1.4 重要元器件的檢修
1.4.1 IGBT變換器主模塊損壞的檢修
絕緣門極雙極型晶體管（IGBT）在變頻器、IGBT焊機、IGBT中頻爐等中應用很廣，其主要參數有通態電壓、關斷損耗、開通損耗，一般其耐壓均在1.2kV以上，常用的有50A、75A、100A，典型編號如CM150DY-24H（150A/2400V）。
具體測量時可用（只適用于指針表，如MF500或MF47型）R×10k電阻擋，紅表筆接E，黑表筆接C，用手一端按C一端接G測其觸發能力。但因IGBT的內阻極高（MOS管輸入），所以在常態下也易受到外界干擾而自開通，這時只需G、C兩點短路一下即可消除，然后再測一下各極之間有無短路（注意CE間的孿生二極管）。也可用較簡便的方法，即直接測G、E的極間電容，如可檢測到有一小電容存在的就可以大致認為無損壞。在替換IGBT時同一臺機內的兩個（或四個、六個）IGBT最好用同一批次的同型管（避免因工藝參數不同造成橋臂失衡）。
在更換IGBT時應小心靜電擊穿，最好在更換過程中用一短路線短接G、E兩極。
①關斷電源打開機殼，目測檢查機器的損壞情況，做出初步分析。大致確定故障范圍，例如主回路或控制回路。如已確定IGBT已經燒毀，則可按以下標準步驟檢測。
②檢查主回路電路的損壞，其部件包括電源開關、三相整流橋、IGBT、主開關變壓器、次級整流單元。檢查的重點是元器件的損壞狀況，如短路、開路、對地、擊穿、觸點燒蝕等等。在檢查時應注意區分在線和離線狀態的不同，如發現損壞應用同型號的元件替換。在更換元件前一定要對元件仔細檢查保證所換元件質量。
③拆下觸發板檢查。重點檢查觸發保護，也可在離線狀態對觸發板進行檢查。方法如下：在電源變壓器端口接入交流電源，給觸發板供電，測端口的觸發信號，調節過流保護。調整好后將觸發板裝回機內。
④檢查各組連接線是否存在接觸不良的現象。重點檢查IGBT的兩組觸發信號線，一定要保證其能良好接觸。此步驟不可忽略，否則極有可能因為觸發信號的傳遞不良誤觸發，使得開關管IGBT誤開通導致初級側短路再次損壞設備。
⑤查高頻回路的吸收電容有無失效、短路等現象，確保能可靠工作。如高頻回路的吸收有故障不但會損壞主回路元件，更有可能損壞控制回路（PCB板）。因吸收回路的電容較小，為可靠檢測可離線測量。斷開初級整流橋的輸出側，斷開高頻電路的電源（此步驟是為安全起見而采用的步進檢測）。
⑥打開電源看機器有無異常。按下開關查看相關指示燈。
⑦用示波器監測IGBT的觸發信號有無異常。檢查輸出波形是否合格（輸出應為方波信號，一般開通+15V，關斷-12V），如無異常可以用穩壓電源接到初級電源輸入端（由整流器初級或次級端輸入，但要保證拆除交流電源）調節電壓到30V，檢測穩壓電源輸出電流是否超標（不超過1A均可認為正常），如果穩壓電源的負載電流超標則可以認為系統仍有故障點，如一切正常進行下一步。
關斷電源將初級整流輸出接好（撤掉穩壓電源），打開電源使濾波電容充電，然后關閉電源拆除初級整流輸出流的連線。關閉電源按開關，用示波器檢測IGBT逆變輸出的波形是否正常（此步是利用電容存儲的電量提供一個短時的主回路工作電壓，因其所加的時間和電量均較小，即使回路仍存有故障點，也不會造成太大的損壞）。
⑧關閉電源按開關，用示波器檢測IGBT逆變輸出的波形是否正常（此步是利用電容存儲的電量提供一個短時的主回路工作電壓，因其所加的時間和電量均較小，即使回路仍存有故障點也不會造成太大的損壞）。
⑨輸出波形的電壓會隨著時間慢慢地下降，這符合電容的放電規律。
在確認上述工作全部已經做好并確定無故障后，復原主回路線路但不要連接高頻回路，接好電阻箱（注意電阻箱和機器功率之間的配接）。
對于MOSFET的檢修和IGBT相似。
1.4.2 直流伺服電機
和普通直流電機一樣，這里重點介紹電機中電刷的安裝，關于繞組的修理和軸承等機械部分不介紹。
（1）電刷的安裝 電刷裝入刷握內要保證能夠上下自由移動，電刷側面與刷握內壁的間隙應在0.1～0.3mm之間，以免電刷卡在刷握中因間隙過大而產生擺動。刷握下端邊緣距換向器表面的距離應保證在2～3mm范圍內，其距離過小，刷握易觸傷換向刷；過大，電刷易跳動、扭轉而導致損壞。
研磨電刷弧面時，應用細玻璃砂紙（勿用金剛砂紙），將其蒙在換向器或集電環上，在電刷上施加同于運行時的彈簧壓力后，沿電機旋轉方向抽動砂紙（拉回砂紙時應將電刷提起），直到電刷弧面與換向器或集電環基本吻合為止。研磨好后取出電刷觀察接觸面，電刷與換向器或集電環的接觸面要在80%以上，并清除研磨下來的粉末和砂粒。電機空轉30min，然后以25%的負荷運轉，待電刷與換向器或集電環接觸完好，電機即可投入正常運行。
（2）電刷的壓力 施于電刷上的彈簧壓力應盡可能一致，一般要求誤差小于10%，尤其是并聯使用的電刷，不然將導致各電刷負荷的不均。不同電機，其彈簧壓力亦不相同。圓周速度較高的電機，其電刷壓力也應適當增大，但壓力過大將增加電刷的磨損。電刷壓力可參照電刷技術性能表中的數據進行調整。
（3）更換新電刷 電刷磨去原高度2/3或1/2就需更換新的電刷。更換新電刷時，舊的電刷應全部從電機上取下，更換的新電刷在型號、規格上應和原用電刷相同。同一臺電機的換向器或集電環，不允許混用兩種或兩種以上型號的電刷。由于電刷規格很多，如果實在沒有同型號的電刷，可以用大一點的電刷，用鋸條、砂紙等切割、研磨成形，要確保外形尺寸、形狀原用電刷相同，引線要保證被較多的石墨包圍。普通尺寸較小的電刷，在電動工具、汽車發電機等維修配件店都能找到。對于含銅高的銅紅色電刷、含銀高的銀色電刷（直流測速發電機用）等金屬石墨電刷一般不能用普通石墨電刷替換。
（4）電刷的維護 電機運行時，換向器或集電環表面經常保持一層光亮的棕色的氧化薄膜（氧化亞銅），以利于穩定電刷的接觸電壓，降低摩擦系數，減弱火花，減少電刷對換向器或集電環的磨損。氧化膜過厚，接觸電壓將增加，引起電刷過熱及增加電氣損耗。氧化膜過薄，則將加劇電刷、換向器或集電環的磨損，并易產生強烈的火花。氧化膜的形成，在電機25%的額定負荷下較為容易。氧化膜形成的厚薄與電機使用環境有關，在溫度高、濕度大和有腐蝕性氣體的情況下，換向器及集電環易形成較厚的氧化膜，反之，在高原地區及空氣稀薄的情況下，換向器及集電環則不易形成氧化膜。在特殊環境中使用的電刷，應選擇用適當浸漬劑處理過的電刷。連續工作的電機，電刷的負荷不應超過技術性能表中的允許值。各種電刷都具有自潤滑性能，因此嚴禁在換向器或集電環上涂油、石蠟等潤滑劑。
（5）換向器的車削和清理 當電機換向器或集電環的橢圓度超過0.02mm時，或被電刷磨出溝槽時，就應車削、研磨，以免電刷因換向器或集電環的偏心度過大而顫震。換向器片間的銅屑等污物要清除干凈，換向器片間云母是不允許突出的，云母槽應保持在1mm左右的深度。
1.4.3 交流伺服電機
目前大都是永磁轉子的交流伺服電機，其結構簡單，很少出故障，但價格較高，主要由有三相繞組的定子、永磁轉子、編碼器等組成。繞組和機械部分和普通電機比主要是精度高，不能敲擊。拆開后最好用薄鐵片將轉子卷好，使磁場短路，防止退磁。轉子軸后端的編碼器的轉動盤部分與轉子軸用錐度軸配合連接，精度很高。固定檢測部分是有電路板的，可以和普通電路板一樣進行維修。安裝編碼器時要特別強調相對于磁極的角度。在拆卸前最好在轉子軸與編碼器的連接端面用劃針等劃線做標記，回裝時有一個粗略定位。
在完成伺服電機的維修后，為了保證編碼器的安裝正確，必須進行轉子位置的檢查和調整，步驟如下：①將電動機電樞線的V、W相（電樞插頭的B、C腳）路相連。②將U相和直流調壓器的“+”端相連，V、W和直流電源的“-”端相連，編碼器加入電源。③通過調壓器對電動機電樞加入勵磁電流。這時，因為IU=IV+IW，且IV=IW，事實上相當于使電動機工作在相對于U相電的90°位置，因此伺服電機（永磁式）將自動轉到U相的位置進行定位。加入的勵磁電流不可以太大，只要保證電動機能進行定位即可。④在電動機完成U相定位后，旋轉編碼器，測量編碼器的檢測輸出，使編碼器的轉子位置檢測信號為90°位置，使轉子位置檢測信號和電動機實際位置一致。⑤安裝編碼器固定螺釘，裝上后蓋，完成電機維修。
也可以將U相斷開，W、V分別接直流電源的“+”“-”端，這時IU=0，IW=-IV，IW>0，從三相交流電源的波形知，相當于U相電的0°位置，這時編碼器的轉子位置檢測信號為0°位置。不同的交流伺服電機的三相接線不同，可以參考驅動器和用戶手冊，查U相、W相、V相在連接器的編號。不同的交流伺服電機的編碼器的連接器也不同，有的編碼器輸出是通信接口，無法從接口線直接檢測角度，只能從內部電路板中檢測。有的是A、B相正交輸出，再配合Z相零位輸出，這類增量編碼器可以在連接器上直接測量。還有的輸出正弦、余弦兩路模擬信號。不同的編碼器所用的電源電壓可能不同，但大部分是5V的。交流伺服電機的編碼器的連接線有電源線、角度信號線、通信線、過熱檢測等。詳細情況查閱用戶手冊，一般可以從生產廠家網站下載，還可以從互聯網搜索查找。
1.4.4 步進電機
步進電機結構簡單，和普通電機相比特點是精度高，轉子與定子的間隙很小，有的為50μm，如此小的間隙，轉子與定子有很少的污物或軸承有很少的徑向間隙都會導致掃膛，不能運轉，修理時要特別注意。