Hitachi離心機維修與故障維修實例

在醫學研究中，離心機是常用的實驗設備。Hitachi離心機采用無刷變頻電機，具有噪音小、升降速度快、結構緊湊、操作簡單等優點，深受廣大科研人員喜愛。我在維修該款離心機的實踐中，對其結構原理、故障排除有了一定積累，與同行分享如下。

Hitachi離心機維修與故障維修實例

1、Hitachi離心機結構原理

離心機工作原理。關閉蓋門以后，兩個微動開關閉合，220 V交流電壓經過整流濾波以后，形成310 V直流電壓“(U+)"。同時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，“Cover"指示燈熄滅，“Start/Stop"旁的“Run"指示燈處于閃爍狀態，離心機電機在CPU模塊的控制下通過變頻模塊的驅動開始轉動，同時測速傳感器反饋轉速信號．CPU模塊通過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。

當離心時間到，或按下“Stat/Stop"按鈕后，電機開始減速，如果減速過程中電機反饋的能量使U+超過一定數值，則制動電路的比較器輸出控制信號使場效應管導通，過高的直流電壓在制動電阻上得以釋放，從而保護變頻電路 。當電機停止后，“Run"指示燈滅，“Cover"指示燈亮，此時按下“Open"按鈕，開蓋電磁閥動作，蓋門打開，同時兩個微動開關打開，整機電源關閉。

電機運行中如果電流過大，電流取樣電阻上的電壓就會升高，升高到一定值后，過流保護電路起作用，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。

2、Hitachi離心機維修與故障維修實例

2.1 Hitachi離心機故障維修一

2.1.1故障現象

開機后，關閉蓋門，“Cover"指示燈亮，按下“Open"按鈕，指示燈熄滅一下，又亮，開蓋電磁閥沒有動作。但電機能正常啟停。

2.1.2故障排除

檢查電路，發現是控制電磁閥的場效應管IRF830損壞。原因極有可能是異常電流沖擊所致。開蓋電磁閾控制電路原理圖。更換新的場效應管IRF830后，故障解決。

2.2 Hitachi離心機故障維修二

2.2.1故障現象

開蓋功能正常，按下“Start/Stop"按鈕后，電機轉速很慢，不能按照設置轉速正常運轉。

2.2.2故障排除

此類故障多屬于測速電路故障。

測速傳感器及其引線示意圖。測速傳感器UGN3177是鎖存型霍爾集成電路，當電機轉動時，磁環的“N"‘S"極交替接近霍爾傳感器，“OUTPUT"端輸出脈沖信號，其頻率與電機轉速成正比 。由于該傳感器位

于電機正下方，當離心腔內有液體漏入離心機內部時，很容易腐蝕該傳感器及其引線。從而導致CPU模塊無法測

量電機轉速，電機無法正常運轉。更換新的UGN3177．故障解決。

離心機使用完畢后，要取出轉頭，將腔體內雜物、積液等清理干凈，否則雜物掉落電機下部，極易腐蝕電機和測速傳感器 。筆者維修時將測速傳感器和接線端用硅膠涂抹封閉，可有效防止漏液腐蝕。

2.3 Hitachi離心機故障維修三

2.3.1故障現象

開機過程中，內部有打火聲音，發出焦糊味。

2.3.2故障排除

打開機箱，發現有顆固定門鎖的螺釘掉在了電路板與變頻電路的場效應管之間，導致6個場效應管IRF830中

的2個損壞。更換同型號的場效應管，重新開機，關閉蓋門，“Cover"指示燈亮，按下“Open"按鈕，指示燈熄滅一下，又亮，但開蓋電磁閥沒有動作。按下“Start/Stop"按鈕，電機也不能啟動。

首先查找開蓋電磁閥無法動作的原因，測量兩個光電耦合器SFH6106-3和場效應管IRF830均正常。接通電源，在線測量發現+15 V電源的測試點電壓為0。+15 V電源的電路。查看電路板，測量+15 V和信號地間的電阻，發現為短路。此+15 V電源主要為制動電路的比較器LM393、變頻電路的驅動部分供電。極有可能是變頻電路損壞時，導致穩壓芯片TIA3IC或LM393擊穿短路。

采用個排除故障的思路，先焊下TL43IC，測量+15 V和信號地間的電阻仍為短路，再焊下LM393．測量電路板上短路狀態消失。測量LM393的4、8腳間的電阻為短路，說明該芯片已被擊穿。重新焊上TL43IC．再次開機，測量+15 V電源輸出正常，按下“Open"按鈕，電磁閥動作，蓋門打開，“Cover"指示燈滅。這樣就證明原來的TL43IC沒有損壞。

換上新的LM393．重新關閉蓋門，按下“Start/Stop"按鈕，“Cover"指示燈滅，“Run"指示燈不亮，電機無法啟動，幾秒種后，“Cover"指示燈亮。CPU模塊很可能接收到某種信息，處于保護狀態。

查看電路．CPU模塊與變頻電路之間通過7個光電耦合器SFH6345傳遞信號，其中6個SFH6345用于驅動變頻電路，1個用于傳遞過壓、過流保護信號。過壓和過濾保護電路工作原理。當U+超過一定值后，比較器LM393的7腳輸出高電平，場效應管IRF830導通，過高電壓通過制動電阻得以釋放。此時l腳輸出仍為低電平，光電耦合器SFH6345導通，CPU模塊無須過壓保護。如果制動電路失效，電壓U+再度上升，導致LM393的l腳輸出為高電平，則SFH6345截止，CPU模塊得到信號，中斷向變頻電路輸出信號，從而保護變頻電路。當流過電機的電流超過一定限值時，電流取樣電阻R68兩端的電壓升高導致三極管V23導通，從而使SFH6345截止，CPU模塊啟動過流保護。

待機狀態下，在線測量LM393的1腳電壓為0，光電耦合器應該導通，但測量SFH6345的5、6腳電壓為5v．說明此光電耦臺器可能損壞。更換新的SFH6345后，電機正常啟動，各項功能正常。

此故障只因一顆小螺絲釘的掉落引起了一連串的元器件損壞。因此儀器生產廠家在設計產品時，應該盡可能避免在電路板上方設計經常活動的部件，否則很容易造成緊固件松動后掉落在電路板上。由于空間所限無法避開時，可以考慮安裝擋板等隔離措施。

3、Hitachi離心機維修總結

目前，醫學研究實驗儀器用戶使用說明書里都沒有電路原理圖，甚至結構原理框圖也沒有。廠家維修一般都采用直接更換電路板的方式，收費昂貴。特別是一些進口儀器停產后，維修配件供應中斷，出故障以后，只能報廢，浪費了科研經費。筆者在歷次維修中，不斷積累電路原理圖等資料，逐漸摸清了儀器的電路工作原理，采用“元件級維修"方式，有效地保障了科研工作的順利進行。

Hitachi離心機維修與故障維修實例

當儀器電路板上有很多器件連帶損壞時，要首先搞清楚電路板各功能模塊的工作原理和控制流程，采用“先易后難"、“順藤摸瓜"的原則，逐步排除故障。*后總結故障實例三的排除思路，以供參考。