電子調速器故障診斷研究范文

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電子調速器曾在20世紀90年代被廣泛應用于船舶設備控制領域[1]，本文以某船DGS8800電子調速器為例，介紹其結構、故障以及維修保養。

1DGS8800電子調速器結構和工作原理

1.1基本結構DGS8800電子調速器的基本結構見圖1。（1）主控制單元，它是調速器的控制核心，由2組微機控制板組成，DGS8800電子調速器主控制面板見圖2。（2）主機操縱手柄電位器（輸入信號）。（3）轉速傳感器（速度反饋信號）。（4）執行機構（用于控制加減油門方向及速度）。

1.2基本原理DGS8800型電子調速器是1種電控氣動轉速控制系統。主機操縱手柄電位器把給定轉速信號送到調速器控制單元，同時控制單元檢測主機轉速反饋信號，并對這2個信號進行比較；輸出信號經控制器PID調節后輸出給調速器伺服機構，再由伺服機構控制電磁閥組，從而控制執行氣缸，帶動主機油門桿到給定轉速對應的位置。該電子調速器具有響應主機降速、停車及負荷限制等功能。

2故障現象及原因分析

2.1故障現象調速系統首先出現電源低壓報警，不久調速器控制單元失靈，經觀察發現其電路板芯片燒蝕（見圖3）。控制單元修復后，氣動執行機構在主機停車時不在零位，且在主機操車過程中主機油門桿振蕩。

2.2故障原因分析

2.2.1調速器電控部分故障電源低壓主要有3個原因：①電源板本身損壞，輸出電壓低；②電源板或電源電壓監測板接插件接觸不良造成誤報警；③控制單元各電路板有短路、接地故障，造成電源板輸出電壓低。結合圖4中電路板損壞情況分析可知，控制電路中存在燒蝕現象，進而導致電源板本身發生損壞，造成輸出電壓低，此故障應屬于第①和③種情況。

2.2.2調速器執行機構故障調速器氣動執行機構的故障應該是氣動閥件或管路存在泄漏，造成主機油門桿在給定位置固定不住，而控制系統不停地輸出糾正信號，造成油門桿在設定位置振蕩。

3故障檢修

3.1電子調速器控制單元拆檢首先檢測電源板，發現部分穩壓芯片損壞，輸出濾波電容損壞，可以斷定外圍用戶有短路，須更換電源板損壞的芯片及電容后方可修復。檢查控制單元的其他控制板，發現閥控輸出板的輸出功放管驅動控制芯片損壞，且電路板上銅排燒斷，因此故障點應該就在驅動板的外圍，逐一排查短路點并修復。功放管驅動控制芯片是執行器微機控制板與閥控電路板的聯系紐帶，微機控制板輸出控制信號經過功放管驅動芯片的放大驅動閥控電路板執行相關閥口的啟閉操作。閥控電路板上驅動芯片的損壞會造成微機對閥控電路板通信芯片的損壞。經檢測發現，微機控制板通信芯片已經損壞，沿短路點排查其他電路板并修復故障點。控制單元組裝完成后，對其進行功能測試，并對調節器及執行器的參數進行比對記錄，修理后的調速器控制單元滿足正常使用的要求。

3.2氣動執行器的故障檢修由于船齡較長，且船上沒有氣動執行器的相關備件，對氣動閥件只是進行簡單地拆檢與清潔；檢查外圍的管路，管路沒有泄漏；檢查油門桿位置反饋傳感器及顯示單元均正常；檢查測試平衡閥及V1～V4速度控制閥的電磁閥，未發現異常；檢查V1～V4速度控制閥及平衡閥本體部分，通過壓力測試檢測發現平衡閥單向節流閥芯密封件密封不良，且無備件可以更換。按照說明書的要求，電控系統恢復后進行油門桿的零位及量程設定與校驗（見圖5）；按照廠家說明書對平衡閥及V1～V4速度控制閥進行調試（見圖6和7）。首先對平衡閥進行整定，保證無外力（完全手動控制電磁閥開閉，不受調節器的影響）作用下執行氣缸能夠平穩達到零位以及滿量程位置，且執行速度在調速器控制單元要求的范圍內。平衡閥調節后必須對V1～V4速度控制閥進行調整，先粗調各速度控制閥的冷端開度，再細調各閥的熱端開度，然后對主機進行試車，主機油門桿相對穩定。

3.3調試及更換氣動執行機構的閥件船舶離港后，輪機管理人員對電子調速器進行測試，發現油門桿在電子調速器使用不久后又出現大幅振蕩現象。后又進行幾次測試，結果都是在港測試時電子調速器正常，而出港后使用不久油門桿出現振蕩現象。更換V1～V4速度控制閥的電磁閥組以及平衡閥的單向節流閥閥芯。對氣動執行氣缸重新進行拆檢及密封試驗，更換氣缸兩端的密封件。各部件恢復后，按照說明書的要求，先對平衡閥的位置進行調整設定，再對各速度控制閥進行調整，使油門桿在調試狀態下能夠平穩運行；對電子調速器進行模擬測試，電子調速器能夠達到動態穩定；船舶離港前做實際測試，主機微速正倒車測試，油門桿均能滿足使用要求。

4結論

（1）保證電子調速器供電電源穩定，要經常檢查其供電情況。（2）要保持空氣的干燥清潔，要經常清洗氣動執行器上的空氣濾器，保證空氣暢通，防止空氣中的雜質堵塞控制閥件。（3）注意觀察控制系統的各種報警，及時查找報警原因并進行處理，避免故障擴大。DGU8800控制系統的參數可以查看，但未弄明白參數的含義前不要輕易改變參數，以免影響系統的正常運行。本文所述的幾個故障是互相關聯的。首先是氣動執行氣缸元件的損壞造成其控制閥組和控制電路的過載，繼而造成控制電路的故障。因此，氣動執行機構的電子調速器氣動部分的管理尤為重要。

作者：安驥 王祺 董羽豐 徐浩 單位：上海海事大學