电子调速器故障诊断研究范文

电子调速器曾在20世纪90年代被广泛应用于船舶设备控制领域[1]，本文以某船DGS8800电子调速器为例，介绍其结构、故障以及维修保养。

1DGS8800电子调速器结构和工作原理

1.1基本结构DGS8800电子调速器的基本结构见图1。（1）主控制单元，它是调速器的控制核心，由2组微机控制板组成，DGS8800电子调速器主控制面板见图2。（2）主机操纵手柄电位器（输入信号）。（3）转速传感器（速度反馈信号）。（4）执行机构（用于控制加减油门方向及速度）。

1.2基本原理DGS8800型电子调速器是1种电控气动转速控制系统。主机操纵手柄电位器把给定转速信号送到调速器控制单元，同时控制单元检测主机转速反馈信号，并对这2个信号进行比较；输出信号经控制器PID调节后输出给调速器伺服机构，再由伺服机构控制电磁阀组，从而控制执行气缸，带动主机油门杆到给定转速对应的位置。该电子调速器具有响应主机降速、停车及负荷限制等功能。

2故障现象及原因分析

2.1故障现象调速系统首先出现电源低压报警，不久调速器控制单元失灵，经观察发现其电路板芯片烧蚀（见图3）。控制单元修复后，气动执行机构在主机停车时不在零位，且在主机操车过程中主机油门杆振荡。

2.2故障原因分析

2.2.1调速器电控部分故障电源低压主要有3个原因：①电源板本身损坏，输出电压低；②电源板或电源电压监测板接插件接触不良造成误报警；③控制单元各电路板有短路、接地故障，造成电源板输出电压低。结合图4中电路板损坏情况分析可知，控制电路中存在烧蚀现象，进而导致电源板本身发生损坏，造成输出电压低，此故障应属于第①和③种情况。

2.2.2调速器执行机构故障调速器气动执行机构的故障应该是气动阀件或管路存在泄漏，造成主机油门杆在给定位置固定不住，而控制系统不停地输出纠正信号，造成油门杆在设定位置振荡。

3故障检修

3.1电子调速器控制单元拆检首先检测电源板，发现部分稳压芯片损坏，输出滤波电容损坏，可以断定用户有短路，须更换电源板损坏的芯片及电容后方可修复。检查控制单元的其他控制板，发现阀控输出板的输出功放管驱动控制芯片损坏，且电路板上铜排烧断，因此故障点应该就在驱动板的，逐一排查短路点并修复。功放管驱动控制芯片是执行器微机控制板与阀控电路板的联系纽带，微机控制板输出控制信号经过功放管驱动芯片的放大驱动阀控电路板执行相关阀口的启闭操作。阀控电路板上驱动芯片的损坏会造成微机对阀控电路板通信芯片的损坏。经检测发现，微机控制板通信芯片已经损坏，沿短路点排查其他电路板并修复故障点。控制单元组装完成后，对其进行功能测试，并对调节器及执行器的参数进行比对记录，修理后的调速器控制单元满足正常使用的要求。

3.2气动执行器的故障检修由于船龄较长，且船上没有气动执行器的相关备件，对气动阀件只是进行简单地拆检与清洁；检查的管路，管路没有泄漏；检查油门杆位置反馈传感器及显示单元均正常；检查测试平衡阀及V1～V4速度控制阀的电磁阀，未发现异常；检查V1～V4速度控制阀及平衡阀本体部分，通过压力测试检测发现平衡阀单向节流阀芯密封件密封不良，且无备件可以更换。按照说明书的要求，电控系统恢复后进行油门杆的零位及量程设定与校验（见图5）；按照厂家说明书对平衡阀及V1～V4速度控制阀进行调试（见图6和7）。首先对平衡阀进行整定，保证无外力（完全手动控制电磁阀开闭，不受调节器的影响）作用下执行气缸能够平稳达到零位以及满量程位置，且执行速度在调速器控制单元要求的范围内。平衡阀调节后必须对V1～V4速度控制阀进行调整，先粗调各速度控制阀的冷端开度，再细调各阀的热端开度，然后对主机进行试车，主机油门杆相对稳定。

3.3调试及更换气动执行机构的阀件船舶离港后，轮机管理人员对电子调速器进行测试，发现油门杆在电子调速器使用不久后又出现大幅振荡现象。后又进行几次测试，结果都是在港测试时电子调速器正常，而出港后使用不久油门杆出现振荡现象。更换V1～V4速度控制阀的电磁阀组以及平衡阀的单向节流阀阀芯。对气动执行气缸重新进行拆检及密封试验，更换气缸两端的密封件。各部件恢复后，按照说明书的要求，先对平衡阀的位置进行调整设定，再对各速度控制阀进行调整，使油门杆在调试状态下能够平稳运行；对电子调速器进行模拟测试，电子调速器能够达到动态稳定；船舶离港前做实际测试，主机微速正倒车测试，油门杆均能满足使用要求。

4结论

（1）保证电子调速器供电电源稳定，要经常检查其供电情况。（2）要保持空气的干燥清洁，要经常清洗气动执行器上的空气滤器，保证空气畅通，防止空气中的杂质堵塞控制阀件。（3）注意观察控制系统的各种报警，及时查找报警原因并进行处理，避免故障扩大。DGU8800控制系统的参数可以查看，但未弄明白参数的含义前不要轻易改变参数，以免影响系统的正常运行。本文所述的几个故障是互相关联的。首先是气动执行气缸元件的损坏造成其控制阀组和控制电路的过载，继而造成控制电路的故障。因此，气动执行机构的电子调速器气动部分的管理尤为重要。

作者：安骥 王祺 董羽丰 徐浩 单位：上海海事大学