舟山船舶变频器维修
一、船舶变频器维修的相关服务 - 维修与保养 -船舶推进变频器维修包括安装调试、售后保养等服务,一些公司还提供技术支持、上门拆装等服务。 - 维修涉及的设备类型 各品牌型号变频器,还包括伺服驱动器、触摸屏等人机界面、工控机、PLC、扫码器、直流调速器、软启动器、变频电源、高频电源、系统控制器、工业电路板、I/O板卡、工控主板等各行业工控设备的维修,也涉及到船舶上变频器的维修。 二、变频器的电路结构与维修相关 (一)主回路 - 主要组成部分 - 主回路主要由整流电路、限流电路、滤波电路、制动电路、逆变电路和检测取样电路部分组成,这对理解变频器故障和维修很关键。(二)主要电路分析 - 驱动电路 -驱动电路是将主控电路中CPU产生的六个PWM信号,经光电隔离和放大后,为逆变电路的换流器件(逆变模块)提供驱动信号。不同换流器件对驱动电路要求不同,有些变频器采用专用驱动模块,部分则是典型的驱动电路,其由隔离放大电路、驱动放大电路和驱动电路电源组成,三个上桥臂驱动电路是三个独立驱动电源电路,三个下桥臂驱动电路是一个公共的驱动电源电路。- 保护电路 -当变频器异常时,为减少损失,厂商设置了多样复杂的保护电路,有常规检测保护电路和软件综合保护功能,例如较典型的过流检测保护电路,由电流取样、信号隔离放大、信号放大输出三部分组成。- 开关电源电路 -开关电源电路向操作面板、主控板、驱动电路及风机等电路提供低压电源。例如富士G11型开关电源电路,直流高压P端加到高频脉冲变压器初级端,开关调整管串接脉冲变压器另一个初级端后,再接到直流高压N端,由脉冲变压器耦合到次级,经整流滤波后获得相应直流输出电压,还会对输出电压取样比较,控制脉冲调宽电路来稳定输出电压。- 主控板上通信电路 -当变频器由可编程(PLC)或上位计算机、人机界面等进行控制时,要通过通信接口传递信号,如LG变频器的通讯接口电路,西门子变频器也类似,两线分别用于传递和接收信号,信号传递前后会经过缓冲器等集成电路以保证通信效果。- 外部控制电路 -变频器外部控制电路主要包括频率设定电压输入,频率设定电流输入、正转、反转、点动及停止运行控制,多档转速控制,其中频率设定电压(电流)输入信号通过变频器内的A/D转换电路进入CPU。
三、船舶变频器故障实例与原因分析 - 某船变频器故障案例 - 某船采用两套交 - 直 - 交变频器 + 交流同步电机型式的交流推进系统,在航行试验过程中出现故障。 - 故障现象 -在双机进三工况转换至双机进一工况试验时,左推进变频器运行几分钟后发生异响,逆变柜下部出声冒黑烟,故障停机且主推进系统断路器跳闸;在单轴进三航行工况试验时,右推进变频器逆变柜中部先后发声、冒黑烟、故障停机、断路器跳闸。 - 故障信息 -左变频器:左推进断路器电流过大造成过流跳闸保护;右变频器:控制器硬件保护;逆变单元B1、B2、A2故障;控制电源故障和水冷单元故障,右推进断路器正常分断,无过流现象。 - 故障损坏元件 -左变频器:C2相IGBT损坏,部分直流支撑电容壳体破损变形,缓冲电容端受损严重,直流母排端子烧熔,C相叠层母排损坏;右变频器:A2相IGBT驱动接口板掉出,B1、B2相共用逆变母排和A1、A2相共用逆变母排受损。 - 故障原因分析 -由于两台变频器均发生了IGBT直通故障,经故障树分析排除了IGBT器件采购不合格、IGBT驱动器功能问题、电网电压与谐波问题、系统本身设计问题等原因,将故障原因定位在导电杂质搭接在直流正负端子之间,引起IGBT直通故障。 -左变频器是因为导电杂质搭接在C2相缓冲电容管脚处导致短路,一系列连锁反应致使C2相IGBT损坏;右变频器B1相IGBT因故障过程中大电流受损严重,B1相IGBT爆炸引起上方A2相IGBT驱动接口板脱落,从而引发A2相IGBT损坏。
定期检查:定期对变频器进行外观检查、清洁和维护,确保散热良好、电缆连接紧密、无破损4。
环境优化:确保变频器安装在通风良好、温度适宜的环境中,避免高温、潮湿等恶劣环境4。
参数设置:合理设置变频器的参数,避免因参数设置不当引起的故障
无输出故障:测量电源电压是否正常,检查逆变模块和驱动板的工作情况,必要时更换损坏的部件1。
接地故障:检查接地线路和接地电阻,确保接地良好,必要时更换损坏的部件2。
过电流和过电压:检查负载情况、加速时间设置、制动电阻和制动单元的工作情况,调整参数或更换损坏的部件3。
无输出故障:对于伦茨变频器没有输出的问题,可以通过测量三相交流电源电压、检查逆变模块主回路、驱动板栅极电源电压等方法进行排查1。
接地故障:接地故障通常需要检查变频器的接地线路和接地电阻,确保接地良好2。
过电流和过电压:施耐德变频器的过电流和过电压故障可能是由于负载短路、加速时间设置不当、制动电阻问题等原因引起的,需要通过检查电路和参数设置进行排查3。