某型舰炮随动变频器均无法加高压故障原因及对策

海军士官学校兵器系 程杰 陆阳

故障排除是保持、恢复乃至提高战斗力的重要因素。随着高新技术的发展及其在舰炮装备中的应用，对装备故障排除提出了新要求、新使命，同时也提供了新的手段，使装备维修工程理论与技术得以迅猛发展。本文在介绍某型舰炮随动变频器均无法加高压的故障现象基础上，阐述了舰炮加电工作原理，详细分析了故障原因及排除方法，提出了故障排除过程中的注意事项，为排除其他电路故障提供了有益的参考方法。

电气部分的故障往往是判断故障和查找故障的具体部位比较困难，一旦被找到，则排除故障常常是比较容易的。因此，应该将主要精力放在判断和查找故障方面。电气部分的原理是看不见的，具有隐性特征，但可以根据工作原理和故障现象去找到故障所在。判定故障的基本分析思路和一般程序是：掌握现象——分析原因——定出范围——逻辑推理——缩小范围——找出故障点。某型舰炮随动变频器均无法加高压故障是该型舰炮的典型故障，在射击过程中如出现该故障将会严重影响其完成射击任务。

1 故障现象

射击前准备时，发现舰炮遥控加电后低压正常，随动驱动柜内风扇运转，但随动高低、方位变频器上电源指示灯均不亮，变频器没有加高压。

2 故障原因分析

2.1 舰炮加电工作原理

某型舰炮加电原理如图1所示。通常所说舰炮加电流程就是指随动加电流程。舰炮分为战斗状态和维护状态，战斗状态下加电由火控设备给出遥控加电信号，维护状态下加电由随动配电箱上本控加电开关给出本控加电信号，之后两种状态加电原理完全一致。本案例故障现象是在遥控加电时产生的。

图1 某型舰炮加电工作原理图Fig.1 Working principle diagram of electrification for a naval gun

加电前，将开关组合箱上的开关QF1（380V随动电源开关）和开关QF3（220V随动电源开关）推至上方（闭合位置），随动交流380V和交流220V经开关组合箱、滤波器箱送至随动配电箱，随动配电箱上两个指示灯均点亮，表明随动电源已进入随动配电箱内。

火控设备发送遥控加电信号，随动配电箱内随动配电板上的继电器K3动作，交流220V送至火炮控制柜内，为中频电源和中心控制机加电。同时，随动配电箱内延时继电器KT2在延时结束后动作，一方面交流220V送至火炮控制柜内，为一体化电源加电，给舰炮提供24V、5V、15V等低压电源；另一方面控制随动配电箱内继电器K4动作，将遥控加电好信号（24V）回告至火控系统。表明舰炮低压加电动作完成。

中心控制机完成初始化后，由SKIO板向开闭锁控制板发送开锁信号，通过冷气电磁阀、气路装置驱动舰炮航行固定器动作（舰炮开闭锁装置），舰炮开锁。舰炮开锁到位后通过行程开关发送已开锁状态信号至随动配电电路，给随动变频器完成预充电后KM2动作，交流380V进入随动驱动柜，经Z1、Z2滤波器给高低、方位变频器加电。完成加电后，舰炮功能控制机内检测驱动板检测完成火炮状态采集，经SKIO板上报中心控制机，舰炮显示状态正常，表明舰炮高压加电（变频器加电）动作完成。

2.2 随动变频器均无法加高压故障原因

由电气部分故障排除的大量实践可知，产生故障的原因一般有以下几个方面：人为原因、绝缘降低、接触不良、导线和电缆芯线断路、焊点脱落及元器件老化和损坏。其中，人为原因主要是指违反系统的操作和使用规则，平时检查不及时和不严格要求以及排除故障不及时；对暴露部分或水密不好的部分常常会因为受潮灌入雨水和海水等造成短路或绝缘降低，致使系统工作不正常；而接触不良是最常见的故障原因。对于电缆的插座和插头、插件的插座和插头、开关、电刷和换向器、接线片和接线柱、继电器和接触器等触点和接触面，常常由于氧化、脏污、烧焦、零件变形、螺帽松动等引起接触不良，将导致电气部分工作不正常。

通过对某型舰炮加电工作原理的综合分析，遥控加电后，低压加电正常，随动变频器无法加高压故障的可能原因有：

(1)380V电源未正确进入随动配电箱。

(2)方位、高低航行固定器只解锁一路或两路均未解锁。

(3)方位或高低开锁位置行程开关工作不正常。

(4)电缆故障。

(5)CPU1板、SKIO板、开闭锁控制板等故障造成的开锁指令未正确下达。

3 故障排除方法

要想能够迅速准确的找到故障的部位，首先必须熟悉装备电气部分的工作原理并且熟悉电路传导的途径，这两项是分析和判断故障的基础；其次应熟悉电气部分各部件、元件的具体位置，会熟练地使用仪器仪表，能对电路进行测量。按照从简单到复杂的排除顺序，综合运用观察法、听声法、比较法、隔除法、更换法、分段测量法、逐级分析法，对随动变频器均无法加高压故障进行排除的流程如图2所示。

图2 随动变频器均无法加高压故障排除流程图Fig.2 Troubleshooting flowchart of follow-up frequency converter failure to add high voltage

3.1 380V电源未正确进入随动配电箱

(1)检查随动配电箱380V电源指示灯是否点亮，若未点亮，则可确定是380V电源未正确进入随动配电箱。

(2)检查电源组合开关箱上“380V随动电源开关”是否已扳至上方位置，若不是，则人工扳至；若是，继续检查。

(3)检查“380V随动电源开关”是否正常，上方位置时开关的进线端、出线端应导通或电压相同（注意检查时确保安全）。若已损坏，应断电更换；然后观察故障是否排除，若未排除，继续检查。

(4)检查滤波器箱内滤波器Z1进线端、出线端的交流电压是否正确，若不正确，则可判定是滤波器故障，更换之。

3.2 方位、高低航行固定器只解锁一路或两路均未解锁

(1)上炮检查航行固定器解锁情况，若高低、方位均未解锁，则很可能是气路装置故障或未收到开锁指令信号（开锁指令故障在后面“5”中将进行分析）。

(2)检查工作气瓶压力应不低于5.5MPa，气路装置气密性应良好，否则应找出漏气部位修复，并重新充气。

(3)若只有一路未解锁，基本可判定是本路开锁冷气电磁阀或航行固定器本身故障，更换损坏的冷气电磁阀或航行固定器即可。

3.3 方位或高低开锁位置行程开关工作不正常

(1)上炮检查发现，高低、方向航行固定器均已解锁，但开锁位置行程开关未被可靠压入，可判定是此故障。

(2)用工具调整行程开关滚轮位置，确保其在开锁时能被可靠压入。

(3)若故障仍未排除，直接更换新的行程开关。

3.4 电缆故障

检查随动驱动柜随动滤波器进线端电压是否正常，若不正常，检查接口及电缆，视情重新连接或更换。

3.5 CPU1板、SKIO板、开闭锁控制板等故障造成的开锁指令未正确下达

(1)上炮检查航行固定器解锁情况，若高低、方位均未解锁，但人工触动开锁气阀发现两路均可正常解锁，则基本可判定是开锁指令未正确下达故障。

(2)检查火炮控制柜内开闭锁控制板上继电器K3线圈两端是否有24V电源信号，如果没有可定位到中心控制机内SKIO板和CPU1板，更换相应备板。

(3)检查时，若K3线圈两端有24V电源信号，则可能是开闭锁控制板自身问题，更换备板。

(4)若故障仍未排除，则可能是随动配电电路故障。

4 故障排除中注意事项

(1)在通电情况下，禁止徒手或使用绝缘不良的工具检查线路，更不允许带电进行拆装和焊接，以保证人身安全。

(2)在没弄清楚故障的原因时，不允许随意调节各电位器的旋钮，也不允许毫无目的的拆除接线柱上的导线。

(3)通电检查时，在装备运动范围内应无人、无物，严防伤人和损坏装备。

(4)本次随动变频器均无法加高压故障案例，经过炮员检查，发现是由于开闭锁控制板损坏无法发出开锁指令造成，更换备板后，随动正常加高压。

(5)排除故障的前提是熟悉装备工作原理，才能结合故障现象分析故障原因，有针对性地采用合理的方法排除，平时应加强装备原理学习。

(6)本故障在排除过程中，需要对交流380V、直流24V等电压进行检测，操作时要注意人身安全，防止触电；针对不同测量点，要及时调整万用表档位，防止损坏装设备。

5 结语

某型舰炮自动化程度高，属于复杂装备，当出现随动变频器无法加高压故障时，首先要将舰炮加电工作原理分析清楚，找到相关电路原理图，对电路进行仔细分析，按照从简单到复杂的顺序进行逐步排除，使电路故障化繁为简。

引用

[1] 韩雪涛.变频器技术快速入门[M].北京:机械工业出版社,2016.

[2] 张相炎.火炮设计理论[M].北京:北京理工大学出版社,2014.

[3] 石晨光.舰炮武器原理[M].北京:国防工业出版社,2014.