...LJ 五化技术改造我国垃圾焚烧及焚烧发电厂
摘 要：针对安川功率单元预充电接触器故障频发现状分析研究后，采用外置线圈驱动模块对预充电接触器进行改造修复，此方案不仅解决了接触器线圈驱动电路易损坏问题，同时维修时间也由两个多小时缩减为十分钟左右，同时成本也从原来的两千多元节约到两百余元。
关键词：UV故障；接触器；线圈驱动模块
一、引言
接触器是港口设备中最常见的电控元件之一。安装于桥吊安川功率单元的预充电接触器是富士SC-N7型的新型接触器，其独特的AC输入DC激励线圈驱动结构，可保证其在桥吊复杂电网下正常运行。但在实际应用中，安川变频器经常报UV故障（主回路低电压），造成此故障的主要原因是功率单元预充电接触器损坏，导致直流母线电压损耗在充电电阻上。由于该接触器安装于功率单元的内部，在平时的点检保养中不容易检测到，因此在桥吊作业中一旦出现该类故障，更换新接触器的流程十分繁琐，而且需要停机两个多小时左右，这样大大降低了船时效率，影响到干线集装箱船舶的船期。
二、故障分析及解决对策
通过对多个损坏的接触器进行解剖，发现主要故障是接触器线圈驱动模块损坏，而线圈及触点均完好。
是什么原因导致线圈驱动模块经常损坏？经分析，一方面是此接触器安装于变频器功率单元内部，长期处于高温状态下，工作环境十分恶劣；二是由于线圈驱动模块完全封固于接触器内部，散热条件极差。结合两方面的原因，接触器在工作过程中，线圈驱动模块经常损坏。
由于预充电接触器安装位置处于功率单元内部，一旦损坏更换新接触器，会涉及断电、放电等待、变频器功率单元拆卸、更换、功率单元回装等工作程流，维护过程繁琐、耗时较多，往往会造成作业长时间中断。
既然是高温和散热不良引起线圈驱动模块损坏，同时存在损坏后更换周期长等问题，那么是否可以将线圈驱动模块和接触器本体分开安装，即将线圈驱动模块安装于功率单元外面。经过实践证明，此方案不仅能解决散热难的问题，同时也能给维修带来极大的便利。
三、接触器改造实施
首先将SC-N7接触器自带线圈驱动模块输入输出断开，线圈直接引到A1、A2接线端；二是自行设计线圈驱动电路模块，并安装于功率单元外部。
富士SC-N7型接触器线圈标称电压为200V～250V交直流通用，線圈吸合电压范围为75%～120%，即最低吸合电压为150V。接触器吸合后，线圈两端电压为DC16V，以维持衔铁吸合，达到省电和延长线圈使用寿命。
根据上述电路参数及原理分析，外置线圈驱动模块主体电路由高低压两组电源供电，通过继电器延时切换实现接触器启动和维持两种状态的控制，如图1所示。
高压模块对AC220V直接进行整流，获得DC198V的直流电压，作为SC-N7接触器的吸合电压，完全能满足要求。低压模块为AC220V/DC18V的开关电源，作为线圈维持电压。高压与低压之间用继电器K1进行延时切换，D1、D2对高压进行隔离，同时适当降压。
另外，考虑到接触器线圈直流电阻仅160欧姆，其启动电流高达1.2A以上，若长时间处于启动状态极易造成线圈烧毁，为此增加了启动保护电路，如电路图1中的温度检测与控制开关，当电路长时间处于高压输出时，温控开关动作，K2继电器常闭触点切断输出回路，防止线圈烧毁。
为了让电路更加安全可靠的工作，电路中还增加了过流保护、过压保护和接触器线圈续流保护等功能。
四.改造成果
根据上述方案，改造后的接触器在桥吊上进行安装实测，经过几年的运行，在桥吊复杂电网环境下，接触器运行稳定，外置线圈驱动电路模块损坏率极低，其耐久性和可靠性得到认可。另外，外置线圈驱动模块自身带有工作状态指示灯，一旦出现故障，判断极为便利。最重要的是：线圈驱动模块外置以后，解决同样的故障原先需要更换整个接触器，而改造后只需更换一个线圈驱动模块即可，维修时间也从两个多小时缩短为几分钟。此项改造在成本控制方面也具有较大的优势，原本更换一个新接触器需要两千元左右，而改造修复接触器成本仅百余元。
据调研，目前国内暂无此类接触器的国产替代产品，通过自主设计制作的外置线圈驱动模块对安川功率单元的预充电接触器SC-N进行改造，既降低了维修成本、也缩短了维修时间，大大提高了船时效率。
参考文献：
[1] 常传忠.交流接触器与直流接触器的异同及代换使用.济宁师范专科学校学报.2007年3月
[2] 宋涛，朱未平，郭学伟.交流接触器控制的直流改造.金属制品.2006年05期
[3] 富士电机公司.富士SC-N系列接触器产品说明书
作者简介：
王柏华，1978.1，男，浙江绍兴人，现供职单位：浙江工商职业技术学院，中级，研究方向：工业自动化技术应用.
