ESAB Mig 4004i ユーザーマニュアル

Aristo®, Origo™

维修手册

0740 800 217 CN 20180831

Valid for: serial no. 145-, 240-, 550-, 806-xxx-xxxx

Mig4004i、Mig5004i、

Mig4004iPulse、Mig4004iA44

、Mig4004iPulseWeldCloud™

0740 800 217 © ESAB AB 2018

1

请先阅读 .................................................................................................... 5

2

简介 ........................................................................................................... 6

3

技术数据 .................................................................................................... 8

4

布线图........................................................................................................ 11

4.1 部件说明 ................................................................................................... 11

4.2 图 .............................................................................................................. 14

4.3 部件布置 ................................................................................................... 16

5

操作说明 .................................................................................................... 17

5.1 1 MMC 装置.............................................................................................. 17

5.1.1 1AP1 MMC 控制板 (Control board)...................................................... 17

5.1.1.1 1AP2 MMC 面板................................................................................ 18

5.2 2 主电源模块 (Mains module)................................................................. 18

5.2.1 2AP1 干扰抑制器板（EMC 板） .......................................................... 18

5.2.2 2AP2 整流板 (Rectifier board).............................................................. 19

5.2.2.1 2AP2 框图.......................................................................................... 19

5.2.2.2 2AP2:1 电压调节器............................................................................ 20

5.2.2.3 2AP2:2 Pulse 发电机......................................................................... 20

5.2.2.4 2AP2:3 晶闸管驱动器 ........................................................................ 21

5.2.2.5 2AP2:4 充电电路 ............................................................................... 21

5.2.2.6 2AP2:5 主电源监测............................................................................ 22

5.2.2.7 2AP2 部件位置 .................................................................................. 23

5.2.3 2AP3 电源板......................................................................................... 24

5.2.3.1 2AP3 框图.......................................................................................... 24

5.2.3.2 2AP3:1 电源....................................................................................... 24

5.2.3.3 2AP3:2 +25V PWM 驱动器................................................................ 25

5.2.3.4 2AP3:3 +25V 电源 ............................................................................. 25

5.2.3.5 2AP3:4 +12V 电源 ............................................................................. 26

5.2.3.6 2AP3 部件位置 .................................................................................. 27

5.2.4 2AP4 过滤板 (Filter board) ................................................................... 28

5.2.4.1 2AP4 框图.......................................................................................... 29

5.2.4.2 2AP4 部件位置 .................................................................................. 29

5.3 5 冷却装置 ................................................................................................ 30

5.3.1 5AP1 框图............................................................................................. 30

5.4 15 电源模块 (power module) .................................................................. 30

5.4.1 15AP1 电源板 (Power board) ............................................................... 31

5.4.1.1 15AP1 框图........................................................................................ 31

5.4.1.2 15AP1:1 栅极驱动器.......................................................................... 33

5.4.1.3 15AP1:2 开关电路 ............................................................................. 34

5.4.1.4 15AP1:3 过压和欠压保护................................................................... 35

5.4.1.5 15AP1:4 温度保护 ............................................................................. 36

5.4.1.6 15AP1:5 风扇控制 ............................................................................. 37

0740 800 217 © ESAB AB 2018

5.4.1.7 15AP1:6 电压调节器.......................................................................... 37

5.4.1.8 15AP1:7 电源电路 ............................................................................. 37

5.4.1.9 15AP1 部件位置 ................................................................................ 38

5.5 20 控制模块 .............................................................................................. 39

5.5.1 20AP1 控制板 (Control board).............................................................. 39

5.5.1.1 20AP1 框图........................................................................................ 40

5.5.1.2 20AP1:1 电源..................................................................................... 41

5.5.1.3 20AP1:2 风扇控制 ............................................................................. 41

5.5.1.4 20AP1:3 CAN 总线............................................................................ 42

5.5.1.5 20AP1:4 温度监测 ............................................................................. 43

5.5.1.6 20AP1:5 过压和欠压保护................................................................... 44

5.5.1.7 20AP1:6 整流板 (Rectifier board) 接口 .............................................. 44

5.5.1.8 20AP1:7 栅极脉冲 ............................................................................. 44

5.5.1.9 20AP1:8 输出电流传感器................................................................... 44

5.5.1.1

0

20AP1:9 电弧电压反馈 ...................................................................... 45

5.5.1.1

1

20AP1:10 初始电流传感器................................................................. 47

5.5.1.1

2

20AP1:11 LED 板接口....................................................................... 47

5.5.1.1

3

20AP1:12 冷却装置接口 .................................................................... 48

5.5.1.1

4

20AP1:10 外部关闭 ........................................................................... 48

5.5.1.1

5

20AP1 部件位置 ................................................................................ 49

5.5.2 20AP2 LED 板 ...................................................................................... 50

6

遥控 ........................................................................................................... 52

7

错误代码 .................................................................................................... 53

8

维修说明 .................................................................................................... 56

8.1 什么是 ESD？........................................................................................... 56

8.2 维修援助 ................................................................................................... 56

8.3 服务陷阱 ................................................................................................... 57

8.4 拆卸并重新组装电源 ................................................................................. 58

8.5 检查输入整流器 ........................................................................................ 59

8.6 检查整流器模块 ........................................................................................ 59

8.7 检查 IGBT 晶体管 ..................................................................................... 61

8.8 检查晶体管模块 ........................................................................................ 62

8.9 检查输出二极管 ........................................................................................ 64

8.10 在散热片上安装部件 ................................................................................. 67

8.11 软启动....................................................................................................... 68

8.12 检查电路板 20AP1 的栅极脉冲................................................................. 69

8.13 检查电路板 15AP1 的栅极脉冲................................................................. 71

8.14 测量（DC 总线，输出电压和二极管） ..................................................... 73

0740 800 217 © ESAB AB 2018

8.15 检查温度监测............................................................................................ 75

8.16 检查过压和欠压阈值 ................................................................................. 77

8.17 校准电流传感器信号 ................................................................................. 79

8.18 MIG 电源，电弧电压反馈的校准............................................................... 80

8.19 MMA 电源，校准电弧电压反馈 ................................................................ 81

8.20 终端电阻器的连接..................................................................................... 82

9

维修过程中检查和测试............................................................................... 84

9.1 一般要求 ................................................................................................... 84

9.2 维修后的检查和测试 ................................................................................. 84

9.3 目视检查 ................................................................................................... 84

9.4 电气测试 ................................................................................................... 85

9.5 功能测试 ................................................................................................... 87

9.6 测试报告 ................................................................................................... 87

10

备件 ........................................................................................................... 89

保留变更技术规范的权利，恕不另行通知。

1 请先阅读

0740 800 217

- 5 -

1 请先阅读

保养和维修工作必须由有经验的人完成，而电气工作只能由经过培训的电工进行。只有使用

推荐的更换零件。

此维修手册适用于经过电气/电子培训的技术人员，对故障跟踪和维修相关工作很有帮助。

使用布线图作为操作描述的索引方式。电路板被分成带有编号的方块，操作描述中将分别对

各部分进行详细介绍。部件描述中列出了布线图中的部件名称。

请以备件清单为向导，查找部件在设备中的位置。备件清单在单独的文件中公布，请参阅本

手册中的“备件清单”章节。

本手册包含 2018 年 1 月及之前已做出的所有设计更改的详细信息。

本手册适用于：

· 序列号为 145-xxx-xxxx 和 806-xxx-xxxx 的 Mig 4004i

· 序列号为 145-xxx-xxxx 和 806-xxx-xxxx 的 Mig 5004i

· 序列号为 240-xxx-xxxx 的 Mig 4004i Pulse

· 序列号为 145-xxx-xxxx 的 Mig 4004i A44

· 序列号为 550-xxx-xxxx 的 Mig 4004i Pulse WeldCloud™

Mig 4004i、Mig 5004i、Mig 4004i Pulse、Mig 4004i A44 和 Mig 4004i Pulse WeldCloud™

根据国际和欧盟标准 IEC/EN 60974-1 与 IEC/EN 60974-10 进行设计和测试。维修完成后，

维修人员需要确保产品仍然符合上述标准的要求。

小心！

在安装或操作前，请阅读并理解本使用说明书。

警告！

很多电源零件的电压为电源电压。

2 简介

0740 800 217

- 6 -

2 简介

此电源系列适用于 MIG/MAG 焊接、填充式药芯焊丝 (FCAW-S)、实时 TIG 焊接（带面板 A44

的电源）和涂层电极焊接 (MMA)。

本电源设备有多种不同的款式：

Mig 4004i 最大电流 400A，无冷却装置，无 MMC 面板

Mig 5004i 最大电流 500A，无冷却装置，无 MMC 面板

Mig 4004i Pulse 最大电流 400A，无冷却装置，无 MMC 面板

Mig 4004i A44 最大电流 400A，无冷却装置，带 A44 面板

Mig 4004i Pulse

WeldCloud™

最大电流 400A，无冷却装置，无 MMC 面板，带 WeldCloud™

WeldCloud™

有关 WeldCloud™ 的信息，请参阅

· W8

2

、Retrofit Mig 4004i WeldCloud™ 和 WeldCloud™ Mobile 维修手册

(0740800203)

· WeldCloud™ 使用说明书 (0463 450 *)

控制面板，通过控制面板控制焊接工艺参数。有关面板的详细说明，请参阅相关的使用和维修

手册。

电源的设计结构

电源由晶体管控制，依赖于逆变器原理工作。它由若干功能模块构成，如下一页框图所示。每

个模块都有一个模块编号，该编号始终作为该模块内部件名称/标识的第一部分。

模块具有以下主要功能：

1 MMC 模块 (MMC module)

控制面板和显示屏。

2 主电源模块 (Mains module)

电源干扰抑制器、主电源开关、控制电源变压器。

5 冷却装置模块

冷却装置框图。

15 电源模块 (Power module)

该模块是整桥变换器逆变器，依赖于 27kHz 的开关频率工作。IGBT 晶体管用作开关元件。

20 处理器板模块 (Processor board module)（控制器模块）

这是控制器板 20AP1，带一个微处理器，负责监测和控制电压及电流。

可在部件和功能描述中找到有关模块的更多信息。

2 简介

0740 800 217

- 7 -

框图

下图显示了电源以及 MMC 和冷却选项的功能块。

电源框图

3 技术数据

0740 800 217

- 8 -

3 技术数据

Mig 4004i A44 Mig 4004i Mig 5004i

主电源电压 380-440 V ±10%,

3~50/60 Hz

380-440 V ±10%,

3~50/60 Hz

380-440 V ±10%,

3~50/60 Hz

主电源 S

scmin

1.8 MVA

1.8MVA

2)

，6.1MVA

3)

2.2

MVA

2)

，8.5MVA

3)

主电源 Z

max

- -

0.022 Ω

2)

原电流 I

max

28 A

26A(MMA)

25A(MIG)

3)

36A(MMA)

35A(MIG)

3)

空负荷功率

40 W

40W

2)

，91W

3)

40W

2)

，91W

3)

设置范围

MIG/MAG

16A/15V-

400A/34.0V

16A/15V-

400A/34.0V

2)

16A/14.8V-

400A/36.0V

3)

16A/14.8V-

500A/39.0V

MMA

16A/21V-

400A/36.0V

16A/21V-

400A/36.0V

2)

16A/20.8V-

400A/34.0V

3)

16A/20.8V-

500A/40.0V

TIG

4A/10V-

400A/34.0V

- -

MIG/MAG 的允许负荷

40% 占空比

- -

500 A/39.0 V

3)

60% 占空比 400 A/34.0 V 400 A/34.0 V

500A/40.0V

2)

，420A/35.0V

3)

80% 占空比

- -

400 A/34.0 V

2)

100% 占空比 300 A/29.0 V 350 A/31.5 V 350 A/31.5 V

MMA 的允许负荷

40% 占空比

- -

500 A/40.0 V

3)

60% 占空比 400 A/36.0 V 400 A/36.0 V

500A/40.0V

2)

，420A/36.8V

3)

80% 占空比

- -

400 A/36.0 V

2)

100% 占空比 300 A/32.0 V 350 A/34.0 V 350 A/34.0 V

TIG 的允许负荷

60% 占空比 400 A/26.0 V - -

80% 占空比 - - -

100% 占空比 300 A/22.0 V - -

最大电流时的功率因数

0.94 0.93

0.95

2)

，0.94

3)

最大电流时的效率

88%

90%(MMA)

3)

，89%(MIG)

89%

2)

，90%

3)

空载电压

VRD 功能闲置

1)

55 V 55 V 55 V

3 技术数据

0740 800 217

- 9 -

Mig 4004i A44 Mig 4004i Mig 5004i

VRD 功能激活

1)

<35 V

<35V

2)

，25V

3)

<35V

2)

，25V

3)

工作温度 -10 至 +40°C -10 至 +40°C -10 至 +40°C

运输温度 -20 至 +55°C -20 至 +55°C -20 至 +55°C

空载时的持续声压 <70 db (A) <70 db (A) <70 db (A)

尺寸

长x宽x高

610 × 250

×445mm

610 × 250 ×445mm 610 × 250 ×445mm

重量 46 kg 46 kg 46 kg

绝缘等级 H H H

密封等级 IP23 IP23 IP23

应用等级

Mig 4004i Pulse / Mig 4004i Pulse WeldCloud™

主电源电压 380-440 V，+/- 10%，3 ~ 50/60 Hz

主电源 S

scmin

1.8 MVA

原电流 I

max

28 A

空负荷功率 Mig 4004i Pulse：40 W

Mig 4004i Pulse WeldCloud™：42 W

设置范围（直流电）

MIG/MAG 16 A / 15 V - 400 A / 34 V

MMA 16 A / 21 V - 400 A / 36 V

TIG 4 A / 10 V - 400 A / 34 V

MIG/MAG 的允许负荷

60 % 占空比 400 A / 34.0 V

100% 占空比 300 A / 29.0 V

MMA 的允许负荷

60 % 占空比 400 A / 36.0 V

100% 占空比 300 A / 32.0 V

TIG 的允许负荷

60 % 占空比 400 A / 26.0 V

100% 占空比 300 A / 22.0 V

最大电流时的功率因数 0.94

最大电流时的效率 88 %

开路电压

VRD 功能闲置

1)

55V

VRD 功能激活

1)

<35V

工作温度 -10 至 +40°C

运输温度 -20 至 +55°C

闲置时的恒定声压 <70 dB(A)

3 技术数据

0740 800 217

- 10 -

Mig 4004i Pulse / Mig 4004i Pulse WeldCloud™

尺寸（长x宽x高） Mig 4004i Pulse：610×250×445 mm

(24.0x9.8x17.5in.)

Mig 4004i Pulse WeldCloud™：610×250×515mm

(24.0x9.8x20.3in.)

重量 Mig 4004i Pulse：44.5kg (98lb)

Mig 4004i Pulse WeldCloud™：47.9kg (105lb)

绝缘等级 H

密封等级 IP23

应用类别

1)

控制面板使用说明书中对 VRD 功能做了介绍。

2)

适用于序列号 145-xxx-xxxx

3)

适用于序列号 806-xxx-xxxx

主电源，S

sc 最小

网络上的最小短路功率符合 IEC 61000-3-12。

主电源，Z

最大

最大允许的网络线阻抗符合 IEC 61000-3-11 标准。

占空比

占空比是指在没有过载的某一负荷下，在十分钟内可进行焊接或切割的时间百分比。占空比适

用于 40°C/104°F 或以下的温度。

密封等级

IP 代码指示密封等级，即防止固体物质或水分渗入的防护程度。

带 IP23 标记的设备在室内和户外均可使用。

应用等级

符号指示此电源专为在电击危险较大的区域内使用而设计。

4 布线图

0740 800 217

- 11 -

4 布线图

电源包括多个功能模块，后文的部件描述中将介绍它们。布线图中的导线编号和部件名称显示

每个部件所属的模块。

模块内的导线/电缆标记为 100 - 6999。

模块之间的导线/电缆标记为 7000 - 7999。

模块外部的部件 -例如，电容器命名为 C1 - C99、连接器 XS1 - XS99（S = 插座）、XP1 -

XP99（P = 插头）、XT1 - XT99（T = 端子）。

每个模块内的电路板均具有名称，如 20AP1 - 20AP99。

20 = 模块关联，1-69

AP = 电路板

1 = 个人识别号，0-99

特定模块内的晶体管均具有识别号，如 15Q1 - 15Q99。

15 = 模块关联，1-69

Q = 晶体管

1 = 个人识别号，0-99

4.1 部件说明

部件描述

4 布线图

0740 800 217

- 12 -

1 MMC 模块 (MMC module)。导线编号 100-199。此模块

在控制面板相关的维修手册中说明。请参阅“操作说明”章

节。

1AP1 MMC 控制板 (Control board)（焊接参数装置）。

1AP2 MMC 面板。

2 主电源模块 (Mains module)。导线编号 200-299。

2AP1 EMC 抑制板。请参阅“操作说明”章节。

2AP2 整流板 (Rectifier board)。

2AP3 电源板。

2AP4 过滤板 (Filter board)。

2L1, 2L2 铁体氧环。

2TC1 辅助变压器。

2QF1 电源开关。

3 初级电感模块。导线编号 300-399。

3L1 初级电感。

5 水冷却模块。导线编号 500-599。电源向冷却水泵供电，

且电源软件控制风扇。请参阅“冷却装置”部分中的说明。

5EV1 风扇，24 V 直流。

5M1 泵，24 V 直流。

5XP1 冷却装置插头连接器（引脚）。

15 电源模块 (Power module)。导线编号 1500-1699。请参

阅“电源板 (Power board)”部分中的示意图和说明。

15AP1 电源板 (Power board)。

15AP2 电流传感器。请参阅 20AP1:8 的说明。

15D1, 15D2, 15D3, 15D4 整流二极管模块。每个模块由两个二极管构成。

有关二极管模块的组装说明，请参阅“维修说明”章节。

15EV1，15EV2 风扇，24 V 直流。请参阅 20AP1:2 的说明。

15L1 电感器。

15L2, 15L3, 15L4, 15L5 2 + 2 铁氧体环。降低瞬态电压。

注意置于冷却通道中的 Mig 4004i A44 和 Mig 4004i Pulse

(15L2, 15L4) 中仅安装有两个铁氧体环。

15C1, 15C2 平流电容器。

15C3, 15C4, 15C5 干扰电容器

15Q1, 15Q2 IGBT 晶体管。请参阅 15AP1:2 的说明和“在散热片上安装

部件”部分的安装说明。

15R1, 15R2 功率电阻器。

15R3, 15R4 变阻器。

请注意所有类型电源上安装的电阻器并不是同一类型。

4 布线图

0740 800 217

- 13 -

15ST1 温度传感器安装在输出二极管模块的散热片上。请参阅

15AP1:4 的说明。

15ST2 温度传感器安装在 IGBT 模块的散热片上。请参阅

15AP1:4 的说明。

15ST3 温度传感器安装在主变压器上。请参阅 15AP1:4 的说明。

15TM1 主变压器。

请注意，所有类型电源上安装的变压器并不是同一类型。

20 控制模块。导线编号 2000-2099。请参阅“控制模块”部分

中的说明。

20AP1 控制电路板。

20AP2 LED 板。

FU01 自动保险丝 10 A。

L1 铁氧体环。

XS1, XS2 输出插座端子。

XS3 控制插座连接器（套筒）。

XS4 冷却装置插座连接器（套筒）。

小心！

静电可能损坏电路板和电子元件。

· 遵守处理静电敏感器件的预防措施。

· 使用适当的防静电袋和防静电箱。

4 布线图

0740 800 217

- 14 -

4.2 图

Mig 4004i、Mig 5004i、Mig 4004i Pulse 和 Mig 4004i A44

4 布线图

0740 800 217

- 15 -

4 布线图

0740 800 217

- 16 -

4.3 部件布置

5 操作说明

0740 800 217

- 17 -

5 操作说明

本节描述设备中电路板及其他部件的功能。它分为多个部分，各部分的编号与电路板编号和功

能块的构成对应。

5.1 1 MMC 装置

MMC 装置可以安装到送丝装置和/或电源。

MMC 装置由操作员控制面板和带焊接参数装置的焊接参数板构成。焊接参数装置是系统的核

心装置。除存储和发布焊接参数外，还可以将系统作为一个整体进行全面控制。

5.1.1 1AP1 MMC 控制板 (Control board)

焊接参数板具有机器 ID、硬件 ID、装置类型和装置编号。要阅读这些信息，您需要 ESAT 维

修工具箱，请参阅“维修说明”。

· 机器 ID 决定电路板适用的控制面板类型。

· 硬件 ID 显示电路板的设计和类型。

· CAN 总线上的装置类型和装置编码用于识别。

此板的识别号为：

机器 ID 31

硬件 ID 4

装置类型 0

装置编号 1

如果带控制面板 A44（装置编号 = 1）的电源连接到带控制面板 MA44（装置编号 = 0）的送

丝装置。则 MA44 焊接参数板将控制系统。

注意！

A44 控制面板中的焊接参数板没有终端电阻器。

有关 CAN 总线的更多信息，请参阅“控制模块”部分。

5 操作说明

0740 800 217

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5.1.1.1 1AP2 MMC 面板

A44 是带焊接参数板的 MMC 装置。

MMC 装置 A44

有关 MMC 装置的描述请参阅单独的使用和维修手册。

5.2 2 主电源模块 (Mains module)

主电源模块 (Mains module) 过滤输入电源 (2AP1)，将 3 相 400 V 交流转换为直流电压

(2AP2) 并向控制电子装置提供 +25V 直流。

5.2.1 2AP1 干扰抑制器板（EMC 板）

此电路板降低至/自电源的干扰。

电路图，2AP1

5 操作说明

0740 800 217

- 19 -

部件位置，2AP1

R4、R5 和 R6 是切断超过约 1100Vpk 的电压峰值的电阻器。电压低于 575V 交流 RMS（与

峰值电压 810 V 相对应）时电阻器不导电。电阻器装配在单独的 PCB （电阻器板）上。

5.2.2 2AP2 整流板 (Rectifier board)

整流板 (Rectifier board) 使用电源整流器和输入电源三相监测电路。它还确保 DC-link (15AP1)

的软启动并为电源板 (2AP3) 提供整流电压。

5.2.2.1 2AP2 框图

输入整流板 (Rectifier board) 2AP2 包含大量功能系统，如：

· 晶闸管电源整流器系统 - 为启动 DC-link 提供电压。

· 主电源监测 - 控制电源输入上三相的存在。

· 充电电路 - 对 DC-link 上的电容器慢速充电。

· 电压调节器 - 为脉冲发电机模块供电。

5 操作说明

0740 800 217

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5.2.2.2 2AP2:1 电压调节器

电压调节器稳定在 +15V，用于 2AP2:2 Pulse 发电机中的内部供电电路 IC1。

5.2.2.3 2AP2:2 Pulse 发电机

在脉冲发电机块中，IC1 以脉冲形式生成方波，以恒定幅度和频率突发。此信号控制晶体管

Q2。晶体管切换通过脉冲变压器 T1 的电流。脉冲变压器 T1 的信号为控制晶闸管驱动器提供

脉冲。

脉冲发电机（工作/停止）的功能由连接到晶体管 Q1 的控制板 (control board) 中的外部信号控

制。

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