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故障现象
机器通电工作后，不能下降，按动下降按 钮，机器没有反应。
故障分析 （1）GE OEC-8800移动式X线机的C型臂机架和 X线球管的垂直升降运动，是利用机器底座安装的 24 V直流电机的正反向运转，带动机架立柱的垂直升降装置来实现的。
（2）立柱垂直升降装置系统的组成：① 立 柱升降控制按钮（Lift Up Switch/Lift Down Switch）；② 电源/电机控制电路板（Power/ Motor Relay PCB）；③ 立柱升降供电控制装置 PS3（Column Power Supply PS3）；④ 立柱升降 执行机构（Column Lift ASM）。
（3）垂直升降装置的控制电路示意图，见图1。 架立柱垂直升降装置的工作原理如下：
115 V交流电源（115 VAC_RTN_MTR和115 VAC_PH_MTR）经电源/电机控制电路板P7接口point3、 10进入，经继电器K15/K16进入立柱升降系统供电 控制装置PS3。
115 V电源经PS3的电源插座（POWER）进入 后，在PS3内部产生两路直流电源输出：① 产 生24 V/6 A直流输出，供给立柱升降执行机构 直流电机使用，以驱动立柱垂直升降；② 提供直流36 V输出，经控制信号插座（CONTROL） 的point9→Power/Motor Relay PCB的P3接口point2→P13接口的point2-1，进入电源/电机控 制电路板，再由其P4接口的point21、point25输出，供机器控制面板上的立柱升降按钮使用。
手术中如需要对立柱进行升降调节，分别按 下机器控制面板上的立柱上升或下降按钮使其接 点闭合，PS3输出的+36 V电压，经Lift Up Switch 或Lift Down Switch（下降按钮）按钮，通过PS3 的控制信号插座（CONTROL）的point8或point7进 入PS3；经内部电路转换，输出正极性或负极性的 24 V直流电压，以控制和改变直流电机的正反向运 转，从而达到控制立柱垂直升降运动。
（4）鉴于目前机器只是机架立柱不能下降， 按动下降按钮机器没有反应，由图1可知，控制立柱 上升或下降的电压是同一个电压（即PS3控制信号插座CONTROL的point9端子输出的+36 V控制电压），由 此判断：① 立柱升降控制装置的+36 VDC电源供给正 常；② 故障出现在机器立柱下降控制电路。
（5）控制立柱下降的工作流程是：PS3产生+36VDC→控制信号插座的point9→P3接口point2和P13接口point2-1→Power/Motor Relay PCB→P4 接口point25→J2 point4→P2 point4→Lift Down Switch→P2 point1→J2 point1→P4 point23→Power/Motor Relay PCB→P3point4→CONTROL point7→PS3。
（6）通过分析，得出引起立柱下降运动失 灵的主要因素有：① 下降按钮损坏，触点接触 不良；② P2/J2、P4、P3、CONTROL等插件接触不 良；③ Power/Motor Relay PCB电路板内部连线存 在断路；④ PS3内部装置损坏；⑤ 电路连接线中 存在某条线路断路。
解决方案 （1）打开机器罩盖板，对可能引起立柱下降失灵的元器件和线路进行检查测量，各部件及线路连 接均完好；按动下降按钮时，测量P3接口point4有+36VDC输出，说明PS3之前的电路控制部分工作完 好，将故障范围锁定在PS3和之后的部分。
（2）PS3装置为GEOEC-8800的外协加工部件，由瑞士制造生产。PS3在出厂时作为一个整体部件安 装在机器底部，整个内部装置被压塑在一个塑料机箱内，外部无可拆卸处。PS3外部只有3个连接插座：
① 电源输入插座（POWER），连接从Power/Motor Relay PCB上来的115 V交流电压；② 直流电机电源输 出插座，给直流电机提供正负极性的24 V直流电压，以驱动立柱的垂直上升和下降；③ 控制电压输入输 出插座，插座上有3个输入输出接口：point7输入立柱下降控制电压；point8输入立柱上升控制电压； point9输出+36 VDC控制电压。
（3）对PS3进行拆分，根据内部实物绘制的电路原理图，见图2。3个连接插座的作用和内部工作原理 如下：115 V交流电压通过POWER进入PS3后，分为两路：一路通过变压器T1降压、VD1-4整流和滤波，形 成+24 VDC电压，连接到继电器K2和K3的常开接点（K2-1、K3-1）；一路通过变压器T2降压、VD5-8整流 和滤波，形成+36 VDC电压，给继电器K1供电，同时经VD9送到CONTROL的point9输出，为控制立柱升降按 钮提供控制电压；直流电机电源输出插座的两条连接线连接到继电器K2和K3的动接点上。工作时给直流 电机输出+24 VDC电压；point7和point8接收立柱升降控制按钮发来的升降控制电压信号，分别控制继电 器K2和K3的吸合，以控制立柱升降直流电机的运转方向，达到控制立柱升降的作用。 
（4）PS3工作原理：当机器不进行升降操作时，PS3内部的继电器K1、K2、K3均处于释放状态，三极 管VT1、VT2及可控硅VS处于截止状态。输入的115 V交流电压一路经变压器T2降压、整流和滤波后，形成+36 VDC直流电压，经VD9送到CONTROL的point9输出。 当机器需要立柱进行上升操作时，按上升按钮，立柱上升控制电压信号（LIFT_UP_SW约27 VDC）经CONTROL的point8进入PS3后，同时触发3路电路工作：① 经VD12使三极管VT2和可控硅VS导通；② 三极 管VT2导通使继电器K1吸合，其接点K1-1闭合，115 VAC经变压器T1降压、整流和滤波后，生成+24 VDC直 流电压；③ 可控硅VS导通使继电器K3吸合，其转换接点K3-1常闭接点断开，转为常开接点闭合。
由于3路电路的同时触发工作，使得+24 DC电机电压经K3-1的常开接点（已闭合）输出，其24 VDC输 出电流回路为：VD1-4的负极→K3-1的常开接点（已闭合）→直流电机（上正下负）→继电器K2-1常闭 接点→可控硅VS(已导通)→VD1-4的正极，电机正向运转，机架的立柱上升。
当机器需要进行立柱下降操作时，按下降按钮，立柱下降控制电压信号（LIFT_Dn_SW约27VDC）经 CONTROL的point7进入PS3。工作过程与立柱上升过程相同，可控硅VS导通使继电器K2吸合，+24 DC电机 电压经K2-1已闭合的常开接点输出，其24 VDC输出电流回路为：VD1-4的负极→K2-1的常开接点（已闭 合）→直流电机（下正上负）→继电器K3-1常闭接点→可控硅VS(已导通)→VD1-4的正极，电机反向运 转，机架的立柱下降。
图2中三极管VT1与周围元件构成电机保护电路。当电机运转使立柱到达升降极限位置后，如仍然按 升降按钮不释放，或因按钮故障造成接点不能断开，或因升降位置限位开关失灵时，电机会因长期通 电运转引起设备的损坏。因此在PS3的内部电路中设计了防止误操作电机保护电路。正常操作时，VT1处 于截止状态，其集电极为高电位，可控硅VS导通。一旦任何原因引起升降控制信号电压长时间进入PS3 时，连接VT1基极的电容电位会逐渐升高，当基极电位升高到使其导通电位时，VT1导通，集电极变为低 电位，VS立即截止，继电器K2、K3均失电释放，其转换接点全部复位成常闭状态，电机停止运转，保护 设备免受损坏。
根据图2电路进行检查，发现故障原因是继电器K2在吸合状态时，其转换接点K2-1的动接点与常开 接点接触不良，造成24VDC电压无法输出给电机所致。
（5）修复：按照损坏的继电器规格（原型号为OMRON GSLE-1VD，24 VDC/10 A 250 VAC）,更换相同 规格的继电器（OMRON GSLC-14, 24 VDC/250 VAC 10 A）后，C臂机工作正常。
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发表于 2020-9-25 13:10:23