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1 水冷控制單元

1.1 概述

水冷單元向主回路功率元器件提供內循環(huán)冷卻水，將功率元器件產生的熱量與外循環(huán)冷卻水進行熱交換，并對內循環(huán)冷卻水進行不斷的凈化 [1] 。另外，柜體內自然空氣交換也參與系統(tǒng)的冷卻。

1.2 主要元器件及控制

水冷控制單元柜體布局如圖 1 所示。

1）水泵：水冷單元配有 2 臺水泵，一用一備。備用泵可以在變頻器運行過程中進行維護。2 臺泵定時進行運行模式和備

用模式的自動切換。

2）熱交換器：水-水熱交換器在內循環(huán)去離子水和外循環(huán)冷卻水之間進行熱交換。

3）輔助電源：用戶提供的輔助電源連接到水冷單元 WCU，并在內部分配到其他單元。

4）水質處理回路：為保持去離子水具有較低的電導率，水質處理回路對去離子水冷卻回路不斷地進行凈化處理。該回路還包括補水連接頭和流量檢測儀。

5）冷卻控制：冷卻監(jiān)控系統(tǒng)是整個變頻控制系統(tǒng)的一部分，位于控制單元。水冷控制單元（CWU）是用于和控制單元COU 進行信號交換的前置電路。只要輔助電源接通且沒有急停信號時，水泵就開始運行。水泵啟動后，經過短暫延時，壓力監(jiān)控系統(tǒng)開始工作。工業(yè)水外循環(huán)冷卻回路中的三通閥是根據內循環(huán)去離子水的溫度進行控制的。如果冷卻系統(tǒng)停止工作，內循環(huán)去離子水的電導率會升高。因此，如果冷卻水泵停機超過 10min，系統(tǒng)自動啟動電導率檢測程序。

 

2 故障原因排除及解決措施

2016 年 11 月 10 日，R2 主傳動因循環(huán)泵出口壓力及壓差低重故障報警停車，2 # 工作泵自動切換為 1 # 工作泵時，出現(xiàn)異常情況：1 # 工作泵僅工作 2min 即報出循環(huán)冷卻泵出口水壓及壓差低故障。

 

2.1 電機檢查

測量電機對地絕緣阻值大于 50MΩ，電機繞組三相阻值平衡，可排除電機本體問題。

 

2.2 工作泵線路檢查

1 # 和 2 # 工作泵供電線路互相供電時，1 # 工作泵依然有壓差報警，可排除供電線路問題。

 

2.3 工作泵參數(shù)檢查

由于出口壓力及壓差低導致報警故障，可先從這 2 個參數(shù)檢查。需要說明的是 2 臺工作泵的參數(shù)系統(tǒng)默認一致。

1）出口水壓壓力低參數(shù)。出口水壓壓力低報警對應參數(shù)為 CW1 WATER OUTP PRESS ALARM LOW LIMIT=3.5bar（350kPa）, 即當循環(huán)泵出口水壓壓力低于 3.5bar （350kPa）時傳動報警。當時 1 # 工作泵實際出口水壓壓力 CW1PUMPOUTPUT PRESSURE=3.1，小于 3.0bar （350kPa）低壓報警值，但大于 CW1 WATER OUTP PRESS FAULT LOW LIMIT=3.0bar。說明報警確實為 1 # 工作泵出口水壓壓力低引起，但不是 1 # 工作泵重故障停止運行的原因。還需繼續(xù)檢查 1 # 工作泵水壓壓差參數(shù)值。

 

2）工作泵 1 # 出口水壓壓差參數(shù)。shou先，明確水壓壓差定義：水壓壓差=出口水壓力-入口水壓力；但是當 CW1 WATERINP PRESS SUPERVISION=DISABLED時，出口水壓力等于水壓壓差。而且 R2 主傳動水冷單元只有在出口有擴散硅壓力傳感器，而入口處無壓力傳感器，見圖 2。

由此可知，R2 主傳動水冷單元的出口水壓壓差等于出口水壓壓力。但出口水壓壓力低報故障參數(shù)值 CW1 WATEROUTP PRESS FAULT LOW LIMIT[bar]=3.0bar（300kPa）；而出口水壓壓差低報故障參數(shù)值 CW1 WATER DIFF PRESSFAULT LOW LIMIT=3.1（310kPa），在數(shù)值上二者矛盾。主傳動故障停車時，1 # 工作泵實際出口水壓壓力 CW1PUMP OUTPUTPRESSURE=3.1（310kPa）與出口水壓壓差故障參數(shù)值相等。說明 ACS6000 傳動系統(tǒng)自我保護時選擇“取高舍低”原則。將出口水壓壓差故障參數(shù)值設定為 3.0bar （300kPa）后，1 # 工作泵正常工作未出現(xiàn)跳泵。

 

3 結論

通過本文的分析，得出以下結論：

1）故障由水冷單元出口水壓壓差參數(shù)值設置不合理引起；

2）將水冷單元出口水壓壓差參數(shù) 36.21 的值設定與出口水壓壓力參數(shù) 36.18 的值相等，即 3.0bar （300kPa）。1 # 工作泵正常工作未出現(xiàn)跳泵現(xiàn)象。

3）將 1580 產線所有 ACS6000 水冷單元出口水壓壓差參數(shù) 36.21 的值設與參數(shù) 36.18 的值相等，消除隱患。