某型三相中頻電源的原理分析及故障修理

某型三相中頻電源為某船供電的重要設備。其作為NF系列方位水平儀的系統電源，具有波形失真率小，輸出電壓穩定，故障率低等特點。三相380V/50Hz電網電壓加到輸入變壓器初級，經降壓、整流、濾波變成直流電壓U1；U1經逆變器逆變成交流電壓U2；U2經LC低通濾波器濾波后，就輸出所需要的110 V、500 Hz的正弦波電壓U0；U0經電壓負反饋送回到逆變器作為逆變器中PWM電路的控制電壓Uf；Uf的大小控制了逆變器輸出電壓的脈沖寬度，從而決定了輸出電壓U0的大小，這一閉環控制實現了輸出電壓U0的穩定。系統逆變器的工作頻率是由高頻晶振多級分頻而來，保證了輸出頻率的穩定性；核心驅動器件IGBT模塊具有低導通壓降、高開關速度、低電壓控制等優點，使逆變橋的逆變效率高；另外該型三相中頻電源還具有欠壓保護、輸入過壓保護、輸出過壓保護、模塊過流保護等功能，可避免突發事件引起的故障，提高產品的可靠性。

1 系統操作要點

1) 開機。按下“通”按鈕，聽到“啪嗒”聲，看到按鈕發亮后松開手，電源進入開機狀態，觀察面板上各表頭，輸入電壓應在380(+6%～-10%)V以內，輸出電壓在110 V±3%以內，頻率應為(500±0.5)Hz。滿足以上條件后才可按下供電按鈕。

2)關機。當用電設備停止用電后,按下“關”按鈕，聽到“啪嗒”聲并看到“通”按鈕指示燈熄滅后松開手，完成關機操作。

2 系統電路板介紹及相關參數設定

該型三相中頻電源內部包含3塊電路板，分別為直流組件電路板、控制組件電路板和驅動組件電路板。其中直流組件電路板主要為系統提供直流電壓，所有參數已經固化，不需要進行更改；驅動組件電路板完成IGBT驅動功能，其中包含6個參數設定電位計，分別是1RP1、1RP2、2RP1、2RP2、3RP1、3RP2，完成3組IGBT驅動模塊的供電電壓調節功能，本電路板要求通過這些電位計把驅動模塊的電壓調節為20 V。控制組件電路板完成頻率信號的輸出、輸出電壓的反饋控制及一些相應的保護功能，包含10個參數設定電位計，分別是RP1～RP10；其中RP1～RP3用來調節三相電壓UA、UB、UC的平衡性；RP4和RP5配合調節該系統的輸出負載能力；RP6調節三相整體電壓高低；RP7調節系統輸出限止電流值；RP8調節系統輸出過壓保護值；RP9調節系統輸入過壓保護值；RP10調節系統輸入欠壓保護值。

3 系統維護中發生的問題及解決辦法

系統維護中發生的問題主要有：①系統上電后保險絲熔斷，無法啟動系統。檢查系統輸入變壓器初級和次級線圈阻值、IGBT模塊，發現IGBT模塊一路輸出控制短路。更換損壞IGBT(要求IGBT的驅動線緊緊地絞合在一起)。②系統上電后3相電壓缺相；其中一相電壓為其他兩相電壓一半左右。檢查3組IGBT性能參數，驅動模塊工作狀況，驅動模塊供電電壓。 查出6組供電電壓中，其中一組為0 V，更換損壞的穩壓芯片和調節電位計。③系統上電后三項電壓不平衡。用示波器查看電路板各控制部分波形。調節控制組件電路板上RP1～RP3電位計將系統三相電壓調制平衡后，再調節RP6使輸出電壓滿足要求。④系統上電時顯示功能均正常，外圍設備供電后，系統電壓降壓嚴重，且無法恢復。用示波器查看控制組件電路板N22A的5腳、9腳和12腳的電壓波動情況。調節控制組件電路板上RP4和RP5電位計將系統輸出負載能力調高。

三相中頻電源的維修是一項精細的工作，要求維修者不僅要具有扎實的理論功底、熟練的操作技能，同時還要注重維修經驗的積累，通過理論與實踐相結合，更好的解決技術問題。

(海軍大連地區裝備修理監修室 朱貴平，韓志偉，

任 軍，林華章 供稿)