SIPOS执行器电源板损坏原因分析

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1、SIPOS电源板损坏率高的最主要原因是选型问题
  SIPOS执行器选型是否准确是极其重要的！选型时必须有30%的功率余量,设置参数要求是：执行器最大力矩值的70%，转速设为中间第4档（共7档），如果按此要求来设置参数，SIPOS电动执行器的故障率是极低的!如果按此要求来设置参数， SIPOS执行器若不能正常运行或达不到运行时间要求，毫无疑问是选型错误，其结果是：电源板的损坏率会很高。

1.1、进口品牌阀门配套SIPOS执行器的选型
进口品牌阀门配套的SIPOS执行器大多用在电厂的重要位置，以600MW高低旁路阀门配套SIPOS执行器为例，选多回转式的SIPOS执行器型号力矩为1000NM，设计理论值约700NM，在设备使用初期，阀门的状态都比较良好，执行器没有问题，使用一段时间后阀门稍有一点问题（卡/关不到位）执行器就无法正常工作,阀门无法正常打开或不能到全关位置, 只好将执行器的参数设置成 (或接近)最大值1000NM运行。

对于超大力矩的多回转SIPOS执行器（1000NM以上），通常会加装GK或GST减速箱，虽然力矩能达到要求，但全开全关的运行时间却比较长，为满足运行时间要求，只好将执行器的转速设到最大（第七档或第六档），以上的二种情况都会使执行器长期处于最大电流状态工作,电源板自身发热严重（手摸电子单元后散热处特别烫，至少50度以上），造成电子元器件老化快，极大的缩短了电源板的寿命，如果环境温度也比较高（50度以上），电源板损坏率更高。

1.2、风机配套SIPOS执行器的选型
部分电厂的引风机是静调叶式的，在满足技术条件下， SIPOS电动执行器选型有多种，其结果却完全不一样，例如选取8000NM的角行程执行器,选型有二种:2SA5521+GF160(8:1)和 2SA5531+GF160(4:1)。我们来分析两者间的区别：

1)最大力矩：2SA5521+GF160(8:1)是9800NM ，2SA5531+GF160(4:1)是10250NM；
2)电机转速一样：两者的转速都是20/28/40/56/80/112/160rpm；
3)电机功率不一样：2SA5521电机功率是0.75KW，2SA5531电机功率是1.5KW,最大工作电流分别是3.5A/4A；
4)减速箱不一样：2SA5521配套的 GF160的二级减速比是8:1，2SA5531配套的 GF160的二级减速比是4:1；

假设风机的全行程时间设为45S/90°,那么2SA5521+GF160(8:1)至少需设转速112 rpm（90%转速）, 2SA5531+GF160(4:1)只需设在56rpm即可（60%）,两者间的电机转速相差至少一半,运行中2SA5521电机明显发烫,电子单元发热也比较高，长期处于重负荷运行,后者电机和电子单元的温度也不明显，而两者的电源板是一样的,（功率模块/IGBT不一样，分别是0.75KW和1.5KW）工作电流却相差一倍,故2SA5521的电源板比2SA5531故障率高很多,后者电源板极少出故障,而两者间的总价格差约2千元.而更换一张电源板的费用至少是它的数倍以上。

1.3、二级减温水配套SIPOS执行器的选型
锅炉二级减温水的SIPOS直行程执行器,选型非常关键,很多电厂都选用SIPOS电动执行器,以推力18KN为例,通常选型2SA5521/LE25.1,它的最大推力标定为23KN,理论上应该没有问题,但是有部分用户使用不佳,经常出现关不到位或报过力矩故障,频繁损坏电源板,同样的机组位置若选用型号2SA5531/ LE50.1的（最大37KN）,长期运行状态也很良好,极难出故障；我们在改造部分执行器时,以7KN直行程为例,用户常选用2SA5511/LE12.1,它的最大推力11KN，而我则将SIPOS执行器型号改为2SA5521/LE25.1它的最大推力23KN（可自设），确保执行器能长期正常运行,两个型号的差价仅数百元而已。

2、环境温度高也是电源板损坏的主要原因
SIPOS 5 FLASH系列电动执行器采用变频技术，是标准的开关电源,它对工作环境温要求是-20°～+60°间，以外供电源380VAC为例，其内部工作电压比较高，通常为500～560VAC之间，(若外供电源220VAC，其内部工作电压通常为310VAC左右)，其对电子元器件的耐压要求高，若长期工作在超过50°以上的环境温度中,执行器内部的电源板在工作状态本身也要发热，这样造成执行器内部温度更高而无法快速散热，导致电子元器件老化快，容易造成电源板上的元器件损坏。以50°环境温度为例，新机（电源板）使用过三年左右便开始出现电源板大量损坏的现象，观察拆下的电源板，电路印刷板上元器件引脚处有明显的烤变色迹象。
解决办法:
1）建议避开高温区,可采用分体安装组件改进；
2）在执行器旁装一工业电风扇直吹，可临时解决；
3）维修经验表明：SIPOS电源板的高压部分故障率极低，而电源板上低压电源24VDC损坏占电源板损坏总数的80%以上，如果有较多的SIPOS执行器集中在一起,可采取外部统一提供24VDC电源,可极大降低SIPOS执行器故障,即使SIPOS电源板内部的24VDC电源部分已损坏,也能照常运行，改造成本也极低,工作量也很小（大量技术改造经验）。

说明:外供24VDC电源后,SIPOS电源板内部24VDC电源自动停止工作，一旦外供24VDC中断，内部电源会极快自动启运；一只24VDC/5A的电源可满足30台SIPOS电动执行器的运行要求；可确保SIPOS执行器在丢失外供高压电源的情况下能保持执行器的当前状态；SIPOS电源插排上或圆形插头上均带有24VDC接口。

3、密封问题(容易忽略)
SIPOS 5 FLASH系列电动执行器要求防尘和防潮。部分用户反映：SIPOS执行器通电运行均正常，因检修等原因需停机一段时间，断开了SIPOS执行器电源，后因要重新启机运行执行器，一通电或通电后一操作SIPOS执行器，即出现电源板损坏的情况。经查是有灰尘从接线口进入执行器内部！维护时可以发现电源板上有大量的灰尘。

SIPOS执行器在运行时,电源板自身有一定的发热量，即使有灰尘在电源板上,还是比较干燥的，还不易损坏电源板，一旦SIPOS执行器断电一定时间，执行器内部温度下降，电源板上的灰尘吸潮变湿润，一旦通电或通电一运行即出现损坏（电子元器件之间短路）电源板的情况。

建议：一定要处理好密封问题，防止灰尘进入;如果是带显示屏的SIPOS执行器,建议进入调试菜单打开加热器，执行器在通电状态后电机温度自保持在25°左右，保持SIPOS执行器内部较干燥，减少不应有的损坏。

4、调试问题(容易忽略)

调试SIPOS电动执行器参数时,设置不正确是很大的隐患，在电厂极为常见，不容易引起注意，尤其是新建电厂最容易出现参数设置不正确的问题。主要表现在力矩和转速设置方面：

SIPOS执行器采用变频技术,总功率额定是不变的，力矩大小和转速快慢成反比,设置参数不允许设到最大值，通常要求最大值是70%力矩，（必须要有预留30%以上），转速为（共7档）第4档，建议不超过第五档（第七档速度最快，除要求快开功能等才用，若因运行时间上达不到要求一定要将速度调在最大档位，肯定是选型错误），我们都知道，电机在启动时工作电流最大，当对应设置的力矩为80%以内, 速度设置在第四档（共七档），工作电流为最大值的80%情况下，电流对电源板冲击较小，对执行器的电源板的损害较小，会大大的延长执行器的使用寿命，部分用户（或电建公司）把执行器力矩设置成100%，有些用户把速度设置在第六/七档，电机每次动作都以最大的电流冲击电源板（电源板元器件发烫严重）。特别是当阀门常出现卡塞问题，对电源板的损伤更大,损坏率特别高.

综上所述，SIPOS执行器出故障并非单一情况引起，主要与选型/温度/参数/配件使用不当等有关系。

编辑：兰陵王