淺談岸橋ACS600變頻器典型故障維修及改造

陳保棟，高勇青島前灣集裝箱碼頭有限責任公司工程技術部

淺談岸橋ACS600變頻器典型故障維修及改造

陳保棟，高勇
青島前灣集裝箱碼頭有限責任公司工程技術部

摘要：岸邊集裝箱橋式起重機是集裝箱裝卸生產的大型機械，簡稱岸橋，其大多采用交流變頻調速系統，因此，在日常設備使用和維護中，變頻器顯得尤為重要。本文從作者所在港口岸橋現場使用情況出發，結合豐富的經驗介紹岸橋ACS600變頻器的典型故障及維修改造。

關鍵詞：主要元件功能；典型故障；電控板改造

一、單位設備現狀和ABB工作原理介紹

本單位共有24臺橋吊和40臺輪胎吊采用ABB電控系統，其中有16臺橋吊采用了ACS600變頻器，其ABB電控系統硬件配置完全一樣。最早的ACS600變頻器安裝使用于2001年。

ACS600變頻器的工作原理：ACS600變頻器系統的供電單元或逆變器工作時，電源板NPOW提供內部使用的24v、15v電源,主電路接口板NINT采集各種內部信號，并接收來自控制單元NDCU輸出的處理結果，提供信號給門極驅動板NGDR。門極驅動板用于接收主電路接口板的信號，并提供驅動IGBT門級動作的信號，隨后IGBT功率模塊則通過開關通斷將直流逆變為交流，或將交流整流為直流，便能驅動電機或回饋電能。

二、ACS600變頻器典型故障

當設備進入故障頻發期，元器件的特性退化，故障率隨著時間而增加，元器件臨近它的使用壽命。橋吊在運行十幾年以后，變頻器內部元器件自然老化，包括TGBT在內的許多電子元件的故障率顯著增加。通過多年維修設備的經驗，將ACS600變頻器常見典型故障及處理方式總結如下：

1、IGBT的損壞故障

IGBT的損壞主要是大功率IGBT容易損壞，有的外觀看不出有異常，但是其主要技術參數失效，有的則是有明顯的爆裂痕跡，發生爆裂的往往會對附著在上面的器件造成損傷。IGBT損壞后，維修方法就是更換IGBT,如果周邊器件也受損，則一起更新。為減少故障時間，可把已經準備好的備用模塊化單元直接更換上去，損壞的單元則事后再修復備用。

2、各電控板的損壞故障

（1）防誤啟控制板（NGPSAGPS）：如在合上控制電后，變頻器手操器上顯示了啟動禁止信息，通常都是該電控板發生故障。

（2）電流檢測板（LC1000）：變頻器如果發生與電流檢測有關的如過流、接地等故障，往往該電控板故障。

（3）電源板（NPOWAPOW）：變頻器如果出現主接口板失電，同時通訊異常等故障，可查該電路板故障。

（4）主接口板（NINTAINT）：該電路板如果出現故障，故障現象比較復雜，諸如過壓、過流、接地、通訊異常等故障都可能出現，難以辨別。

（5）主控IO板（NIOC）：由于該電路板主要負責變頻器與外圍的I0連接，該電路板出現故障通常在外圍有所表現，或者與外圍器件出現問題有關。我們常見的該電控板故障就是板載輸出繼電器損壞或者數字量輸入點異常。而繼電器損壞可以通過更換繼電器修復。

（6）編碼器接口板（NTACRTAC）：變頻器如果出現編碼器故障，除了外圍編碼器和線路出了問題，就是編碼器接口板出現問題，可以更換試用。

（7）觸發板（NGDR）：觸發板比較穩定，通常都是因為IGBT損壞而導致其受損。

3、變頻器通訊故障

變頻器通訊類故障與執行通訊的器件包括光纜等硬件有關，例如：光纜接插不可靠；光纜老化造成光衰減過大；有光纜連接的主回路接口板（NINTAINT）、主控板（NDCURDCU）、光纜分配器（NDBUNPBUAPBU）等發生故障。

三、橋吊ACS600變頻器電控板改造

通過對ACS600變頻器電控板的簡單改造，降低故障發生率，維持或提升變頻器的使用效果。

1、ACS600變頻器主控IO板NIOC的改造

I/O控制板NIOC上焊接集成了3只繼電器，其中有兩只是用來控制起升/大車或小車/俯仰機構的高速制動器工作的，由于這些機構的制動器工作非常頻繁，繼電器就會出現觸點粘連等故障。把I/O控制板板載的容易損壞的繼電器拆除，另用電線引出兩只帶底座插拔式繼電器，如繼電器損壞，把壞的繼電器拔下，插上新繼電器即可。如此將維修時間由1個小時縮短到1分鐘，而兩個小繼電器只有100元。

2、ACS600變頻器防誤啟控制板改造

針對NGPS-13C控制板故障率太高的情況進行技術改造，對所有損壞的控制板上的元器件進行測量分析，發現發生故障的元件都是一只繞線型電阻器（型號為100±5%Ω 7W），可能是由于容量偏小，發熱較大，在震動較為強烈的情況下，特殊材料制成的電阻絲比較容易斷裂燒毀。因此把這一電阻器升級更換成一只同樣阻值但容量稍大、抗震性能好的電阻器（型號為100±5%Ω 10W）來解決了這一問題。

四、總結

以變頻器為主的驅動器就是人的肌肉，是整個岸橋力量（動力）的來源，變頻器的重要性則不言而喻。只有也必須掌握變頻器工作原理，正當使用和維護好變頻器，才能充分發揮岸橋的作用，為裝卸生產提供可靠的設備保障。

參考文獻：

[1]ABB有限公司.ABB變頻器電氣圖紙.

[2]陳強.ABB變頻器運行中的降溫分析.科技資訊，2010年第17期