某型電羅經電源板燒壞故障分析與排除

1 故障分析

某型電羅經在船舶出海過程中，出現電源板燒壞故障，更換備用電源板，工作時間長了之后依舊出現相同故障，導致裝備不能正常工作。依此判定是電源系統故障，電源系統工作原理圖如圖1所示。船電220 V/50 Hz經開關和濾波后，分成2路。一路由變壓器4T1變成110 V/50 Hz后，供給溫控系統作為加熱絲或風扇的電源，同時供給同步系統作為自整角機的激磁電源，此路與電源板無關。另一路經由變壓器4T2后，變出3組抽頭；第1組3個抽頭連接電源板，經電源板產生6 V/400 Hz的01和02信號，送到VMOS管放大變成120 V/400 Hz三相電源中的BC相；第2組2個抽頭，直接連接了一個諧振電容；第3組2個抽頭，經整流橋堆濾波電容后形成直流62 V左右的電源，為VMOS管提供工作點電壓。

圖1 電源系統工作原理圖

BC相電源接電壓表，同時經采樣變壓器降壓采樣送回電源板。BC相電源經4T3變壓器，產生3組電源：第1組J24、L24經變壓器板變成+24 V直流，供給溫控板、按鈕板、控制板、隨動板、同步板使用，供給伺服電機作控制參考電壓使用；第2組J5、L5供給主羅經照明，經按鈕板和控制板變成+5 V直流供板子上的芯片使用；第3組J15、D15、L15供給控制板，變成±15 V電源供板子上芯片使用。BC相電源供給同步板使用，以及作為伺服電機激磁電源使用，同時經電感電容移相電路，變換出A相，形成ABC三相電源，供給主羅經陀螺電機使用。

從電源系統工作原理可以得知，電源板工作時間過長，會出現燒壞故障，主要可以從供電電源、電源板本身以及電源用戶3個方面來考慮。

某型電羅經由船電220 V/50 Hz供電，長時間工作過程中，如果船電不穩定、特別是船電瞬間較高時，可能會引發電源板燒壞故障。電源板某些電子元器件老化，或者元器件參數在系統最大負載邊緣時，由于長時間工作發熱量較大，通風不足，以及海上高熱、高鹽、高濕環境的影響，也能導致電源板燒壞。與電源板有關的各個用戶，如果有短路現象或絕緣不夠好時，也可能導致電源板燒壞。

2 故障排除

斷電情況下，檢測主羅經電磁擺、信號器、力矩器等電阻值，符合相關技術要求，主要電器元件電阻參考值見表1。

表1 主要電器元件電阻參考值 Ω

檢測供電系統絕緣電阻值，符合相關技術要求，供電系統絕緣電阻技術要求為冷態時大于2×107Ω，熱態時大于1×107Ω。檢測系統供電，船電經UPS再供給電羅經，UPS工作正常，輸出電壓幅值及頻率穩定，排除了供電的影響。檢查燒壞的2塊電源板，發現燒壞的是同一塊芯片，更換功率較大的芯片后，電羅經在碼頭工作正常，而船舶出海后又出現相同的故障。考慮是由于海上轉向時，轉到某個角度出現的故障。為了復現故障，在B相串聯電流表，電羅經正常開機狀態下，拔掉隨動板，讓陀螺球支架失去力矩。雙手扶穩陀螺球及支架，緩慢轉動，同時認真觀察電流表讀數及系統電源，在轉到某個特定角度時，電流瞬間增大，電源板報警。關掉電羅經，在該角度檢查匯電環等與轉動相關的部件，發現是主羅經支撐照明燈的彈簧片發生了變形，導致照明燈供電底座與主羅經之間接觸引起短路，才出現了電源板燒壞的故障。將變形的彈簧片復原，并將照明燈底座包上熱縮套管，電羅經碼頭工作正常，船舶出海執行任務時電羅經工作也正常，故障排除。

3 結束語

碰到故障要認真全面分析，排除故障要先易后難。如果是線路板燒壞問題，而更換好的線路板后還出現同樣故障，則要考慮可能是其它原因。在電羅經正常工作情況或陀螺球還未停穩時，手動轉動陀螺球及支架可能會損傷陀螺球內部的力矩器、軸承等部件，無特殊情況不建議如此操作。電羅經是精密儀器，使用者在維護保養的過程中，要注意小心謹慎操作，特別是接插件，要保證接觸良好，匯電環、支撐彈簧片等不能有變形，防止因不當操作引發裝備故障。主羅經照明燈底座裸露在外，船舶震動搖擺較大時，可能會觸碰陀螺儀支架，存在一定的漏電隱患，將轄區內同型號電羅經照明燈底座做絕緣處理，防止再出現同樣的故障。