某型力臂调节装置控制盒固态继电器短路故障分析及解决方法.pdf

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某型力臂调节装置控制盒固态继电器
短路故障分析及解决方法
■ 郭振耀 桑 龙海军装备部
向电动势耦合到 SSR 输出端上,造成
型控制盒为力臂调节装置的组成
对两个失效的 SSR 进行失效机理某
SSR偶发性过电压失效。
部分,由主机板、输出板、母线
分析,失效分析报告认为:触发 MOS
板、动静压传感器等组成。主机板由 管击穿的原因是过电压。针对该结论查
单片机87C51、AD转换器及些门电
找过压源并进行验证。
路组成;输出板由电源、固态继电器 1电机线圈反向电动势的影响
SSR等组成;母线板由限流电阻、
由于电机是感性负载,电机断开时
电源滤波器及可调试电阻等组成。其工
将产生反向电动势。为了吸收此反向电
作原理是将动静压传感器的信号经AD 动势,产品初始设计阶段在电机两端并
转换后,送入单片机中进行数据处理,
联了吸收二极管,使该反向电动势有
通过控制固态继电器使电动机构动作, 个释放回路。
图2 试验二的SSR输出端波形
同时电动机构给出位置反馈信号,完成
为了验证电机的反向电动势对 SSR
如果在电磁计数器两端反向并接
次调节。
输出端是否有影响,进行了两项试验。
个吸收二极管,构成反向电动势吸收回
该型控制盒在次验收中,发现自 个是不带控制盒脱开吸收二极管
路后,SSR 输出端的波形即为正常,试
动工作状态下双机报故,转手动 单独给电机通 断电,同时采集电机两
验设备如图 3所示。
端的电压波形,测得的电压值最高可达
工作状态后电动机构不受控制。控制盒
部分等效图如图 1所示。 300 多伏;另个是使控制盒与电动机
耦合路径
 .故障原因分析 构均带电,测得 SSR 输出端对电源地之
间的电压波形如图 2 所示。因此得出,
由于该控制盒是负控制逻辑,SSR
作为大功率输出器件,控制电动机构的 电机反向电动势吸收电路起到了吸收反
向电动势的作用。造成 SSR 失效的原因
通 断电。手动控制线负控制逻辑
与 SSR 输出正端接在起,旦 SSR 不是由电机反向电动势引起的。
出现短路则自动报双机故障,手动将不 2试验台上电磁计数器的影响
试验中发现,脱开电机后只对控制 计数器
受控制,由此判定该故障是由于 SSR 短
路导致的。 盒通电,测得的 SSR 输出端波形仍与图
手 自动
2 致。经过分析发
手动
现,电磁式计数器随
图3 试验设备局部示意图
着产品的每次工作而
 .改进方案
动作。电磁式计数器
旦出现 SSR 短路失效,自动报
线圈是感性载荷,断
双机故障,手动将不受控制。因此对原
M 电后也产生反向电动
设计方案进行改进,增加个电磁继电
势,而在测试设备线
器使手动 自动分开,从而确保 SSR 出
包两端没有采取任何
现短路故障后,不影响手动正常工作。
吸收该反向电动势的
措施,因此导致该反
图1 部分等效图
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