推進器為吊艙式全回轉電力推進器( 俗稱吊艙) 具有高效、簡單、經濟等優(yōu)點，電機為永磁電機，位于水下的吊艙內，轉子直接與螺旋槳軸相連，全回轉部件通過滑環(huán)單元供電。

    冷卻水系統有 2 臺冷卻水泵( 變頻器運行時，以維持內部冷卻水對各模塊單元的循環(huán)冷卻，正常使用時 1 臺冷卻水泵運行，可以通過控制板設定自動切換運行，故障時采取自動切換，2 臺冷卻水泵可定時切換) 、1 個內部冷卻水熱交換器( 用以運行中變頻器各模塊單元內部冷卻水攜帶的熱量與外部中央低溫冷卻淡水進行熱量交換) 、1 個內部冷卻水膨脹罐( 作用為內部冷卻水系統提供一定的正壓力，為泵提供穩(wěn)定的進口壓力) 及內部的進出冷卻水管等組成，均組裝在 1 個冷卻水單元的箱體內。

    變頻器的每個模塊單元由內部冷卻水進行冷卻，模塊單元均有進口及出口冷卻水軟管連接至內部冷卻水的進出總管，模塊單元之間的冷卻水總管使用高質量合金鋼管路連接。

    當啟動主推進器時，變頻器內部冷卻水泵先自動啟動運行，內部冷卻水通過內部冷卻水泵至內部冷卻水熱交換器，通過與內部冷卻水熱交換器外部的中央低溫冷卻淡水進行熱交換，將熱量傳遞給中央低溫冷卻淡水，使內部冷卻水溫度保持在合適的使用范圍，經過內部冷卻水熱交換器的冷卻水至內部冷卻水出水管及各內部模塊單元內部的冷卻水通道，流經模塊單元內部冷卻水通道時進行熱交換，將各模塊單元內部的熱量傳遞給內部冷卻水，溫度升高的內部冷卻水通過內部冷卻水泵進口總管至內部冷卻水泵，形成閉環(huán)。

    其外部的中央低溫冷卻淡水管路的進出口閥處于常開狀態(tài)，中央低溫冷卻淡水由海水通過中央板式冷卻器進行冷卻，中央低溫淡水泵一直處于運行狀態(tài)，設定溫度為 32 ℃，總管上安裝有電動溫控閥，使其溫度始終保持在設定值。

    變頻器每個模塊單元內部都安裝冷卻風扇，在模塊單元箱體內形成有效的氣體對流來均衡冷卻模塊單元，防護等級為 IP44，能有效防止大顆粒固體灰塵及飛濺水。

    變頻器為重要的電氣設備，若內部冷卻水系統發(fā)生內部泄漏，設備將會發(fā)生重大損壞，故內部冷卻水系統的部件均為高質量合金鋼部件及耐壓塑料管，可靠性高。DX 輪為新建造船舶，當時吊艙推進器總運行時間約 3 700 h。

    某次 DX 輪在航行中，發(fā)現吊艙變頻器內部冷卻水壓力有緩慢上升且壓力有波動現象，壓力最大時達 4.7bar( 1bar = 0.1 MPa) ，正常運行壓力在3.5 bar 左右，即對系統進行放氣檢查工作，放氣過程中有少量的空氣摻雜冷卻水被一起排出，壓力波動稍有好轉，但幾小時后壓力又開始增大及波動，波動太大時出現變頻器跳閘報警，繼而主推進器停車。

    變頻器設定在內部冷卻水泵運行時進口壓力低于 1.0 bar、進出口壓力差低于 2.0bar、出口壓力高于 6.0 bar 時報警; 內部冷卻水泵進口壓力低于 0.5 bar 或進出口壓力差低于 1.5 bar 時跳閘保護。

    變頻器內部冷卻水泵因壓力波動過大，進口壓力小于 0.5 bar 或進出口壓力差小于 1.5 bar后引起跳閘，隨后對變頻器內部冷卻水進行泄放檢查，發(fā)現冷卻水已嚴重變質，伴有刺激性的氣味，立即對內部冷卻水進行徹底放空，并注入新的純水后用內部冷卻水泵進行循環(huán)沖洗后再次放空，然后將新的純水注入系統后并進行放氣工作，啟動內部冷卻水泵后內部冷卻水壓力正常。

    啟動吊艙推進器進行試車，運行時內部冷卻水進口及出口壓力都在正常范圍內，運行 5 h 左右，檢查各參數正常。停車后繼續(xù)運行內部冷卻水泵，再次觀察內部冷卻水壓力又略微上升，對 2 臺內部冷卻水泵出口旋塞及系統放氣閥打開檢查，未發(fā)現氣體溢出。

    隨后使用中進行密切觀察，內部冷卻水溫度一直為正常狀態(tài)，而內部冷卻水進、出口壓力隨著運行時間的增加還在繼續(xù)緩慢升高，檢查變頻器各模塊單元內冷卻水軟管中看到有攜帶少量的氣體流動。

    為維持壓力穩(wěn)定，須頻繁對內部冷卻水系統進行放氣，但在運行中仍然出現壓力波動大現象，導致吊艙推進器跳閘停車。

    針對故障現象，從內部冷卻水系統的泄放水中檢查發(fā)現水表面漂浮有絮狀的懸濁物( 見圖3) ，并伴有刺激性味道。內部冷卻水因細菌等微生物繁殖過多而變質，產生較多的氣體及氣味，細菌等微生物繁殖到一定程度，內部的氣體數量積聚到一定程度使內部冷卻水泵無法正常工作。

    內部冷卻水系統為閉式系統，產生的氣體無法脫離系統，產生故障后只能通過放氣旋塞進行放氣等工作臨時恢復正常。

    設備出廠調試時添加的是純水與防腐抑制劑( 體積分數 0.5% ，下同) 混合物，對內部冷卻水系統部件的保護，防腐抑制劑中含有乙二醇，對微量的微生物有一定抑制作用。

    內部冷卻水系統設計成閉式系統的初衷是防止外界對系統的影響，但系統內部出現污染后對系統的影響較大。

    DX 輪變頻器內部冷卻水系統出現的故障原因可以歸結為如下幾點:

    根據以上原因，與設備商 ABB 商議后采取如下措施: 

    通過用檸檬酸溶液對內部冷卻水系統及添加設備清洗后，將內部冷卻水系統中清洗用的檸檬酸溶液徹底放空，利用添加設備重新添加純凈水到內部冷卻水系統中，手動啟動內部冷卻水泵循環(huán) 1 ～ 2 h，然后停止水泵運行，再次對內部冷卻水進行放空后用新的純水重新加注，重復上述操作再清洗 1 ～ 2 次，以把內部冷卻水系統中的檸檬酸徹底清洗干凈。

    清洗完成后對內部冷卻水系統進行放空，重新添加符合廠家規(guī)定的冷卻水，保證冷卻水的 pH 值等在正常范圍。

    根據ABB 要求，添加的內部冷卻水還要滿足以下條件:

    內部冷卻水系統添加 0.5% 防腐抑制劑。

    若系統出現污染，即使使用檸檬酸溶液清洗，也會因模塊單元內部的冷卻通道非常復雜，很難徹底清洗干凈，例如按原出廠時純水與 0.5% 防腐抑制劑混合液，混合液中的乙二醇含量無法抑制微生物的繁殖。

    從設備商 ABB 處了解到，另一船舶配備相同型號的變頻器發(fā)生過類似的故障，根據設備商 ABB 的推薦，此類故障發(fā)生后建議在純水中添加 20% ～ 60% ( 體積分數) 防凍液( 由純水、乙二醇及防腐抑制劑混合組成) ，防凍液必須含純丙烯乙二醇，內部冷卻水系統中若乙二醇的體積分數達 25% 以上能有效殺死細菌等微生物。

通過以上幾個方面的改進，系統開啟后壓力穩(wěn)定，運行至今此類故障再未出現過，故障徹底解決，排除隱患。

    設備商將變頻器內部冷卻水系統設計為閉式系統的初衷是隔斷冷卻水系統與外界的接觸，避免外界不確定因素影響到冷卻水系統的運行，但必須考慮到細菌等微生物的繁殖擴散問題。開式冷卻水系統對細菌等微生物的影響相對較小，如產生類似細菌等微生物繁殖曝氣后，可以通過高置水柜自動排出。

    船隊另一艘電力推進船舶使用 SIEMENS6SL3型變頻器，采用開式冷卻水系統，系統頂部設有高置水柜用來補水及系統透氣，冷卻水使用純凈水即可，使用 5 年來冷卻水系統從未發(fā)生過類似故障。

    故障的主要原因是內部冷卻水中存在細菌等微生物及其大量繁殖曝氣所致，對變頻器冷卻水的管理應該注意以下幾點:

    西門子變頻器開式冷卻水系統說明書指導的冷卻水更換周期為 3 個月左右，ABB 閉式系統在沒有污染的情況下每 2 年添加 1 次防腐抑制劑及清潔冷卻水熱交換器，設備商在說明書中推薦內部冷卻水更換周期每 10 年更換 1 次，對于新投入使用船舶，根據實際使用情況而定。