轮胎吊发动机深海550控制器故障解决措施

1 深海550控制器简介

深海550控制器主要用于轮胎吊发动机控制、监测和故障报警显示。与传统继电器式控制系统相比，深海550控制器更加智能化、集成化和人性化。增强型深海550控制器具有以下特点：（1）装有32位微处理器，并带有液晶显示器，便于工作人员操作和排除故障；（2）具有有效值电压检测功能以及可编程格式化输入输出功能；（3）能显示发动机参数（机油压力和冷却液温度）及发电机参数（电压和电流）；（4）能检测发动机和发电机的运行状态；（5）具有预报警和停机功能；（6）控制器内部装有模拟电压表和频率表选项、电源参数测量选项、串行物理接口标准通信协议选项、联机实时监控系统软件选项等。[1]

深海550控制器共有34个输入输出引脚，每个引脚都有明确定义，并且与控制单元具有一一对应关系，明确每个引脚的定义及外设硬件的接线对于排除系统故障具有非常重要的作用。深海550控制器输入输出端子定义如表1所示。

2 轮胎吊发动机深海550控制器常见故障

轮胎吊发动机深海550控制器具有液晶显示功能，能够显示发动机和发电机的运行状态、数据参数、报警和故障等。在实际操作中，如果作业人员不能迅速读懂控制器所显示的故障，将大大延长故障排除时间，降低工作效率，给码头现场调度造成困难和压力。可见，作业人员准确理解轮胎吊发动机深海550控制器显示的常见故障至关重要。

2.1 显示“失去转速信号”故障

2.1.1 由启动控制电路故障引起

深海550控制器通过5号输入输出引脚发出发动机启动信号，同时，20号和21号输入输出引脚通过速度传感器采集速度反馈信号。此时，如果发动机未启动，速度传感器感应不到脉冲信号，导致没有信号反馈到控制器，控制器显示“失去转速信号”故障。

如图1所示，轮胎吊发动机启动时，深海550控制器发出启动信号，通过油压开关使1号继电器线圈得电，从而使1号继电器常开触点闭合，此时，油压开关自锁，2号继电器线圈和3号继电器线圈得电启动发动机。启动控制电路方面导致控制器显示“失去转速信号”故障的原因包括油压开关损坏、线圈损坏、触点接触不良等。

2.1.2 由转速传感器故障引起

转速传感器发生故障（包括传感器线头断开、间隙调节过大、感应头有灰尘等）后，无法将速度信号反馈给控制器，则控制器显示“失去转速信号”故障。

2.1.3 由充电机故障引起

深海550控制器发出发动机启动信号，同时，控制器通过8号输入输出引脚从充电机采集电压信号。如果充电机由于碳刷接触不良或调节器损坏发生断路，将造成励磁线圈无励磁电流，无法产生励磁磁场，充电机不动作，8号输入输出引脚采集电压信号不成功，则控制器显示“失去转速信号”故障，发动机启动无效。

如图2所示：轮胎吊发动机启动时，深海550控制器在发出启动信号的同时，通过8号输入输出引脚向转子线圈提供励磁电流并产生磁场；随着发动机的转动，空间产生旋转磁场和定子切割磁力线，并产生三相交流电流，通过三相全波整流为电瓶充电，同时通过半波整流为调节器供电；如果B点电压超过标准值，则调节器关闭，励磁电流减小；如果B点电压过低，则调节器开启，将电压维持在标准值。可见，深海550控制器通过采集B点电压实现对轮胎吊发动机的控制。[2]

充电机方面导致控制器显示“失去转速信号”故障的原因：（1）碳刷与变向器接触不良；（2）碳刷磨损导致其与换向器间隙电阻及转子线圈电阻增大甚至超过极限值（），造成励磁电流转子断路，充电机不工作，以致控制器采集B点电压信号不成功。

2.2 显示“停机失败”故障

通过对电路的分析，发现控制器显示“停机失败”故障主要与油压传感器（即油压开关）有关。油压传感器内置滑动变阻器，其阻值随油压变动而不断变化，与此同时，油压表和控制器显示相应数值。在实际工作中：当轮胎吊发动机停车即油压传感器油压为0时，电阻值为0，控制器收到接地信号；当油压变大时，电阻值相应变大。当轮胎吊发动机停机后，控制器通过22号输入输出引脚采集油压传感器信号。如果此时油压传感器油压为0（即传感器接地，电阻值为0），则认为停机成功；如果油压传感器发生故障，导致电阻不能回到零位，控制器测量油压传感器有电阻值，故显示“停机失败”故障。

2.3 显示“油压探头”故障

根据油压传感器的工作原理，当油压传感器断路时，电阻值为无限大，控制器采集到的油压信号为无穷大，此时控制器显示“油压探头”故障。导致该故障显示的原因包括油压传感器接线断开、油压传感器型号与深海550控制器不匹配等。

2.4 其他故障显示

（1）显示“数字2”故障 导致此故障显示的原因：①冷却液不足；②冷却液面检测电路开关故障，该电路正常状态应为开路状态。

（2）显示“电压偏高”故障 此处电压高指发电机电压高，该故障显示的原因主要是因电压检测信号缺相造成励磁偏高，使自动电压调节器调压板误动作将电压调高。

（3）显示“电瓶电压高”故障 该故障显示主要由电瓶电解液浓度过高引起。

3 轮胎吊发动机深海550控制器故障解决措施

3.1 “失去转速信号”故障解决措施

（1）检查轮胎吊发动机启动控制电路，及时更换损坏的油压开关和继电器线圈，并检查继电器触点闭合情况，避免因触点接触不良而引发故障。

（2）检查轮胎吊发动机转速传感器是否存在线头断开、间隙调节过大等问题，发现问题及时维护；同时，定期清理转速传感器，以免因感应头被灰尘遮蔽而引发故障。

（3）检查轮胎吊发动机充电机碳刷和变向器工作状态，定期更换碳刷，避免因其过度磨损造成励磁电流转子断路而引发故障。

3.2 “停机失败”故障解决措施

针对因轮胎吊发动机电路问题造成控制器显示“停机失败”故障，对发动机电路进行整改。对比整改前后发动机油压传感器信号（见图3）可见：整改前，若油压传感器油压在轮胎吊停车后不能回到0，则控制器显示“停机失败”故障；整改后，油压传感器与油压开关C并联，即使油压传感器油压不能回到0，由于并联的开关C使其接地，此时控制器采集的信号为接地信号，油压显示为0，正常停机。发动机电路整改后，若油压开关和油压传感器同时损坏，将导致控制器显示“停机失败”故障；因此，为避免故障，应及时更换受损油压开关和油压传感器。

3.3 “油压探头”故障解决措施

确保油压传感器型号与深海550控制器匹配，定期检查油压传感器接线情况，避免因油压传感器接线断开而引发故障。

3.4 其他故障解决措施

（1）定期检查轮胎吊发动机冷却液以及冷却液面检测电路开关，及时添加冷却液，以免因冷却液不足引发故障。

（2）调节轮胎吊发动机电压电位器，确保电压处于轮胎吊工作需要的范围，并注意检测发电机，避免电压偏高故障。

（3）及时调节电解液浓度，使其恢复到标准值，避免发生电瓶电压高的故障。

参考文献：

[1] 黄和详，刘曙光. 康明斯发动机电控系统及其故障诊断初探[J]. 装备制造技术，2009（1）：95-96.

[2]E镎约依？电动机修理手册[M]. 北京：机械工业出版社，2003：685-693.

（编辑：曹莉琼 收稿日期：2013-08-05）