浅谈箱逆变一体机的操作与维修

浅谈箱逆变一体机的操作与维修
进入21世纪，面对十分严重的能源枯竭问题，世界各国已经意识到开发和发展新能源的迫切性，一致认为，大力发展风能和太阳能等可再生能源产业是突破能源困境的重要策略。

与石油煤碳等化石能源相比，太阳能和风能具有很多优点:分布广泛、用之不尽、就地可取、保护生态等。

但它们均存在能量密度低、能量稳定性差等弊端，并且受地理、气候、季节等影响。

然而风能和太阳能随时间变化在资源上有较强的互补性:白天光照强，风小;晚上或阴雨天气光照很弱，风大;在夏季，太阳光照强而风小;冬季，太阳光照弱而风大。

风力发电和光伏发电有各自的缺点，而风光互补发电可以弥补这一缺点「i-s}，并且能保证电能输出稳定、可靠，最大限度地满足用户需求。

风光互补发电系统已成为最佳的可再生能源发电系统。

风光互补发电系统分为离网型和并网型。

并网型风光互补发电系统要求能够输出与电网电压同频同相的交流电，并且分布式并网发电会给电网带来电能质量、安全等隐患[f6l离网型风光互补发电系统可以将多余的电能储存在蓄电池中，多适用于电网输送电力不便的偏远地区、海岛、移动基站等，近年来小型风光互补发电系统也被广泛应用于路灯、交通信号灯、广告牌照明等。

风光互补发电系统的核心是控制器和逆变器，因此对于逆变器的操作与维修就变得为重要。

1.逆变器的相关概念
本章主要研究单相离网逆变器，首先讲述逆变器的各种拓扑结构，制定逆变器的主要技术指标，然后确定逆变器的调制方式，从三种常用的离网逆变器控制策略中确定控制方案，最后详细介绍逆变器的硬件设计和软件设计。

1.1逆变器的作用
逆变器的作用是将控制器输出的和蓄电池中的直流电变换为交流电，供给交流负载使用。

1.2主要技术指标
以上图片来自万方数据：
1.2逆变器控制方案
1.2.1逆变器系统结构
前文我们已确定出逆变器的主要电路拓扑，主要包括Boost升压电路、逆变电路、LC滤波电路、工频隔离变压器。

Boost电路作用是将蓄电池24V电压升至90V，并保持Boost输出电压稳定。

对逆变的控制主要是将直流电变换为正弦交流电，并能够保持交流输出电压、频率、波形稳定。

1.2.2调制方式
将调制信号正弦化的PWM技术是当前应用最反泛的适于逆变的PWM技术，这种技术被称为SPWM(正弦脉宽调制)技术. SPWM技术具有输出电压可调和谐波含量低等优点。

SPWM调制可分为单极性和双极性，两者正弦调制信号与载波信号的比较方式不同，且半个正弦调制波周期内SPWM波的极性也不同。

2常见故障维修
(1）溢流阀故障处理。

箱逆变一体机在试车时发现12s泵无压力，且所执行动作元件无动作。

但是355泵泵压正常，据此判断故障集中在SV12多路阀上。

进一步分析认为溢流阀不起作用，打开溢流阀发现是弹簧座反向安装导致。

液压油经由SV12多路阀主阀芯进入弹簧腔体，弹簧腔与先导阀相通，当先导阀开启，弹簧腔压力下降，溢流阀开启;相反，当先导阀油压下降，溢流阀关闭。

溢流阀的弹簧座反向安装后，弹簧腔压力保持不变，溢流阀
始终处于开启状态，导致12s泵无泵压，故在处理溢流阀故障时先要检测溢流阀弹簧座安装是否正确，若弹簧座安装正确，可直接更换溢流阀。

（2）遥控器故障。

在箱逆变一体机运行过程中，会偶尔出现间歇式停车，且微处理器显示电量不足等信号，此时表明遥控器电量不足，进行充电即可。

另外，在操作遥控器时会发现某些动作不执行现象。

根据设计可知，遥控器的每个
手柄可实现2个动作，且动作会在微处理器上显示，若2个动作均不能执行，可判断遥控器损坏；若2个动作可在微处理器显示，那么非遥控器故障，而是掘锚机相应电路系统或者液压系统出现故障。

（3）电机故障。

电机故障是箱逆变一体机使用中最常见的故障。

可将电机故障具体分为接地故障、过载故障和过热故障等。

箱逆变一体机电控系统中各接地插件分别对应截割电机、液压电机、运输电机等。

若相应的电机出现接地故障，首先检查接地插件是否损坏，若接地插件正常，可进一步排查接地连接器是否正常，若接地连接器也正常，则可确定是主回路存在问题，排查电缆接地故障并解决即可。

箱逆变一体机若出现电机过载信号灯亮时，箱逆变一体机停止截割后3min左右，过载信号灯会自动熄灭；若信号灯持续不灭，检查电机输出是否有卡堵，若存在卡堵及时清理即可；若不存在电机输出卡堵，液压系统存在憋压或者串液是其电机过载的主要原因，及时排除后启动泵电机即可解决电机过载。

当箱逆变一体机电机过热故障信号灯亮起后，首先采用手触摸的方式判断电机是否存正常，恢复或更换即可；若电机温度过高，首先检查冷却水流是否正常，若冷却水正常。

则进一步采用万能表检测电机的过热电阻，过热电阻存在过大或者过小时，检查线路是否存在断路和短路，恢复正常即可解决电机过热问题。

（4）液压泵故障。

液压系统正常是确保箱逆变一体机正常使用的前提，西曲矿使用掘锚机初期经常出现液压泵不启动现象。

分析认为，箱逆变一体机在使用一段时间后，因受井下恶劣环境、检修维护不规范等因素的影响，液压油质较差，造成液压泵阀芯运动阻塞，进而导致液压泵局部元件损坏，造成液压泵不启动。

解决液压泵故障首先要保证箱逆变一体机检修维护符合规定，定期更换液压介质和过滤器，确保液压系统干净、无漏液窜液现象。

（5）截割头升降故障。

在箱逆变一体机操作过程中，会遇到截割头不能升降或者升降达不到既定位置的现象。

分析认为，角度传感器故障或者线路接触不好会导致截割头不能升降。

此时可逐一排查传感器和相关线路，排除故障后截割头即可恢复正常升降。

若截割头可升降但达不到升降的既定位置，说明设定的“截割臂零位”已经发生改变，进入微处理器重新设置后启动即可。

（6）齿轮磨损。

箱逆变一体机功率较大，尤其是在截割岩体过程中齿轮齿宽载荷可达20kN/cm2，同时，随着齿轮的运转啮合，齿面润滑膜也随着齿面温度的升高而出现破裂，导致齿轮在运行一段时间后出现磨损，严重时齿面会出现细微裂纹。

裂纹随着载荷的持续作用，不断扩展出现点蚀，进而加剧齿轮的磨损。

另外齿轮箱密封性差或者密封件损坏会导致粉尘进入，引起齿轮出现固体颗粒性磨损。

解决齿轮磨损，一方面可通过改变材质，提高齿轮强度来实现，另一方面要确保密封垫完好和润滑油油质符合标准。

3箱逆变一体机使用过程中注意事项
（1）严格按照操作规程和作业规程相关规定操作箱逆变一体机，严禁超负荷截割岩体，遇到坚硬岩体时可采用预先松动爆破后进行截割。

（2）加强箱逆变一体机的检修和维护工作，定期更换易损部件，确保液压系统干净、各种油脂油质符合规定、冷却系统正常等。

（3）加强操作人员和检修人员培训，确保操作人员和检修人员能够熟悉掌握箱逆变一体机的常见故障，尤其是检修人员能够快速检测和处理常见故障。

（4）加强备品备件的管理，如备用的液压管必须两头封堵，严防煤尘进入；备用的电机油口、进出水口等要封堵，以防油路污染和水道堵塞。

4结语
能源开发的过度，以燃煤，石油为主导的不可再生资源不断消耗，甚至可能在不久的将来枯竭。

因此人们对环境和资源的保护也有了更高的认识，对环境的保护的呼声越来高，光伏电站利用可再生资源太阳能逐渐进入大众的视线。

随着技术的快速发展，光伏电站的近几年建设中，箱逆变一体机日益显出了它的重要性，它成功从名不见经传，被人忽略的地位变成了现在光伏电站建设中必不可缺的一部分。

箱逆变一体机作为较先进的，在提升掘进效率和保护安全环境等方面发挥重要作用。

在使用箱逆变一体机时要掌握其结构组成、工作原理、常见故障和故障处理方法，这样才能确保箱逆变一体机的使用性能和使用寿命，才能确保箱逆变一体机在掘进工作中发挥其优势。