1 前言 PLC在輪胎業中已基本推廣應用,但從應用開發的深度和廣度來看,一般還是取代繼電邏輯控制及開關量問題,對中等復雜系統以上的控制系統,1臺PLC總還有20%～30%的富余軟件。為此,對可編程序控制器富余軟件的開發應用,也是設計人員必須探討研究的,這對進一步充分發揮PLC在輪胎生產自動化中的作用,更具有一定的實用意義。 2 交流異步電動機常見故障分析 　在輪胎生產過程中,電機的損壞情況經常發生,輪胎廠一年總有幾十只、多達上百只電機損壞,影響了輪胎的質量和產量,給企業帶來一定的經濟損失。根據幾年來的使用情況,分析其原因,多系保護措施不當。主要有環境條件、線路故障、負載條件、電壓高低、操作使用、維修水平和電機自身質量等原因造成的,現對上述原因作簡要分析。 　　（1）環境條件 　　環境對電機的正常運行起著十分重要的作用,電機在極限溫度下達不到熱平衡時,會因嚴重發熱而燒毀。在輪胎廠的內胎硫化車間和外胎硫化車間,常用蒸汽和過熱水,夏季溫度比較高。而電機又安裝在蒸汽、過熱水的管路之間,這些管路的溫度在100°C以上,不僅溫度高,而且這些管路接口的泄漏很容易噴射到電機上,若不及時處理,將會使電機的絕緣受到不同程度的損壞。我廠用于雙模硫化機的電機,每年都有5臺左右的電機因絕緣降低而損壞。又如,在胎面擠出生產線上,由于機頭上的蒸汽截止閥泄漏,泄漏出的蒸汽被主電機上的散熱風機吸入主電機,使55kW直流電機的整流子（換向器）短路,所以輪胎廠應及時解決各管路的泄漏問題。 　　（2）電壓高低 　　在某種情況下,電網電壓會出現過高過低的情況,在短時間內,電壓偏高偏低不會影響電機。但是,若電機長時間在低電壓下工作,由于銅耗增加,力矩降低,則電機會由于過載而燒毀;電壓過高,定子磁回路飽和,使電流劇增,導致電機燒毀。 　　（3）線路故障 　　三相交流異步電動機在缺二相或三相時,定子繞組里沒有形成閉合回路,即沒有電流,這時電機不旋轉。電機的損壞主要是缺一相引起的,故對電機主回路接觸器及線路節點的定期檢修是十分必要的。要特別注意起動后運行中的電機斷相,一旦遇到這種情況,應立即切斷電源,以保護電機。 　　（4）負載條件 　　對于造成電機超負載的原因,是一個比較復雜的問題,有重載起動,機械轉動中齒輪或銅套失油使電機超負載;也有操作者沒有按工藝要求操作使電機超負載,最終使電機設備損壞。 　　（5）電機質量 　　對于由電機自身質量而產生的故障,這主要靠電機制造廠和電機修理部門,把好制造質量和修理質量,使電機各項性能達到技術要求,從而減少因此產生的故障。 　　3 熱繼電器保護性能的分析 　　熱繼電器是一種傳統的應用最為廣泛的電機保護器,它是利用電流的熱效應使雙金屬片受熱彎曲而推動節點,切斷控制電路,使電機停止運行。但是,有些裝用熱繼電器的電控箱電機還是會損壞,我認為不能各種場合一律使用熱繼電器作為電機的保護器,電機的保護應根據電機在不同的使用場合而選用不同的保護方法,只有這樣才能從根本上解決電機的保護。例如,在輪胎簾布裁斷機中的供布電機、胎面擠出線的胎面切斷電機等,都是頻繁起動制動的電機,在夏天比較容易發熱燒毀,對于這一類電機,宜選用熱敏電阻的溫升保護,其效果較為理想。若仍采用熱繼電器作保護,由于它的頻繁起動,較大的起動電流反復沖擊熱元件,使其性能變差,動作偏離整定值。又如,胎面硫化中所用的熱水循環泵、冷卻水泵所用的電機,鍋爐的引風機電機,鋼絲擠出生產線中鋼絲牽引電機,都是一類長期運行的電機,由于加熱元件長期處于熱狀態下,同樣會使熱元件的性能發生變化,使動作值偏離整定值。熱繼電器要及時準確地動作,就需要定期整定,這對輪胎廠來說也是一件較繁瑣的事。所以對長期工作的電機采用電子保護器較為理想。從我廠的電機損壞情況來看,有80%以上都是由于熱繼電器沒動作造成。根據對上述情況的分析,熱繼電器已不是理想的電機保護器。 　　4 富余軟件的電機保護器 　　4.1 電機保護器采集工作原理 　　信號取于電機互感器的二次回路,經橋式整流及電容濾波后,在R2上取得電壓,晶體管T1的基極和發射極加以正向電壓,當電機正常工作或1.1倍額定電流時,調節網絡電阻,使晶體三極管Ib、Ube、Ic均很小,晶體三極管截止,R4上的電很低,可控硅截止,R7上的輸出電壓大約為零。在電機過流或短路時,使晶體管導通,觸發可控硅導通,在R7上輸出-個高電平去PLC輸入點,以控制電機的運行狀態。圖1為電機保護器信號采集原理圖。 　　4.2 電機保護器應用梯形圖 　　電機保護器程序梯形圖如圖2所示。圖2中采用了日本0MRON的C200H可編程控器地址分配號,按起動按鈕00300,經過常閉節點TIM509、00301,使1000 ON自保,電機起動,同時3205內部繼電器和定時器TIM509 0N自保。當定時器TIM509常閉延時節點OFF時,電機起動時間完成,電機進入自動保護工作狀態,當電機出現過流或短路時,輸入點X00400 0N→3206 0N,1000回路中的3206常閉節點OFF→1000輸出繼電器OFF,電機停止工作。如果在起動時就有短路故障,電流大于電機起動電流,此時00401 0N→3207 0N→1000輸出繼電器0FF,電機即停止工作。采用PLC對電機進行缺相、過流、短路保護,取消了電流繼電器,簡化了電動機主回路,提高了電機保護的可靠性。 　　5 直流電機的主要故障和故障原因及解決方法 　　（1）直流電動機不能啟動 　　直流電動機不能啟動的原因及解決方法原因解決方法 　　原 因 解 決 方 法 　　線路中斷 檢查線路是否完好，起動器接線是否正確，保險絲是否熔斷，勵磁欠壓繼電器是否動作。 起動時負載過重 減去部份負載 電刷接觸不良 檢查刷握彈簧是否松弛 串激繞組接反 按正確接線圖接線 線路電壓太低 用萬用表測電壓，提高電壓后在起動 軸承損壞或有雜物卡死 停車后，調換軸承，排除雜物 （2）電刷火花過大 電刷火花過大的原因及解決方法原因解決方法 原 因 解 決 方 法 電刷與換向器接觸不良 或電刷磨損過短 研磨電刷接觸面,更換新電刷 電刷上彈簧壓力不均勻 適當調整彈簧壓力,使每個電刷壓力 保持在1.47×104～2.45×104Pa, 也可憑手上的感覺 刷握松動 將刷握螺栓固緊,使刷 握和換向器表面平行 刷握離換向器表面距離過大 調整刷握至換向器距離, 一般為2～3mm 電刷牌號不符合要求 更換原來牌號 電刷與刷握配合不當 不能過緊或過松,保證在熱態時, 電刷在刷握中能自由滑動, 過緊可用砂紙將電刷適當砂 去一些,過松的要調換新電刷 換向器片間云母未拉凈 用手拉刀刻去剩余云母 換向器片間云母突出 精車換向器 刷架中心位置不對 移動刷架座,選擇火花最好位置 電機長期超負載 調整負載,在額定負載內 換向極線圈短路 重新繞制線圈 電樞繞組斷路 拆開電機,檢查電樞繞組,用毫伏表找出 斷路處,若不能焊接將重繞 電樞繞組短路或換向器斷路 電機運轉時,換向器刷握下火, 電樞發熱,應檢查云母槽中有無銅屑, 或用毫伏表測換向片間電壓降, 檢查出繞組短路處 電壓過高 調整外加電壓到額定值 換向極引出線接反 簾動機在負載時轉速稍慢并出火, 應調換和刷桿相聯接的兩線頭 （3）電動機轉速不正常 原 因 解 決 方 法 勵磁繞組回路開路， 檢查磁場線圈聯接是否良好， 勵磁電壓過低 接錯磁場線圈或調速器內部是否斷路， 勵磁欠壓繼電器是否動作， 勵磁電壓是否正常 電刷不在正常位置 按所刻記號調整刷桿座位置 電樞及磁場線圈短路 檢查換向器表面及接頭片是否有短 路，測量磁場線圈每極直流電阻是否一樣 外加電壓過高或過低 用萬用表測量， 將電壓調整到允許范圍內