Pilot Arc IGBT Replacement Powermax600 Remplacement de l ...

Pilot Arc IGBT ReplacementPowermax600®

Remplacement de l’IGBT de l’arcpilote Powermax600®

Field Service Bulletin

Bulletin de service sur le terrain805380 – Revision 1 – August, 2007

Révision 1 – Août, 2007

POWERMAX600 PILOT ARC IGBT REPLACEMENT

Field Service Bulletin 10

Introduction

Purpose

Describes how to replace the pilot arc IGBT on Powermax600® power supplies.

Tools and materials needed

Phillips screwdriverAdjustable wrenchThermal greaseIsopropyl alcohol

Kit contents

Kit 228135

Part number Description Quantity

229123 Subassembly: Powermax600 pilot arc IGBT 1027662 Thermal grease, tube 1127163 PEM stud: M4, 10 mm 3075541 Nuts, M4 3075524 Screws (heatsink to heatsink) 2108663 Standoff fasteners: M4, 10 mm 1075525 Standoff screw 1

DANGERELECTRIC SHOCK CAN KILL

Disconnect electrical power before performing any maintenance.See Section 1 of the Operator Manual for more safety precautions.


2 Field Service Bulletin1

Replacing the Powermax600 pilot arc IGBT

1. Disconnect the electrical power and the gas supply.

2. Remove the cover from the power supply by removing the 12 screws and then lifting off the cover.

3. Disconnect the torch lead.

Removing the power board from 208-240V and 480V systems (CSA)

1. Disconnect the pin connectors and cables attached to the board:

• Ribbon cable at J1.

• Pin connectors at J2, J3, J4, J5, J8, J9, J13, J14, J15, J16, J17, and J18.

2. Remove the screws that secure the power board to the capacitors (C50 and C51), the input diode bridge, andthe IGBTs. Remove any cables connected at those points. Remove the yellow cable next to C50. Then removethe retaining screws from the power board.

3. Lift the power board out of the power supply and store it in an anti-static container until you are ready to reinstall it.

Caution: Static electricity can damage circuit boards.

• Use proper precautions when handling printed circuit boards.– Store PC boards in anti-static containers.– Wear a grounded wrist strap when handling PC boards.



J1

TP1

U1

R5

C1

C2U2

C10C7

C12

C8

T1

R2 R3

Q1

K1 K2

(W5)

D18(W6)

(W7)C41

(W8)

J18

MOV3

MOV2

W2W1

R42

W3

J5

C52

C51BLK

C50YEL

R48 R49

YEL

J13

C44

L1W4

J17J16J15J14

U12

(W19)

Q3C

(W16)

(W18)J8 J9

BLK

C31C32

J3MOV1

J2

C28

U10Q2

J4

C39

EG

(W17)

Ribbon cable

Pilot arc IGBTscrews or nuts(3) and blackcables (3).

Capacitor (C50) screws (2)and the yellow cable attachedto the bottom screw

Capacitor (C51) screws (2) andblack wire attached with thebottom screw

Yellow cable

Retainingscrew

Retaining screw IGBT screws (3)Retaining screw

Input diodebridge screws(4) and 2black cables



Removing the power board from 230V and 400V systems (CE)

1. Disconnect the pin connectors and cables attached to the board:

• Ribbon cable at J1

• Pin connectors at J2, J3, J4, J6, J7, J8, J9, J10, J11, J12, J13, J14, J15, J16, and J17

2. Remove the screws that secure the power board to the capacitors (C65 and C11) and the IGBTs. Remove anycables connected at those points. Remove the yellow cable next to C65. Then remove the retaining screws fromthe power board.

3. Lift the power board out of the power supply and store it in an anti-static container until you are ready to reinstall it.

+ +

Q1

J1 U11

C50TP1

R104C14 C4

U1

C8+

+

+C5

C7

D5

C23+ C22

+C13

C9

J4J5

RT5J6/WHT J7 K1

J7 (W14)

C29

J10

(W11)

J11

(W12)

J12

(W13)

D14

W1R22 R35

R33C10

Q2

J13

W15

WHT

C11

BLK

C65

YELYELP4C64J17J16J15J14

U10

R50L2

(W19)

(W17)C

Q3

GE

(W16)

U13

(W18)J8

BLKJ9

MOV1

C18

C17

J3

J2

Ribbon cable

Yellow cable

Retainingscrew

Retainingscrew

Retaining screw IGBT screws (3) Retainingscrew

Pilot arc IGBTscrews or nuts(3), blackcables (3),black wire,white wire, andbrown wire

Capacitor (C65) screws (2)and the yellow cableattached to the bottom screwand black wire attached tothe top screw

Capacitor (C11) screws (2)and black wire attached withthe bottom screw and whitewire attached to the topscrew



Removing and re-installing the pilot arc IGBT

1. Remove the 2 screws from the pilot arc IGBT and the adapter plate and lift them off the heat sink. Remove theold thermal grease with isopropyl alcohol.

2. The new pilot arc assembly comes with a mounting adapter plate already attached to the back and a smallprinted circuit board attached to the front. Install the new pilot arc IGBT assembly to the heat sink in the samelocation:

A. Thread the standoff to the screw to the left of the IGBT. (See the illustration below.)

B. Apply a thin coat of thermal grease (3 mils, approximately the thickness of a sheet of paper) to the back ofthe mounting adapter plate on the new PFC IGBT assembly.

C. Screw the new pilot arc IGBT assembly to the heat sink. Tighten each screw to 20 in-lb (23 kg cm) of torque.

D. Install the screw (075525) through the board into the new standoff.

Thermal switch

Standoff

Pilot arc IGBTand 2 screws

3. Clean any excess grease from the heat sink.



Replacing the power board in 208-240V and 480V systems (CSA)

1. Older Powermax 600 systems had 3 screws that attached the power board directly to the pilot arc IGBT. If youare replacing that style IGBT, press the PEM studs into the screw holes in the power board. Use the providednuts to draw them in tight, then remove the nuts to use later. The following picture shows the board with thestuds in place.

If you have a newer style power board with PEM studs already installed, skip to step 2.

2. Attach the thermal switch wires from the heat sink to the back of the power board.

3. Feed the PFC gate drive cables (J4) and the black wire for J13 through the holes in the power board.

4. Reseat the power board. Then replace the retaining screws that hold the power board in place.

5. The three wires from the IGBT attach to the front of the power board as follows:

The nuts used to secure the PEM studs hold the wires and the other cables that attach to these points (see theillustration on the next page for details) in place.

6. Route the black cable labeled w16 from right to left through current sensor (U10) before attaching it to point Con the pilot arc IGBT.

Wire color Attachment point

Black C

White E

Brown G

Cable w16

Current sensor



7. Reattach all cables, IGBT and capacitor screws, wires and output diode screws as shown in the followingdiagram.

Note: The required torque for each of these screws is 20 in-lb (24 kg cm).

J1

TP1

U1

R5

C1

C2U2

C10C7

C12

C8

T1

R2 R3

Q1

K1 K2

(W5)

D18(W6)

(W7)C41

(W8)

J18

MOV3

MOV2

W2W1

R42

W3

J5

C52

C51BLK

C50YEL

R48 R49

YEL

J13

C44

L1W4

J17J16J15J14

U12

(W19)

Q3C

(W16)

(W18)J8 J9

BLK

C31C32

J3MOV1

J2

C28

U10Q2

J4

C39

EG

(W17)

J9 2-pin, black wireJ1 ribbon cable

J2 3-pin,purple/orange/black

J3 2-pin,black/black

J8 2-pin,blue wire(w18)

Pilot arc IGBTblack cables(W16 andW17) andblack wire atC, black cable(W19) andwhite wire atE, and brownwire at G.

J4 gate drives,brown wires

Black cable(w5) andblack cable(w7)

J18 greenground wire

J5 2-pin,red/white

Black wireYellow cablesJ17 2-pinwhite/red

J16 2-pinwhite/red

J15 2-pinblack/red

J14 4-pin,red/red/white/white

J13, black wire(feeds throughhole in theboard).



Replacing the power board in 208-240V and 480V systems (CE)

1. Older Powermax 600 systems had 3 screws that attached the power board directly to the pilot arc IGBT. If youare replacing that style IGBT, press the PEM studs into the screw holes in the power board. Use the providednuts to draw them in tight, then remove the nuts to use later. The following picture shows the board with thestuds in place.

If you have a newer style power board with PEM studs already installed, skip to step 2.

2. Attach the thermal switch wires from the heat sink to the back of the power board.

3. Feed the PFC gate drive cables (J4) and the black wire for J13 through the holes in the power board.

4. Reseat the power board. Then replace the retaining screws that hold the power board in place.

5. The three wires from the IGBT attach to the front of the power board as follows:

The nuts used to secure the PEM studs hold the wires and the other cables that attach to these points (see theillustration on the next page for details) in place.

6. Feed the black cable labeled w16 from right to left through the toroid so that the cable wraps around the toriodtwice. Then feed the cable through the current sensor (U10) before attaching it to point C on the pilot arc IGBT.

Wire color Attachment point

Black C

White E

Brown G

Current sensor

Cable W18Toroid



+ +

Q1

J1 U11

C50TP1

R104C14 C4

U1

C8+

+

+C5

C7

D5

C23+ C22

+C13

C9

J4J5

RT5J6/WHT J7 K1

J7 (W14)

C29

J10

(W11)

J11

(W12)

J12

(W13)

D14

W1R22 R35

R33C10

Q2

J13

W15

WHT

C11

BLK

C65


U10

R50L2

(W19)

(W17)C

Q3

GE

(W16)

U13

(W18)J8

BLKJ9

MOV1

C18

C17

J3

J2

J9 2-pin, black wireJ4 gate drives,brown wires

J12 black wire (w13)

J18, blackwire (w11)

J13, black wire(feeds through holein the board).J1 ribbon cable

J2 3-pin,purple/orange/black

J3 2-pin,black/black

J8 2-pin,blue wire(w18)

Pilot arcIGBT, blackcables (w16and w17)and blackwire at C,black cable(w19) andwhite wire atE, and brownwire at G.

Yellow cable atthe bottomscrew and blackwire (w15) atthe top screw

Black wire at the bottomscrew and white wire atthe top screw

Yellow cable

J17 2-pinwhite/red

J16 2-pinwhite/red

J15 2-pinblack/red

J14 4-pin,red/red/white/white

7. Reattach all cables, IGBT and capacitor screws, and wires as shown in the following diagram.

Note: The required torque for each of these screws is 20 in-lb (24 kg cm).

J6.whitewire

J7, bluewire (w14)

J11, blackwire (w12)



Reassembling the power supply

1. Reconnect the torch lead.

2. Replace the cover on the power supply.

3. Reconnect the gas supply and the electrical power.

REMPLACEMENT DE L’IGBT DE L’ARC PILOTE

Bulletin de service sur le terrain a-11

Introduction

Objet

Description de la façon de remplacer l’IGBT de l’arc pilote sur les sources de courant Powermax600.

Outils requis

TournevisClé à molette Graisse thermiqueAlcool isopropylique

Composition du nécessaire

Nécessaire 128374N° de référence Description Quantité

229123 Sous-ensemble : IGBT de l’arc pilote du Powermax600 1027662 Graisse thermique, tube 1127163 Tige PEM : M4, 10 mm 3075541 Écrous, M4 3075524 Vis (thermique au thermique) 2108663 Éléments de fixation à entretoise : M4, 10 mm 1075525 Vis à entretoise 1

DANGERDANGER D’ÉLECTROCUTION

Toujours couper l’alimentation électrique avant de procéder à toute opérationd’entretien. Voir la Section 1 du Manuel de l’opérateur où l’on donne

davantage de mesures de sécurité.


a-2 Bulletin de service sur le terrain1


Remplacement de l’IGBT de l’arc pilote du Powermax600

1. Déconnecter l’alimentation électrique et débrancher le gaz d’alimentation.

2. Déposer le capot de la source de courant en desserrant les 12 vis, puis en soulevant le capot.

3. Déconnecter le faisceau de torche.

Déposer le CI des systèmes 208-240 V et 480 V (CSA)

1. Déconnecter les connecteurs à broche et les câbles fixés au circuit imprimé :

• Câble plat à J1

• Contacts à J2, J3, J4, J5, J8, J9, J13, J14, J15, J16, J17 et J18

2. Desserrer les vis qui fixent le CI aux condensateurs (C50 et C51), le pont de diodes d’entrée et les IGBT.Déposer les câbles connectés à ces points. Déposer le câble jaune près de C50. Puis desserrer les vis deretenue du CI.

3. Soulever le CI d’alimentation de la source de courant et le ranger dans un contenant antistatique jusqu’à ce quel’on soit prêt à le remettre en place.

Attention: L’électricité statique peut endommager les circuits imprimés.

• Exercer la plus grande prudence quand on manipule les circuits imprimés.– Ranger les CI dans des contenants antistatiques.– Porter un bracelet antistatique quand on manipule les CI



J1

TP1

U1

R5

C1

C2U2

C10C7

C12

C8

T1

R2 R3

Q1

K1 K2

(W5)

D18(W6)

(W7)C41

(W8)

J18

MOV3

MOV2

W2W1

R42

W3

J5

C52

C51BLK

C50YEL

R48 R49

YEL

J13

C44

L1W4

J17J16J15J14

U12

(W19)

Q3C

(W16)

(W18)J8 J9

BLK

C31C32

J3MOV1

J2

C28

U10Q2

J4

C39

EG

(W17)

Câble plat

3 vis ou écrousde l’IGBT del’arc pilote et 3câbles noirs

2 vis du condensateur(C50) et câble jaune fixésà la vis du fond

2 vis du condensateur (C51) etcâble noir fixés à la vis du fond

Câble jaune

Vis de retenue

Vis de retenue Vis IGBT (3)Vis de retenue

Fixer aux 4vis du pontde dioded’entrée et 2câbles noirs



Dépose du CI d’alimentation des systèmes 230 V et 400 V (CE)

1. Déconnecter les connecteurs à broche et les câbles fixés au CI :

• Câble plat à J1.

• Connecteurs à broche à J2, J3, J4, J6, J7, J8, J9, J10, J11, J12, J13, J14, J15, J16 et J17.

2. Desserrer les vis qui fixent le CI d’alimentation aux condensateurs (C65 et C11), et les IGBT. Déposer lescâbles connectés à ces points. Déposer le câble jaune près de C65. Puis desserrer les vis de retenue du CId’alimentation.

3. Soulever le CI d’alimentation de la source de courant et le ranger dans un contenant antistatique jusqu’à ce quel’on soit prêt à le remettre en place.

+ +

Q1

J1 U11

C50TP1

R104C14 C4

U1

C8+

+

+C5

C7

D5

C23+ C22

+C13

C9

J4J5

RT5J6/WHT J7 K1

J7 (W14)

C29

J10

(W11)

J11

(W12)

J12

(W13)

D14

W1R22 R35

R33C10

Q2

J13

W15

WHT

C11

BLK

C65


U10

R50L2

(W19)

(W17)C

Q3

GE

(W16)

U13

(W18)J8

BLKJ9

MOV1

C18

C17

J3

J2

Câble plat

Câble jaune

Vis deretenue

Vis deretenue

Vis de retenue Vis IGBT (3)Vis de retenue

3 vis ou écrousde l’IGBT del’arc pilote et 3câbles noirs, filnoir, fil blanc etfil brun

2 vis du condensateur (C65)et câble jaune fixés avec lavis inférieure et le fil noir fixéà la vis supérieure

2 vis du condensateur (C11)et fil noir fixés avec la visinférieure et fil blanc fixé à lavis supérieure



Déposer et replacer l’IGBT de l’arc pilote

1. Desserrer les 2 vis de l’IGBT de l’arc pilote et la plaque de l’adaptateur et les soulever pour les sortir dudissipateur thermique. Éliminer la vieille graisse thermique avec de l’alcool isopropylique.

2. L’ensemble de l’arc pilote est livré avec plaque d’adaptateur de montage déjà fixée à la partie arrière et un petitCI fixé à l’avant. Placer l’IGBT de l’arc pilote neuf sur le dissipateur thermique au même endroit :

A. Visser l’entretoise à gauche de l’IGBT. (Voir l’illustration ci-après.)

B. Appliquer une fine couche de graisse thermique (3 mils, équivalant approximativement à l’épaisseur d’unefeuille de papier) à l’arrière de la plaque adaptatrice de montage du nouveau IGBT PFC.

C. Visser l’IGBT de l’arc pilote neuf au dissipateur thermique. Serrer chaque vis à un couple de 23 kg cm(20 po-lb ).

D. Placer la vis (075525) dans le CI de la nouvelle entretoise.

Interrupteur thermique

Entretoise

l’IGBT de l’arcpilote et 2 vis

3. Éliminer toute graisse excédentaire du dissipateur thermique.



Remplacement du CI d’alimentation dans les systèmes 208-240 V et 480 V (CSA)

1. Les anciens systèmes Powermax600 comportaient 3 vis qui fixaient le CI d’alimentation directement à l’IGBT del’arc pilote. Si l’on remplace ce type d’IGBT, appuyer sur les tiges PEM dans les trous de vis du CI. Utiliser lesécrous fournis pour les serrer, puis enlever les écrous pour usage ultérieur. La photo suivante montre le CI, lestiges en place.

Si vous possédez un CI d’alimentation de type récent avec tiges PEM déjà en place, passez à l’étape 2.

2. Fixer les fils de l’interrupteur thermique du dissipateur thermique à l’arrière du CI d’alimentation.

3. Faire passer les câbles d’entraînement de la porte PFC (J4) et le fil noir pour J13 dans les trous du CId’alimentation.

4. Replacer le CI d’alimentation. Puis remettre en place les vis de retenue qui maintiennent le CI d’alimentation enplace.

5. Les trois fils de l’IGBT se fixent à l’avant du CI d’alimentation comme suit :

Les écrous utilisés pour fixer les tiges PEM maintiennent les fils et les autres câbles qui se fixent à ces points(voir l’illustration à la page suivante pour les détails) en place.

6. Passer le câble noir w16 puis de droite à gauche dans le capteur de courant (U10) avant de le fixer au point Cde l’IGBT de l’arc pilote.

Couleur du fil Point de fixation

Noir C

Blanc E

Brun G

Cable w16

Capteur de courant



7. Fixer à nouveau tous les câbles, les vis de l’IGBT et du condensateur, les fils et les vis de diode de sortiecomme on le montre dans le schéma suivant.

Note : Le couple prescrit pour ces vis est de 20 po-lb (24 kg cm).

J1

TP1

U1

R5

C1

C2U2

C10C7

C12

C8

T1

R2 R3

Q1

K1 K2

(W5)

D18(W6)

(W7)C41

(W8)

J18

MOV3

MOV2

W2W1

R42

W3

J5

C52

C51BLK

C50YEL

R48 R49

YEL

J13

C44

L1W4

J17J16J15J14

U12

(W19)

Q3C

(W16)

(W18)J8 J9

BLK

C31C32

J3MOV1

J2

C28

U10Q2

J4

C39

EG

(W17)

J9 à 2 broches,fil noir

J1 câble plat

J2 à 3 broches,pourpre/orange/noir

J3 à 2broches,noir/noir

J8 à 2broches, filbleu (w18)

IGBT de l’arcpilote, câblesnoirs (w16 etw17) et fil noir àC, câble noir(w19) et fil blancà E et brun à G.

Commande degrille J4, fils bruns

Câble noir(w5) etcâble noir(w7)

J18 fil vertterre

J5 fil à 2broches,rouge/blanc

Fil noirCâblesjaunes

J17 à 2broches,blanc/rouge


J15 à 2broches,noir/rouge

J14 à 4 broches,rouge/rouge/blanc/blanc

J13, fil noir (passe parun trou dans le CI)



Remplacement du CI d’alimentation dans les systèmes 208-240 V et 480 V (CE)

1. Les anciens systèmes Powermax600 comportaient 3 vis qui fixaient le CI d’alimentation directement à l’IGBT del’arc pilote. Si l’on remplace ce type d’IGBT, appuyer sur les tiges PEM dans les trous de vis du CI. Utiliser lesécrous fournis pour les serrer, puis enlever les écrous pour usage ultérieur. La photo suivante montre le CI, lestiges en place.

Si vous possédez un CI d’alimentation de type récent avec tiges PEM déjà en place, passez à l’étape 2.

2. Fixer les fils de l’interrupteur thermique du dissipateur thermique à l’arrière du CI d’alimentation.

3. Faire passer les câbles d’entraînement de la porte PFC (J4) et le fil noir pour J13 dans les trous du CId’alimentation.

4. Replacer le CI d’alimentation. Puis remettre en place les vis de retenue qui maintiennent le CI d’alimentation enplace.

5. Les trois fils de l’IGBT se fixent à l’avant du CI d’alimentation comme suit :

Les écrous utilisés pour fixer les tiges PEM maintiennent les fils et les autres câbles qui se fixent à ces points(voir l’illustration à la page suivante pour les détails) en place.

6. Passer le câble noir w16 dans le tore puis de droite a gauche que les autres enveloppes le tore deux fois.Suivant passer le câble par le capteur de courant (U10) avant de le fixer au point C de l’IGBT de l’arc pilote.

Couleur du fil Point de fixation

Noir C

Blanc E

Brun G

Capteur de courant

Cable w16Tore



+ +

Q1

J1 U11

C50TP1

R104C14 C4

U1

C8+

+

+C5

C7

D5

C23+ C22

+C13

C9

J4J5

RT5J6/WHT J7 K1

J7 (W14)

C29

J10

(W11)

J11

(W12)

J12

(W13)

D14

W1R22 R35

R33C10

Q2

J13

W15

WHT

C11

BLK

C65


U10

R50L2

(W19)

(W17)C

Q3

GE

(W16)

U13

(W18)J8

BLKJ9

MOV1

C18

C17

J3

J2

J9 à 2 broches, fil noirCommande degrille J4, filsbruns

J7, fil bleu(w14)

J12 fil noir(w13)

J10 fil noir(w11)

J13, fil noir(passe par untrou dans le CI)

J1 câble plat

J2 à 3broches,pourpre/orange/noir

J3 à 3broches,noir/noir

J8 à 2broches, filbleu (w18)

IGBT de l’arcpilote, câblesnoirs (w16 etw17) et fil noir àC, câble noir(w19) et fil blancà E et fil brun àG

Câble jaune à lavis inférieure etfil noir (w15) àla vissupérieure

Fil noir à la visinférieure et filblanc à la vissupérieure

Câblejaune



J15 à 2broches,noir/rouge

J14 à 4 broches,rouge/rouge/blanc/blanc

7. Fixer à nouveau tous les câbles, les vis de l’IGBT et du condensateur ainsi que les fils comme on l’illustre dansle schéma suivant.

Note : Le couple prescrit pour chacune de ces vis est de 24 kg cm (20 po-lb).

J6, filblanc

J11, fil noir,(w12)



Remontage de la source de courant

1. Reconnecter le faisceau de torche.

2. Replacer le capot de la source de courant.

3. Rebrancher la source de courant et l’alimentation électrique.

© Copyright 2007 Hypertherm, Inc.All Rights Reserved

Tous droits réservés

Hypertherm and Powermax are trademarks of Hypertherm, Inc. and may be registered in the United States and/or other countries.

Hypertherm et Powermax sont des marques de commerce d’Hypertherm, Inc. et peuvent être déposées aux États-Unis et/ou dans d’autrespays.

Hypertherm, Inc. Hanover, NH 03755 USA603-643-3441 Tel

Hypertherm (S) Pte Ltd. 417847, Republic of Singapore65 6 841 2489 Tel

Hypertherm (Shanghai)Trading Co., Ltd. PR China 20005286-21 5258 3330 /1 Tel

Hypertherm Europe B.V.4704 SE Roosendaal, Nederland31 165 596907 Tel

HYPERTHERM BRASIL LTDA.Guarulhos, SP - Brasil 55 11 6409 2636 Tel

www.hypertherm.com

Pilot Arc IGBT Replacement Powermax600 Remplacement de l ...

Documents

Transcript of Pilot Arc IGBT Replacement Powermax600 Remplacement de l ...