營口新一代天氣雷達(dá)伺服系統(tǒng)電機(jī)故障淺析

孫永聯(lián) 劉丙章 姚 文 崔福濤 吳 揚(yáng) 原久淞

（營口市氣象局，遼寧 營口115001）

營口新一代天氣雷達(dá)出現(xiàn)“方位電機(jī)過溫”、“俯仰跳變”報警，經(jīng)過處理，現(xiàn)已工作正常。保障人員在故障處理后寫了一點小小的總結(jié)，提出來與大家共享。

故障一：2007年3月29日，雷達(dá)停機(jī)，出現(xiàn)“方位電機(jī)過溫”報警。

故障處理：

1）關(guān)閉雷達(dá)電源。用手觸摸方位電機(jī)，溫度過高。

2）檢查方位碳刷，不能正常彈出。取出碳刷發(fā)現(xiàn)有2個碳刷彈簧被燒斷。

3）和敏視達(dá)公司聯(lián)系，等待廠家更換新電機(jī)。

4）更換新電機(jī)，開機(jī)運行檢查，正常。

故障二：營口雷達(dá)出現(xiàn)“俯仰跳變”現(xiàn)象已經(jīng)有一段時間，考慮到汛期的觀測任務(wù)緊張，為確保雷達(dá)能夠正常運行，于6月初對雷達(dá)進(jìn)行徹底的汛期維護(hù)，重點對俯仰測速機(jī)處理，解決了雷達(dá)在體掃角度的俯仰跳變、在關(guān)機(jī)時不能正常PARK，并伴有巨大聲響的問題。

根據(jù)營口雷達(dá)電機(jī)出現(xiàn)的故障，其現(xiàn)象歸納起來，主要表現(xiàn)在以下三個方面：

一、電機(jī)碳刷有打火現(xiàn)象；

二、電機(jī)彈簧有燒斷現(xiàn)象；

三、電機(jī)長期運行后，測速機(jī)電阻值變大。

1 故障原因分析

1）電機(jī)碳刷打火的主要原因有：（1）接觸不好，彈簧壓力減??；（2）刷腔內(nèi)有積碳，導(dǎo)致彈刷在刷腔內(nèi)不能正常運動。

2）電機(jī)彈簧燒斷的主要原因有：（1）導(dǎo)電頭接觸不良；（2）導(dǎo)線截面小。

3）測速機(jī)電阻值變大的主要原因有：（1）電刷導(dǎo)電性能差；（2）換向器表面氧化；（3）測速機(jī)刷腔內(nèi)積碳，影響了測速機(jī)碳刷在刷腔內(nèi)運動的靈活性。

2 故障處理部分

分析營口雷達(dá)出現(xiàn)的上述故障及故障原因，保障人員深知電機(jī)維護(hù)的重要性和必要性。要定期對電機(jī)進(jìn)行檢查維護(hù)：對電機(jī)四個碳刷和測速機(jī)碳刷內(nèi)腔部分及電機(jī)表面作清潔，清潔時應(yīng)注意碳刷內(nèi)腔的整流子上不允許沾有油、水、金屬等。當(dāng)電機(jī)連續(xù)工作2個月時，應(yīng)對電機(jī)碳刷和測速機(jī)碳刷進(jìn)行一次清潔檢查。

以下是維修人員維護(hù)電機(jī)部分內(nèi)容。電機(jī)實物如圖1、圖2

圖1

圖2

3 維護(hù)及處理

3.1 電機(jī)碳刷部分

（1）取出電機(jī)碳刷

先找到電機(jī)下方4個碳刷的緊固壓帽，旋下緊固壓帽時，注意不要讓彈出的碳刷掉下,要用手接住彈出的碳刷。在正常情況下碳刷支架的彈簧導(dǎo)電壓片自身有能力會自動彈出電機(jī)刷腔一部份，并且有少量的碳末彈出。這說明碳刷支架彈簧彈力正常，碳刷能正常前進(jìn)給電機(jī)轉(zhuǎn)子供電。旋下緊固壓帽后，如果碳刷支架的彈簧沒有自動彈出電機(jī)刷腔，說明碳刷支架彈簧可能因刷腔內(nèi)濕度大、有油污，工作時可能有打火等現(xiàn)象，導(dǎo)致碳刷支架的彈簧燒斷。此時取碳刷時，要用手輕輕把燒斷的碳刷支架彈簧抽出，在仔細(xì)檢查刷腔和取出的碳刷是否有滲油和燒傷現(xiàn)象，如有滲油和燒傷現(xiàn)象，并用精密電子清潔劑或酒精清洗和維修，嚴(yán)重時應(yīng)更換新的碳刷。

（2）碳刷清潔

天線罩內(nèi)環(huán)境好的情況下，運行的積碳成干燥粉末，一般都積存在刷腔內(nèi)，所以刷腔內(nèi)碳末比較好清潔。用吹吸風(fēng)機(jī)就可以吸出刷腔內(nèi)碳末，不需要用電子清潔劑進(jìn)行清洗。在日常維護(hù)時，把吹吸風(fēng)機(jī)軟管口對準(zhǔn)電機(jī)碳刷的一個內(nèi)腔，進(jìn)行清潔，并同時另一人用手搖動電機(jī)手輪或推動天線慢慢轉(zhuǎn)動，第一次天線按順時針方向移動，依次清潔四個碳刷腔內(nèi)。第二次讓天線按逆時針方向轉(zhuǎn)動，再次清潔四個碳刷腔內(nèi)，可以多次重復(fù)，直到換向器表面露出干凈紫紅色為止。

（3）碳刷更換

新碳刷近似22mm長，當(dāng)碳刷出現(xiàn)以下現(xiàn)象時，這個碳刷應(yīng)及時更換：碳刷磨損到6mm長；刷線損壞或碳刷有裂紋；碳刷不能有效供電；碳刷彈簧或銅線燒壞；其它嚴(yán)重?fù)p壞現(xiàn)象。

（4）正確放置碳刷

把碳刷小心地放入電機(jī)刷腔時，看電機(jī)碳刷是否能自由進(jìn)入電機(jī)刷腔內(nèi)，把碳刷導(dǎo)電銅片的導(dǎo)向固定角，正確地插入電機(jī)刷腔，用手壓住碳刷的導(dǎo)電銅片，不讓彈簧彈出刷腔，再把碳刷帽安裝好（如卸下碳刷沒有對號安裝，裝好碳刷后可推動天線正反項轉(zhuǎn)動幾圈，讓碳刷和電機(jī)換向器表面更好接觸）。通電檢查電機(jī)是否正常運轉(zhuǎn)。刷腔如圖3、圖4。

圖3

圖4

3.2 測速機(jī)碳刷部分

營口雷達(dá)使用的是國產(chǎn)電機(jī)，測速機(jī)端蓋是密封的（出于防塵的考慮），因此在清潔俯仰測速機(jī)解決“俯仰跳變”告警時很麻煩。

（1）進(jìn)入到俯仰檢修門，可見電機(jī)是橫著安裝在俯仰減速機(jī)后面。擰開電機(jī)供電的航空接頭，用萬用表測量電機(jī)上的插頭，正常電機(jī)各個輸出端的電阻值是：2個粗針是電機(jī)供電輸入端對應(yīng)字母為I、H電阻值一般在5Ω左右；2個細(xì)針對應(yīng)字母為A、B是電機(jī)測速機(jī)輸入端，天線在禁止?fàn)顟B(tài)下電阻值一般在24Ω至35Ω左右（當(dāng)時測值已達(dá)到上千歐）；2個細(xì)針對應(yīng)字母為E、F是電機(jī)溫度傳感器輸入端，電阻值一般1Ω左右。如電阻值超出正常范圍比較大，說明電機(jī)碳刷和轉(zhuǎn)子接觸端面有積碳和氧化物，應(yīng)及時進(jìn)行清潔維修，必要時需要更換碳刷及電機(jī)。

（2）因端蓋密封，首先分別用扳手和螺絲刀拆下手輪和與測速機(jī)相連接的手輪支架（見圖5）。

圖5

（3）將固定電機(jī)組插座中的4個螺釘卸下，將與插座相連的導(dǎo)線焊開，并標(biāo)記清楚每根導(dǎo)線的焊接位置。H，I接線很粗，不容易焊，很費勁。卸下測速機(jī)后端的聯(lián)軸節(jié)，用內(nèi)六角扳手卸下固定測速機(jī)端蓋的6個螺釘，然后卸下端蓋，注意在卸下端蓋的過程中，不要將導(dǎo)線拽斷。端蓋拆卸很麻煩，因缺少2腳拆卸器，維修人員用了半個小時才將其取下。后將其密封蓋車床掉，這樣以后不用卸下就可以直接清洗測速機(jī)的換向器。電機(jī)電纜如圖6。

圖6

電機(jī)測速機(jī)的碳刷和換向器外觀如圖7。

圖7

（4）測速機(jī)轉(zhuǎn)子端面換向器表面上有黑色氧化物，用鑷子夾住一小片細(xì)砂紙，貼在測速機(jī)換向器表面進(jìn)行清潔，推動天線慢慢上下轉(zhuǎn)動，使砂紙能夠均勻打磨掉換向器表面的氧化層，直到換向器表面露出光滑干凈紫紅色為止。用砂紙磨掉換向器表面氧化層后，再用藥棉沾上無水乙醇或用電子清潔劑對準(zhǔn)測速機(jī)碳刷和測速機(jī)轉(zhuǎn)子端面換向器進(jìn)行清潔，清潔時一人需要在下面把天線同時拉動，把維修后的污染物清潔干凈。清洗完成后，要特別注意測速機(jī)內(nèi)的絕緣紙要保持原來的位置，絕對不允許碳刷上的導(dǎo)線與外殼短路。清洗過程如圖8、圖9。

圖8

圖9

（5）再次用萬用表測量A、B兩腳間的電阻值，應(yīng)在24Ω至35Ω左右。超過40Ω應(yīng)繼續(xù)清潔。測量值為27Ω。

（6）將測速機(jī)端蓋重新固定好。將導(dǎo)線焊到電機(jī)組插座的相應(yīng)位置上，然后將電機(jī)組插座固定好。

（7）分別用螺絲刀和扳手安裝上手輪支架和手輪，測速機(jī)維護(hù)完成。

以上是營口雷達(dá)保障人員在解決故障后總結(jié)的引發(fā)此類故障的一些原因及處理辦法，并根據(jù)處理總結(jié)出日常電機(jī)維護(hù)的一些步驟和方法。保障人員根據(jù)電機(jī)的故障現(xiàn)象分析，認(rèn)為如果天線出現(xiàn)不規(guī)則運轉(zhuǎn)和震動，天伺噪音大或天線推著很沉等不正?，F(xiàn)象時，需要停機(jī)對天伺設(shè)備的方位/俯仰減速機(jī)及方位/俯仰電機(jī)進(jìn)行檢查。在日常電機(jī)使用過程中，一定要定期對電機(jī)進(jìn)行保養(yǎng)和維護(hù)。根據(jù)營口雷達(dá)站的工作環(huán)境，在雷達(dá)運行2個月后，應(yīng)對電機(jī)碳刷和電機(jī)測速機(jī)碳刷進(jìn)行檢查和維護(hù)，使電機(jī)具有優(yōu)良的運行穩(wěn)定性能和技術(shù)狀態(tài)，保持運轉(zhuǎn)精度，延長電機(jī)使用壽命，減少故障的發(fā)生。

由于水平有限，不足或不恰當(dāng)之處敬請批評指正。

［1］北京敏視達(dá)公司.中國新一代多普勒天氣雷達(dá)CINRDA/SA用戶手冊.2004,11.