浅谈岸桥ACS600变频器典型故障维修及改造

陈保栋，高勇青岛前湾集装箱码头有限责任公司工程技术部

浅谈岸桥ACS600变频器典型故障维修及改造

陈保栋，高勇
青岛前湾集装箱码头有限责任公司工程技术部

摘要：岸边集装箱桥式起重机是集装箱装卸生产的大型机械，简称岸桥，其大多采用交流变频调速系统，因此，在日常设备使用和维护中，变频器显得尤为重要。本文从作者所在港口岸桥现场使用情况出发，结合丰富的经验介绍岸桥ACS600变频器的典型故障及维修改造。

关键词：主要元件功能；典型故障；电控板改造

一、单位设备现状和ABB工作原理介绍

本单位共有24台桥吊和40台轮胎吊采用ABB电控系统，其中有16台桥吊采用了ACS600变频器，其ABB电控系统硬件配置完全一样。最早的ACS600变频器安装使用于2001年。

ACS600变频器的工作原理：ACS600变频器系统的供电单元或逆变器工作时，电源板NPOW提供内部使用的24v、15v电源,主电路接口板NINT采集各种内部信号，并接收来自控制单元NDCU输出的处理结果，提供信号给门极驱动板NGDR。门极驱动板用于接收主电路接口板的信号，并提供驱动IGBT门级动作的信号，随后IGBT功率模块则通过开关通断将直流逆变为交流，或将交流整流为直流，便能驱动电机或回馈电能。

二、ACS600变频器典型故障

当设备进入故障频发期，元器件的特性退化，故障率随着时间而增加，元器件临近它的使用寿命。桥吊在运行十几年以后，变频器内部元器件自然老化，包括TGBT在内的许多电子元件的故障率显著增加。通过多年维修设备的经验，将ACS600变频器常见典型故障及处理方式总结如下：

1、IGBT的损坏故障

IGBT的损坏主要是大功率IGBT容易损坏，有的外观看不出有异常，但是其主要技术参数失效，有的则是有明显的爆裂痕迹，发生爆裂的往往会对附着在上面的器件造成损伤。IGBT损坏后，维修方法就是更换IGBT,如果周边器件也受损，则一起更新。为减少故障时间，可把已经准备好的备用模块化单元直接更换上去，损坏的单元则事后再修复备用。

2、各电控板的损坏故障

（1）防误启控制板（NGPSAGPS）：如在合上控制电后，变频器手操器上显示了启动禁止信息，通常都是该电控板发生故障。

（2）电流检测板（LC1000）：变频器如果发生与电流检测有关的如过流、接地等故障，往往该电控板故障。

（3）电源板（NPOWAPOW）：变频器如果出现主接口板失电，同时通讯异常等故障，可查该电路板故障。

（4）主接口板（NINTAINT）：该电路板如果出现故障，故障现象比较复杂，诸如过压、过流、接地、通讯异常等故障都可能出现，难以辨别。

（5）主控IO板（NIOC）：由于该电路板主要负责变频器与外围的I0连接，该电路板出现故障通常在外围有所表现，或者与外围器件出现问题有关。我们常见的该电控板故障就是板载输出继电器损坏或者数字量输入点异常。而继电器损坏可以通过更换继电器修复。

（6）编码器接口板（NTACRTAC）：变频器如果出现编码器故障，除了外围编码器和线路出了问题，就是编码器接口板出现问题，可以更换试用。

（7）触发板（NGDR）：触发板比较稳定，通常都是因为IGBT损坏而导致其受损。

3、变频器通讯故障

变频器通讯类故障与执行通讯的器件包括光缆等硬件有关，例如：光缆接插不可靠；光缆老化造成光衰减过大；有光缆连接的主回路接口板（NINTAINT）、主控板（NDCURDCU）、光缆分配器（NDBUNPBUAPBU）等发生故障。

三、桥吊ACS600变频器电控板改造

通过对ACS600变频器电控板的简单改造，降低故障发生率，维持或提升变频器的使用效果。

1、ACS600变频器主控IO板NIOC的改造

I/O控制板NIOC上焊接集成了3只继电器，其中有两只是用来控制起升/大车或小车/俯仰机构的高速制动器工作的，由于这些机构的制动器工作非常频繁，继电器就会出现触点粘连等故障。把I/O控制板板载的容易损坏的继电器拆除，另用电线引出两只带底座插拔式继电器，如继电器损坏，把坏的继电器拔下，插上新继电器即可。如此将维修时间由1个小时缩短到1分钟，而两个小继电器只有100元。

2、ACS600变频器防误启控制板改造

针对NGPS-13C控制板故障率太高的情况进行技术改造，对所有损坏的控制板上的元器件进行测量分析，发现发生故障的元件都是一只绕线型电阻器（型号为100±5%Ω 7W），可能是由于容量偏小，发热较大，在震动较为强烈的情况下，特殊材料制成的电阻丝比较容易断裂烧毁。因此把这一电阻器升级更换成一只同样阻值但容量稍大、抗震性能好的电阻器（型号为100±5%Ω 10W）来解决了这一问题。

四、总结

以变频器为主的驱动器就是人的肌肉，是整个岸桥力量（动力）的来源，变频器的重要性则不言而喻。只有也必须掌握变频器工作原理，正当使用和维护好变频器，才能充分发挥岸桥的作用，为装卸生产提供可靠的设备保障。

参考文献：

[1]ABB有限公司.ABB变频器电气图纸.

[2]陈强.ABB变频器运行中的降温分析.科技资讯，2010年第17期