ Vòng thứ hai Vòng thứ ba Vòng thứ tư (số thứ nhất) (số thứ hai) (số bội) (sai số) Đen 0 10 ±20% Nâu 1 10 ±1% Đỏ 2 102 ±2% Cam 3 10 Vàng 4 104 Xanh 5 105 Xanh dương 6 106 Tím 7 107 Xám 8 108 Trắng 9 109 Vàng kim 10-1 ±5% -2 Bạc kim 10 ±10% 92 Chương Đo, kiểm tra hiệu chỉnh hộp điều khiển máy may điện tử Hình 3.2 Giá trị điện trở bốn vòng màu Cho điện trở sau: Hình 3.3 Điện trở 47(KΩ) loại đâm xuyên - Điện trở năm vòng màu + Là loại điện trở có độ xác cao + Cách đọc giống điện trở bốn vòng màu với: Vòng thứ ba số thứ ba Vòng thứ tư vòng số bội Vòng thứ năm vòng sai số Hình 3.4 Điện trở độ xác cao (17,2KΩ) - Điện trở ba vòng màu Giá trị điện trở R 9V điện áp cực B sò nguồn tăng làm cho điện áp ngõ (-8V, +5V, +15V) lớn so với giá trị chuẩn + Nếu thay nhằm Diode có điện áp ngưỡng < 9V điện áp cực B sò nguồn giảm làm cho điện áp ngõ (-8V, +5V, +15V) thấp so với giá trị chuẩn 123 Chương Đo, kiểm tra hiệu chỉnh hộp điều khiển máy may điện tử IV ĐO, KIỂM TRA VÀ HIỆU CHỈNH MẠCH CƠNG SUẤT Hình 3.51 IC cơng suất QM20TD-H Hình 3.52 IC cơng suất máy may kim điện tử điển hình Hình 3.53 Các Mosfet điều khiển solenoid mạch công suất 124 Chương Đo, kiểm tra hiệu chỉnh hộp điều khiển máy may điện tử Trong thiết bị may điện tử, khối cơng suất đóng ngắt cơng suất (powerswitching) gồm IC công suất, Fet công suất, transistor công suất (minh họa hình 3.51, 3.52, 3.53) giao tiếp với mạch vi xử lý thông qua mạch giao tiếp cơng suất linh kiện đóng ngắt quang học (Opto) Trong thực tế, nhiều opto tích hợp vỏ bọc gọi IC – opto Hình 3.54 IC opto họ ISP Có nhiều IC chứa opto họ PCXX, ISPXX,…Hình 3.54 minh họa cấu tạo IC opto họ ISP Mạch công suất điều khiển trực tiếp đối tượng động chính, solenoid lại mũi, gạt chỉ, cắt chỉ, lựa chọn trụ kim, động bơm dầu Do đó, mạch cơng suất thường phải làm việc với tần suất lớn, chịu dòng tải lớn nên hay gặp nhiều hỏng hóc Mục bốn trình phương pháp đo, kiểm tra opto, transistor công suất, Mosfet IC công suất Đo, kiểm tra opto - Đo nguội ngõ vào (minh họa hình 3.55) Hình 3.55 Đo nguội opto + Đặt giai đo VOM X100 + Đo thử hai đầu A K opto: * Khi que đen đặt vào A que đỏ vào K: kim lên giá trị ngõ vào opto tốt, kim khơng lên (∞Ω) ngõ vào opto bị hở mạch, kim lên hết (0Ω) ngõ vào opto bị ngắn mạch * Khi que đen đặt vào K que đỏ vào A: kim khơng lên (∞Ω) ngõ vào opto tốt Kim lên giá trị ngõ vào opto bị rỉ, lên hết (0Ω) ngõ vào opto bị ngắn mạch + Lưu ý: có opto ta cần chỉnh giai Rx1000 (Rx1K) để đo xác 125 Chương Đo, kiểm tra hiệu chỉnh hộp điều khiển máy may điện tử - Đo nóng ngõ (minh họa hình 3.56) Hình 3.56 Đo nóng opto + Đặt giai đo VOM X100 + Đặt hai đầu que đo vào hai cực C, E opto (không phân biệt cực tính): * SW đóng mạch: giá trị điện trở nhỏ (kim lên nhiều) từ vài Ω đến vài chục Ω gần đến vị trí 0Ω, ngõ opto tốt Nếu kim khơng lên (∞Ω) ngõ opto bị hở mạch, kim lên đến vị trí 0Ω (hết kim) ngõ opto bị ngắn mạch * SW hở mạch: giá trị điện trở tăng (kim lên ít) gần vị trí ∞Ω vài trăm kΩ đến vài ngàn kΩ, ngõ opto tốt - Opto sử dụng hai ngõ vào ngõ hoạt động tốt Đo, kiểm tra transistor công suất Áp dụng phương pháp đo kiểm transistor thông thường Đặt giai đo đồng hồ VOM giai R X100 X1K - Bước 1: Xác định chân B Đo đảo chiều ba cặp chân Nếu cặp chân có giá trị điện trở lớn (∞Ω) chân lại chân B (minh họa hình 3.57) Giải thích: Đo đảo chiều cặp chân (đo thuận, nghịch), tổng cộng có sáu lần đo Có cặp chân cho R thuận = R nghịch (kim khơng lên) chân lại chân B Hình 3.57 Ví dụ minh họa xác định chân B transistor 126 Chương Đo, kiểm tra hiệu chỉnh hộp điều khiển máy may điện tử Kiểm tra: Ở bước này, không xác định chân B transistor (các giá trị đo khơng phù hợp) transistor bị chạm đứt mạch; cần thay transistor khác - Bước 2: Xác định loại Hình 3.58 Ví dụ minh họa xác định loại transistor Đặt que đen vào chân B, que đỏ vào hai chân lại Nếu kim đồng hồ lên loại transistor NPN, kim đồng hồ không lên loại transistor PNP Kiểm tra: Ở bước này, không xác định loại transistor (các giá trị đo không phù hợp) transistor bị chạm đứt mạch; cần thay transistor khác - Bước 3: Xác định chân C, E + Nếu loại NPN: Đo đảo chiều hai chân C E, lần đo lấy tay nối chân B vào que đen Lần đo có giá trị điện trở nhỏ que đen nối với chân C, chân lại chân E Hình 3.59 Minh họa xác định chân C E transistor loại NPN Hình 3.60 Lần đo có giá trị điện trở nhỏ – Transistor phân cực thuận R_CE giảm nhanh 127 Chương Đo, kiểm tra hiệu chỉnh hộp điều khiển máy may điện tử + Nếu loại PNP: Đo đảo chiều chân C E, lần đo lấy tay nối chân B vào que đỏ Lần đo có giá trị điện trở nhỏ que đen nối với chân E, chân lại chân C Hình 3.61 Minh họa xác định chân C E transistor loại PNP Hình 3.62 Lần đo có giá trị điện trở nhỏ – Transistor phân cực thuận R_CE giảm nhanh Kiểm tra: Ở bước này, không xác định chân C, E transistor (các giá trị đo khơng phù hợp) transistor bị chạm đứt mạch; cần thay transistor khác Đo, kiểm tra Mosfet - Bước 1: Nạp điện tích cho cực G + Chọn giai đo X1K, chập kim, chỉnh 0Ω + Chạm que đen vào cực G, que đỏ vào cực D S (kim không lên) + Kiểm tra: kim đồng hồ lên Fet bị rỉ; cần thay Fet khác - Bước 2: Đo điện trở RDSon + Chọn giai đo X1K, chập kim, chỉnh 0Ω + Đo điện trở D S (que đen vào cực D, que đỏ vào cực S) kim lên Mosfet tốt + Nếu kim khơng lên cực G bị hỏng đứt liên kết DS; thay Fet khác 128 Chương Đo, kiểm tra hiệu chỉnh hộp điều khiển máy may điện tử Lưu ý: Tiếp xúc tốt que đo Hình 3.63 Đo, kiểm tra điện trở RDSon Mosfet - Bước 3: Xả điện tích cực G + Chạm cực G cực D cực G vào cực S để xả điện cho Mosfet Lưu ý: Xả kỷ điện tích - Bước 4: Đo điện trở RDSoff + Sau xả điện cực G ta đo điện trở D S (que đen vào cực D, que đỏ vào cực S) kim khơng lên Mosfet tốt + Nếu kim lên Mosfet bị chập cực DS, cần thay Fet khác Lưu ý: Tiếp xúc tốt que đo Hình 3.64 Đo, kiểm tra điện trở RDSoff Mosfet Đo, kiểm tra IC công suất QM20TD-H IC gồm sáu transistor công suất loại nghịch NPN, hiểu cấu tạo biết nguyên tắc đo kiểm IC bị hư hỏng, người thợ sửa chữa phần mà khơng cần thay tồn (tiết kiệm chi phí) thay IC tương ứng (trên thị trường có nhiều dòng IC tương ứng, chúng sử dụng máy lạnh, tủ lạnh) Hình 3.51 3.65 hình ảnh cấu tạo sò cơng suất QM20TD-H IC QM20TD-H gồm sáu transistor cơng suất loại NPN hồn tồn giống mặt cấu tạo Chân P cực (+) IC ngõ vào nguồn +300V, chân N cực (-) IC 129 Chương Đo, kiểm tra hiệu chỉnh hộp điều khiển máy may điện tử ngõ vào 0V Các ngõ U, V, W ba ngõ IC kết nối với ba ngõ vào ba dây pha T1, T2, T3 động ba pha Hình 3.65 Cấu tạo IC cơng suất QM20TD-H Đối với ba transistor hàng chân P cực C transistor Do đó, với ba transistor này, cần chọn giai đo Ω, que đen đặt cực B (BuP, BvP, BwP), que đỏ vào hai cực C (chân P) E (EuP, EvP, EwP), hai lần kim lên thị giá trị Ω định Nếu kim khơng lên mối nối tương ứng (BE BC) bị đứt transistor tương ứng bị hư, cần thay transistor transistor công suất rời Nếu đặt que đỏ cực B que đen vào hai cực C E, hai lần kim khơng lên ∞Ω transistor tốt; kim lên mối nối tương ứng (BE BC) bị ngắn mạch transistor tương ứng bị hư Đối với ba transistor hàng chân u, v, w cực C chân N cực E transistor Do đó, với ba transistor ta chọn giai đo Ω, que đen đặt cực B (BuN, BvN, BwN), que đỏ vào hai cực C (u,v,w) E (EuN, EvN, EwN hay chân N), hai lần kim lên thị giá trị Ω định Nếu kim không lên mối nối tương ứng (BE BC) bị đứt transistor tương ứng bị hư, cần thay transistor transistor công suất rời Nếu đặt que đỏ cực B que đen vào hai cực C E, hai lần kim khơng lên ∞Ω transistor tốt; kim lên mối nối tương ứng (BE BC) bị ngắn mạch transistor tương ứng bị hư V ĐO, KIỂM TRA MẠCH HỒI TIẾP TỐC ĐỘ - VỊ TRÍ VÀ MẠCH PEDAL Đo, kiểm tra mạch hồi tiếp tốc độ - vị trí Mạch hồi tiếp tốc độ - vị trí sử dụng mạch encoder làm chủ đạo Mạch encoder gồm hai thành phần mạch phát xung (phát xung, khuếch đại, sửa dạng xung) mạch mã hóa (mã hóa tín hiệu xung thành chuỗi số theo mã, ví dụ mã BCD, mã Gray) Hình 3.66 mô tả encoder sử dụng thiết bị may điện tử 130 Chương Đo, kiểm tra hiệu chỉnh hộp điều khiển máy may điện tử Hình 3.66 Encoder sử dụng để đo tốc độ, xác định vị trí trụ kim thiết bị may điện tử 1.1 Kiểm tra ngõ tín hiệu encoder Hình 3.67 Kiểm tra ngõ encoder (loại đường tín hiệu) led đơn Hình 3.67 mơ tả q trình kiểm tra ngõ (loại ba đường tín hiệu) encoder loại 5VDC - Mắc đèn led ngõ encoder với điện trở hạn dòng (220Ω với nguồn 5VDC, 1kΩ với nguồn 12VDC, 2,2kΩ với nguồn 24VDC) - Cấp nguồn tương ứng cho encoder (5VDC, 12VDC 24VDC) - Xoay trục encoder động để kiểm tra xem đèn led có sáng cho vài cấp tốc độ hay không - Nếu đèn led có sáng ngõ encoder tốt, đèn led khơng sáng ngõ tương ứng bị hư Encoder cần thay có ngõ khơng hoạt động - Thực tương tự cho encoder loại bốn, sáu đường tín hiệu 1.2 Đo, kiểm tra độ lệch pha 1/4 chu kỳ quay 131 Chương Đo, kiểm tra hiệu chỉnh hộp điều khiển máy may điện tử Hình 3.68 Độ lệch pha cho góc 1/4 chu kỳ quay encoder tín hiệu mã hóa - Cấp nguồn cho encoder với mức điện áp encoder - Sử dụng hai kênh đo tín hiệu (AC) máy đo dao ký Oscilloscope để khảo sát cặp tín hiệu (A-B, B-C) - Xoay trục encoder trục động - Vẽ lại đường tín hiệu giấy quan sát độ lệch pha tín hiệu, độ lệch 1/4 độ lệch pha tín hiệu xác - Nếu độ lệch pha sai cần thay Opamp khuếch đại đường tín hiệu thay encoder khác 1.3 Đo, kiểm tra tín hiệu vị trí (góc) encoder Hình 3.69 Xoay trái, phải encoder xác định vị trí tín hiệu pha Hình 3.69 mơ tả dạng sóng vị trí tín hiệu pha ngõ xác định góc pha encoder (khi pan khơng nhận dạng vị trí dừng kim xuất hiện) - Cấp nguồn cho encoder với mức điện áp encoder - Sử dụng hai kênh đo tín hiệu (AC) máy đo dao ký Oscilloscope để khảo sát cặp tín hiệu (A-B, B-C) - Xoay phải xoay trái trục encoder trục động - Mỗi lần xoay, quan sát vị trí góc pha đường tín hiệu (vẽ giấy cần) 132 Chương Đo, kiểm tra hiệu chỉnh hộp điều khiển máy may điện tử - Nếu vị trí pha đường tín hiệu hình 3.69 encoder xuất tín hiệu vị trí góc pha đúng, xác - Nếu vị trí pha đường tín hiệu khơng hình 3.69 encoder xuất sai vị trí pha tín hiệu, cần thay encoder khác Đo, kiểm tra mạch pedal Mạch pedal máy may điện tử sử dụng biến trở volumn optocoupler cảm biến Hall làm linh kiện chủ đạo Các linh kiện thường phổ biến thị trường dễ đo, kiểm tra Hình 3.70 Hình dáng phương pháp đo, kiểm tra cảm biến Hall Hình 3.70 mơ tả hình dáng phương pháp đo, kiểm tra cảm biến Hall Kiểm tra mạch pedal sử dụng cảm biến Hall - Kiểm tra lõi nam châm có lệch vị trí cố định hay khơng, nam châm có bị nứt mẻ hay khơng - Kiểm tra hoạt động cảm biến Hall có xác khơng, khơng thay - Thay ADC (nếu có), thường mạch nằm mạch vi xử lý vi xử lý thực - Cấp nguồn phù hợp với loại cảm biến Hall - Mắc điện trở hạn dòng 10kΩ ngõ vào nguồn +Vcc - Đo, kiểm tra ngõ máy đo sóng Oscilloscope sử dụng đồng hồ đo VOM Kiểm tra mạch pedal sử dụng optocoupler Mạch sử dụng hai đến ba optocoupler (hai đến ba kênh), loại mạch phổ dụng Hình 3.71 sơ đồ nguyên lý mạch kênh pedal điển hình sử dụng optocoupler Nếu mạch có hai kênh board pedal có hai mạch hình 3.71 Cách xử lý tín hiệu hãng khác nhìn chung sơ đồ nguyên lý pedal phải có Opamp, biến trở chỉnh độ nhạy transistor thúc 133 Chương Đo, kiểm tra hiệu chỉnh hộp điều khiển máy may điện tử Hình 3.71 Mạch pedal kênh loại optocoupler - Sử dụng đồng hồ đo VOM (giai đo DCV) đo, kiểm tra điện áp ngõ Vout - Đo, kiểm optocoupler tương tự với phương pháp đo kiểm opto trình bày mục bốn (đo, kiểm tra hiệu chỉnh mạch công suất) - Đo, kiểm tra biến trở chỉnh độ nhạy pedal VR - Đo, kiểm tra transistor khuếch đại dòng 134 ... connector Hình 3. 36 Liên kết dây tín hiệu từ solenoid đến connector Hình 3. 37 Đo, kiểm tra thơng mạch dây kết nối hai connector solenoid (dây 1) Hình 3. 37 3. 38 mơ tả q trình đo, kiểm tra thơng mạch... hạn lại đầu tanshi Hình 3. 31 Đo kiểm tra dây mass từ connector đến vỏ máy Hình 3. 32 đến 3. 34 minh họa trình đo, kiểm tra điện trở cuộn dây động máy may điện tử - Đo, kiểm tra điện trở cuộn dây... bị chập mạch) Khi đo, kiểm tra lại lần hai cần ý đo, kiểm tra từ mạch cơng suất Q trình đo, kiểm tra điện trở cuộn dây W U minh họa hình 3. 33, 3. 34 108 Chương Đo, kiểm tra hiệu chỉnh hộp điều khiển