无线式电器检测仪在数控车床电气故障的应用
随着数控设备的深度使用，数控机床的维修人才越来越匮乏。其中电气线路的故障在数控机床维修中占有很大的比重，为了训练学生电气排故的能力，高职院校往往都购置有带有智能化考核系统的数控实训设备，图1 为育仰YL-558 型0i mate TD 数控车床实训设备，图（a）为该实训设备的正面，主要有数控系统，启动停止按钮，主轴变频器，伺服驱动器，PMC 练习模块、十字滑台系统等组成。图（b）为该实训设备的背面，主要有CNC 接口、电气控制柜、控制变压器和伺服变压器等。该实训设备的特点是开放式，各电气模块和数控系统一目了然，方面教学和学生练习。
1（a）实训设备的正面
1（b）实训设备的背面
图1 育仰YL-558 型0i mate TD 数控车床实训设备
1 育仰YL-558 型0i mate TD 数控车床实训设备
育仰YL-558 型0i mate TD 数控车床实训设备模拟数控车床有X 和Z 两个进给轴，两进给轴分别由两台伺服电机控制，主轴由变频器控制，刀架采用4 工位电动刀架，同时配置有育仰专利技术的智能化考核系统。其中考核系统中共设置了伺服、主轴、换刀、启停四大类数控维修中常见故障，固化在黑盒子中，利用其控制断路点，在不破坏真实线路的情况下训练排故能力。这些故障很多是涉及到断路或电路虚连的情况，尤其是设备上很多地方为24V 的低电压信号，往往需要频繁的利用万用表的欧姆档关机后测电阻。加上一般是多人一台数控车床实训设备，这就会需要频繁的开关机，大大影响了实训设备的使用寿命。为了实训的方便，提高工作效率和少损害设备的使用寿命，本人和团队自行研制了一种无线式电器设备检测仪。
2、无线式电器设备检测仪
本无线式电器设备检测仪主要用于一些弱电信号的测试，图2 是无线式电器设备检测仪的外观。此检测仪最大的特点是不需要引出线的，在测试时既可以接触正极测试，借助人体形成正偏置电路，还可以接触负极测试，形成负偏置电路，更便捷的是可以直接通过导线的绝缘层测量内部是否有断路点存在。扫描导线的那一端为测试端，黑色的壳体还可以做成透明的，内部为电路板，由于图2 中检测仪的壳体是不透明的，所以把发光二极管引在外面，以方便观察发光情况。
图2 检测仪的外观
图3 内部电路板
图3 为检测仪的内部电路板，安装在图2 的黑盒子内部，靠近导线时，由于感应到内部的电信号，靠三极管的两次放大作用，把微弱的电信号放大，根据发光二极管是否发光来判断导线的通断，是不要关机断电测量断路情况的。为吸收附近导线的干扰信号，并联了无极电容5。
3、智能化考核系统电气排故实例测量对比
数控维修的学习在训练学生的排故能力时一般不设置真实的故障，如果设置真实故障设备损害会很快，我校采用的是通过智能考核系统中自带的电气故障进行教学，由于数控机床上用24v 的低电压控制的地方很多，如图4 中PMC 继电板、伺服放大器电源、I/O 电源、控制面板、CNC 电源均
图4 24v 电源图
是24v 的电压，此图是育仰YL-558 型0i mate TD 数控车床实训设备原理图中的一部分，5 号线和0 号线之间的电压为24v，经过开关电源变换后输出的，任何一处出现问题都会影响数控车床设备的运行，同时24v 电源控制的各处也是真实的设备出现故障的地方，下面以考核系统中伺服方面的故障为例，借助万用表和自制的无线式电器设备检测仪进行对比分析排故过程。
3.1 故障现象
伺服无24v 电源。
3.2 故障排查
从图4 的24V 电源图可以看出，开关电源产生的24V 电有一组是供给伺服放大器的，下面用两种方法进行测量
（1）用万用表测量
将万用表调到欧姆档，为了不带电测量电阻，先关掉断路器QF5，使控制电路断电，从而开关电源也没电了，测开关电源输出侧的XT1：28 到伺服CX19B#5 号线；XT1:29 到伺服CX19B#0 号线，由于开关电源在实训设备背面的电气柜中，而伺服放大器在实训设备正面的下方，距离很远因此还要外接一米多的延长线，需要两人的配合才能测量到，且伺服放大器上的24V 电源接口CX19B为针孔式结构，很难用表笔接触测量，最后测出XT1 ：28 到伺服CXA19B#5 号线断路。
（2）用无线式电器检测仪测量
不需要关掉断路器，从而故障现象可保持原貌，一手拿着检测仪分别扫描XT1 ：28 到伺服CX19B#5 号线和XT1:29 到伺服CX19B#0 号线，最后发现扫描XT1 ：28 到伺服CXA19B#5 号时发光二极管的指示灯不亮，从而判断该线断路。
4、结束语
通过以上对比，用自制的无线式电器设备检测仪可以方便快捷地找到故障点，手握即可进行，且在测量时不需要断电，透过绝缘层也可感应出电信号，再进行改进一下，还可以进行电压方面的测量。
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