电气设备的点检与维护课件.ppt_163文库

2、neiderModiconQuanTum系列、GE90-30VersaMax系列、TMEICV-series等。马鞍山钢铁股份有限公司MAANSHANIRON&STEELCO.,LTD. 尽管可编程序控制器尽管可编程序控制器(PLC)在设计制造时已采取了很多在设计制造时已采取了很多措施，使它对工业环境比较适应，但在使用时由于工业生措施，使它对工业环境比较适应，但在使用时由于工业生产现场的工作环境变化，大功率用电设备的起动或停止引产现场的工作环境变化，大功率用电设备的起动或停止引起电网电压的波动形成低频干扰，交、直流传动装置在运起电网电压的波动形成低频干扰，交、直流传动装置在运行过程中的电磁干

3、扰，以及工业粉尘等都会影响行过程中的电磁干扰，以及工业粉尘等都会影响PLC的正的正常工作。为了确保整个自动化系统稳定可靠，应当尽量使常工作。为了确保整个自动化系统稳定可靠，应当尽量使PLC有良好的工作环境条件，并采取必要的抗干扰措施。有良好的工作环境条件，并采取必要的抗干扰措施。马鞍山钢铁股份有限公司MAANSHANIRON&STEELCO.,LTD.1、PLC在安装和使用时应注意的问题在安装和使用时应注意的问题 PLC适用于大多数工业现场，但它对使用场合、环境温度等还是有一定要求。控制PLC的工作环境，可以有效地提高它的工作效率和寿命。马鞍山钢铁股份有限公司MAANSHANIRON&ST

4、EELCO.,LTD.1.1 PLC的成套安装的成套安装在PLC成套安装时，有三种安装方法，整体式PLC一是用螺钉固定，不同的单元有不同的安装尺寸；另一种是DIN(德国共和标准)轨道固定。模块式PLC一是用DIN轨道固定,另一种是机架底板固定。为了使PLC控制系统工作可靠，通常把PLC安装在有保护外壳的控制柜中，以防止灰尘、油污、水溅。为了保证PLC在工作状态下其温度保持在规定环境温度范围内，控制柜中应有足够的通风空间，基本单元和扩展单元之间要有30mm以上间隔。控制柜顶部要安装轴流风扇，强迫通风。马鞍山钢铁股份有限公司MAANSHANIRON&STEELCO.,LTD. 为了避免其他外围

5、设备的电干扰，PLC应尽可能远离高压电源线和高压设备，PLC与高压设备和电源线之间应留出至少200mm的距离。PLC在成套安装时，要严防导线头、碎金属削等从散热孔掉入PLC内部，造成印刷电路板短路，使其不能正常工作甚至永久损坏。马鞍山钢铁股份有限公司MAANSHANIRON&STEELCO.,LTD. 1.2 PLC对工作环境的要求：对工作环境的要求： (1)环境温度控制在050的范围，最好在有空调的房所内。(2)相对湿度不超过85%或者不能存在露水凝聚(由温度突变或其他因素所引起的)。(3)不能有腐蚀和易燃的气体，例如氯化氢、硫化氢等。(4)不能有大量金属灰尘。(5)不能有频繁或连续的振动

6、，振动频率为1055Hz、幅度为0.5mm。马鞍山钢铁股份有限公司MAANSHANIRON&STEELCO.,LTD. 1.3 PLC供电电源供电电源 PLC供电电源为50Hz、220V10%的交流电。如果电源发生故障，中断时间少于10ms，PLC工作不受影响。若电源中断超过10ms或电源下降超过允许值，则PLC停止工作。对于因供电电源波动带来的干扰，PLC本身具有足够的抵制能力。如果供电电源波动较大，可采用不间断电源（UPS）供电，或安装一个变比为400:230的隔离变压器，以防止因供电电源中性点偏移而产生的供电电源波动，以及减少设备与地之间的干扰。马鞍山钢铁股份有限公司MAANSHAN

7、IRON&STEELCO.,LTD. 1.4 PLC系统的接地系统的接地良好的接地是保证良好的接地是保证PLC可靠工作的重要条件，可可靠工作的重要条件，可以避免偶然发生的电压冲击危害，有效抑制各类电磁以避免偶然发生的电压冲击危害，有效抑制各类电磁干扰。接地线应与干扰。接地线应与PLC上的专用接地端相接，主机架、上的专用接地端相接，主机架、扩展机架、远程站的接地点应接在一起。接地点应与扩展机架、远程站的接地点应接在一起。接地点应与动力设备动力设备(如电机如电机)的接地点分开。若达不到这种要求，的接地点分开。若达不到这种要求，也必须做到与其他设备公共接地，禁止与其他设备串也必须做到与其他设备公共

8、接地，禁止与其他设备串联接地。接地点应尽可能靠近联接地。接地点应尽可能靠近PLC，接地电阻，接地电阻1。马鞍山钢铁股份有限公司MAANSHANIRON&STEELCO.,LTD. 1.5 输入与输出接线输入与输出接线 PLC一般接受控制按钮、限位开关等输入的开关量信号，一般接受控制按钮、限位开关等输入的开关量信号，以及外部传感器输入的模拟量信号。接线端子是以及外部传感器输入的模拟量信号。接线端子是PLC与外部与外部信号转换的端口。输入接线，一般指外部触点、传感器与输信号转换的端口。输入接线，一般指外部触点、传感器与输入端口的接线。输入器件接通时，输入端接通，输入线路闭入端口的接线。输入器件接

9、通时，输入端接通，输入线路闭合，同时输入指示的发光二极管亮。输入端的一次电路与二合，同时输入指示的发光二极管亮。输入端的一次电路与二次电路之间，采用光电耦合隔离。二次电路带次电路之间，采用光电耦合隔离。二次电路带RC滤波器，以滤波器，以防止由于输入触点抖动或从输入线路串入的电噪声引起防止由于输入触点抖动或从输入线路串入的电噪声引起PLC误动作。误动作。马鞍山钢铁股份有限公司MAANSHANIRON&STEELCO.,LTD.输入接线还应特别注意以下几点：输入接线还应特别注意以下几点： (1)输入接线一般不要超过30m。但如果环境干扰较小,电(2)压降不大时，输入接线可适当长些。(2)输入、输

10、出线不能用同一根电缆，输入、输出线要分开。(3)PLC所接受信号的脉冲宽度，应大于扫描周期的时间。马鞍山钢铁股份有限公司MAANSHANIRON&STEELCO.,LTD. PLC一般有开关量信号和模拟量信号输出，开关量信号输出有继电器输出、晶体管输出2种形式。输出端接线分为独立输出和公共输出。当PLC的输出继电器动作时，相对的两个输出端接通。在不同组中，可采用不同类型和电压等级的输出电压。但在同一组中的输出只能用同一类型、同一电压等级的电源。PLC的输出负载可能产生噪声干扰，因此要采取措施加以控制。交流输出线和直流输出线不要用同一本电缆，输出线应尽量远离高压线和动力线，避免并行。马鞍山钢

11、铁股份有限公司MAANSHANIRON&STEELCO.,LTD. 此外，对于能使用户造成伤害的危险负载，除了在控制程序中加以考虑之外，还应设计外部紧急停车电路，使得PLC发生故障时，能将引起伤害的负载电源切断。马鞍山钢铁股份有限公司MAANSHANIRON&STEELCO.,LTD.2. PLC的点检与维护的点检与维护为了保障PLC系统的正常运行，定期对PLC系统进行检查和维护是必不可少的，而且还必须熟悉一般故障诊断和排除方法。马鞍山钢铁股份有限公司MAANSHANIRON&STEELCO.,LTD. 2.1 定期检查定期检查 PLC是一种工业控制设备，尽管在可靠性方面采取了许多措施，

12、但工作环境对PLC影响还是很大的。所以，通常每个半年时间应对PLC做定期检查。如果PLC的工作条件不符合表1规定的标准，就要做一些应急处理，以便使PLC工作在规定的标准环境。马鞍山钢铁股份有限公司MAANSHANIRON&STEELCO.,LTD.检查项目检查项目检查内容检查内容标准标准交流电源交流电源1.1.电压电压2.2.稳定度稳定度1.1.测量加在测量加在PLCPLC上的电压是否为额定值上的电压是否为额定值2.2.电压电源是否出现频繁急剧的变化电压电源是否出现频繁急剧的变化1.1.电源电压必须在工作电压范围内电源电压必须在工作电压范围内2.2.电源电压波动必须在允许范围内电源电压波动必

13、须在允许范围内环境条件环境条件温度湿度温度湿度振动粉尘振动粉尘温度和湿度是在相应的范围内吗？温度和湿度是在相应的范围内吗？（当（当PLCPLC安装在控制柜内时，控制柜内安装在控制柜内时，控制柜内的温度可以认为是的温度可以认为是PLCPLC的环境温度）的环境温度）050050相对湿度相对湿度85%85%以下以下振幅小于振幅小于0.5mm(1055Hz)0.5mm(1055Hz)无大量灰尘，盐分和金属屑无大量灰尘，盐分和金属屑安装条件安装条件基本单元和扩展单元是否安装牢固基本单元和扩展单元是否安装牢固基本单元和扩展单元的联接电缆是否基本单元和扩展单元的联接电缆是否完全插好完全插好接线螺钉是否松动接

14、线螺钉是否松动外部接线是否损坏外部接线是否损坏安装螺钉必须上紧安装螺钉必须上紧联接电缆不能松动联接电缆不能松动联接螺钉不能松动联接螺钉不能松动外部接线不能有任何外观异常外部接线不能有任何外观异常使用寿命使用寿命1.1.锂电池电压是否降低锂电池电压是否降低2.2.继电器输出触点继电器输出触点1.1.工作工作5 5年左右年左右2.2.寿命寿命300300万次（万次（35V35V以上）以上）表表1 1 周期性检查一览表周期性检查一览表马鞍山钢铁股份有限公司MAANSHANIRON&STEELCO.,LTD.2.3 故障查找与处理故障查找与处理 PLC有很强的自诊断能力，当PLC自身故障或外围设备故

15、障，都可用编程器和PLC上具有的诊断指示功能的发光二极管的亮灭来诊断。马鞍山钢铁股份有限公司MAANSHANIRON&STEELCO.,LTD.表表2 CPU、I/O远程站故障查找与处理远程站故障查找与处理序号序号异常现象异常现象可能原因可能原因处理处理1POWERLED灯不亮灯不亮1.供电电源丢失供电电源丢失重新送电重新送电2.保险管熔断保险管熔断更换保险管更换保险管2保险管多次熔短保险管多次熔短1.电压选择开关设定错误电压选择开关设定错误正确设定正确设定2.线路短路或烧坏线路短路或烧坏更换电源单元更换电源单元3RUNLED灯不亮灯不亮1.程序错误程序错误修改程序修改程序2.RUN开关不在

16、开关不在RUN位位开关拨到开关拨到RUN位位3.存储卡损坏存储卡损坏更换存储卡更换存储卡4.CPU模板故障模板故障更换更换CPU模板模板4某某I/O远程站输入、输远程站输入、输出信号均无响应出信号均无响应1.远程站电源开关断开远程站电源开关断开重新送电重新送电2.通讯模板损坏通讯模板损坏更换通讯模板更换通讯模板5各各I/O远程站的输入、远程站的输入、输出信号均无响应输出信号均无响应总线不良总线不良重新连接或更换总线重新连接或更换总线连接器连接器马鞍山钢铁股份有限公司MAANSHANIRON&STEELCO.,LTD.表表3 输入单元查找与处理输入单元查找与处理序号序号异常现象异常现象可能原因

17、可能原因处理处理1输入全部不接通（动输入全部不接通（动作指示灯也灭）作指示灯也灭）1.未加外部输入电源未加外部输入电源供电供电2.外部输入电压低外部输入电压低加额定电源电压加额定电源电压3.端子螺钉松动端子螺钉松动拧紧拧紧4.端子板联接器接触不良端子板联接器接触不良把端子板补充插入、锁紧。更换端子板联接器把端子板补充插入、锁紧。更换端子板联接器2输入全部断开（动作输入全部断开（动作指示灯也灭）指示灯也灭）输入单元损坏输入单元损坏更换输入单元更换输入单元3输入全部不关断输入全部不关断输入单元损坏输入单元损坏更换输入单元更换输入单元4特定编号的输入不接特定编号的输入不接通通1.输入器件不良输入器件

18、不良更换输入器件更换输入器件2.输入配线断线输入配线断线检查输入配线检查输入配线3.端子螺钉松弛端子螺钉松弛拧紧拧紧5输入不规则的输入不规则的ON/OFF动作动作1.外部输入电压低外部输入电压低使外部输入电压在额定范围使外部输入电压在额定范围2.端子螺钉松动端子螺钉松动拧紧拧紧3.端子板联接器接触不良端子板联接器接触不良把端子板充分插入、锁紧。更换端子板联接器把端子板充分插入、锁紧。更换端子板联接器6异常动作的输入点以异常动作的输入点以组为单位组为单位1.COM端螺钉松动端螺钉松动拧紧拧紧2.端子联接器接触不良端子联接器接触不良端子板充分插入、锁紧。更换端子板联接器端子板充分插入、锁紧。更换端

19、子板联接器马鞍山钢铁股份有限公司MAANSHANIRON&STEELCO.,LTD.表表4-1 4-1 输出单元查找与处理输出单元查找与处理序号序号异常现象异常现象可能原因可能原因处理处理1输出全部不接通输出全部不接通1.未加负载电源未加负载电源加电源加电源2.负载电源电压低负载电源电压低使电源电压为额定值使电源电压为额定值3.端子螺钉松动端子螺钉松动拧紧拧紧4.端子板联接器接触端子板联接器接触不良不良端子板补充插入、锁紧。端子板补充插入、锁紧。更换端子板联接器更换端子板联接器5.输出回路不良输出回路不良更换输出单元更换输出单元2输出全部不关断输出全部不关断输出单元损坏输出单元损坏更换输出

20、单元更换输出单元3特定编号的输出特定编号的输出不接通（动作指不接通（动作指示灯灭）示灯灭）1.程序中输出点的控程序中输出点的控制不是唯一制不是唯一修改程序修改程序2.输出回路损坏输出回路损坏更换输出单元更换输出单元马鞍山钢铁股份有限公司MAANSHANIRON&STEELCO.,LTD.表表4-2 4-2 输出单元查找与处理输出单元查找与处理序号序号异常现象异常现象可能原因可能原因处理处理4特定继电器编号特定继电器编号的输出不接通的输出不接通（动作指示灯亮）（动作指示灯亮）1.输出单元损坏输出单元损坏更换输出单元更换输出单元2.输出配线断线输出配线断线检查输出线检查输出线3.端子螺钉松动端子

21、螺钉松动拧紧拧紧4.端子联接接触不良端子联接接触不良端子充分插入、拧紧。端子充分插入、拧紧。5输出出现不规则输出出现不规则的的ON/OFF现象现象1.电源电压低电源电压低调整电压调整电压2.程序中输出点的控制程序中输出点的控制不是唯一不是唯一修改程序修改程序3.端子联接接触不良端子联接接触不良端子充分插入、拧紧。端子充分插入、拧紧。6异常动作的输出异常动作的输出点以组为单位点以组为单位1.COM端子螺钉松动端子螺钉松动拧紧拧紧2.端子联接接触不良端子联接接触不良端子充分插入、拧紧。端子充分插入、拧紧。马鞍山钢铁股份有限公司MAANSHANIRON&STEELCO.,LTD.2.4 日常维护及

22、常见故障的判定要点日常维护及常见故障的判定要点 PLC系统的定期检修维护主要是由专业工程师来完成，PLC系统在正常生产运行过程中其程序是不会发生变化的，PLC系统的程序错误和模板硬件故障经常发生在PLC系统停送电时，因此在日常检修时只需断开PLC输入、输出等外围工作电源，而PLC主机架及远程站的通讯电源不易断开。马鞍山钢铁股份有限公司MAANSHANIRON&STEELCO.,LTD. 影响PLC控制系统稳定运行的主要原因是外部输入信号和执行元件，而它们是有变化趋势的，因此日常的点检维护就非常重要，除了要保持PLC设备的清洁、接线端子的清洁和接线紧固外，可通过对一些异常现象的分析来判定可能产

23、生的故障和故障原因。马鞍山钢铁股份有限公司MAANSHANIRON&STEELCO.,LTD.2.4.1 通过通过HMI来分析判定来分析判定大型PLC控制系统一般都设有HMI对整个生产流程进行操作和监控，大量的温度、流量、压力等模拟量信号经过量程转换后，都将在HMI上显示和记录。(1)当某一模拟量输入信号发生无序波动时，说明外部输入回(2)路出现接线松动等不良现象，要及时紧固接线。(2)当某一组模拟量输入信号都发生无序波动时，说明输入模(3)板的机架接地或输入回路电缆的屏蔽接地出现不良现象，要(4)及时检查接地线。马鞍山钢铁股份有限公司MAANSHANIRON&STEELCO.,LTD.

24、(3)当温度信号超出上限时，说明外部输入回路或检(4)测元件（PT100等）出现开路现象，要及时紧固接(5)线或更换检测元件。(4)当温度信号超出下限时，说明外部输入回路或检(5)测元件（PT100等）出现短路现象，要及时检查接(6)线或更换检测元件。马鞍山钢铁股份有限公司MAANSHANIRON&STEELCO.,LTD. 2.4.2 通过数字量输入模板的发光二极管来分析判定通过数字量输入模板的发光二极管来分析判定所有的数字量输入模板都有输入指示的发光二极管，输入端的一次电路与二次电路之间采用光电耦合隔离，当输入回路闭合时，输入指示的发光二极管亮。通常输入电压为DC24V，1328V为“

25、1”电平。(1)当某一通道的发光二极管发光变暗，说明外部输入回路的接线(2)端子或触点出现接触不良现象，要及时紧固接线或处理触点(2)当几组使用同一电源单元的通道的发光二极管发光都变暗，说(3)明其公共电源电压下降，要及时检查或更换电源模板。马鞍山钢铁股份有限公司MAANSHANIRON&STEELCO.,LTD.2.4.3 通过记录正常状态来进行分析比对通过记录正常状态来进行分析比对 PLC控制系统在停产检修后的重新开机运行往往不是很顺利，其主要原因是外部联锁条件（水系统、液压系统、选择开关等）不满足。为了尽快确认开机条件，可将PLC控制系统在外部条件具备待机启动和正常运行时PLC数字量输

26、入、输出通道发光二极管的发光状态（亮、灭、闪烁）标记下来，贴在旁边，用于快速比对。此法对于以顺序逻辑控制为主的中、小型PLC控制系统十分有效。马鞍山钢铁股份有限公司MAANSHANIRON&STEELCO.,LTD.1. PLC1. PLC的定义是什么？的定义是什么？答：答：PLC“可编程序逻辑控制器可编程序逻辑控制器”是一种数字运算操作的电子装置，它使用了可是一种数字运算操作的电子装置，它使用了可编程序的存贮器以储存指令，用来执行诸如逻辑、顺序、定时、计数与演算编程序的存贮器以储存指令，用来执行诸如逻辑、顺序、定时、计数与演算功能，并通过数字或模拟的输入和输出，以控制各种机械或生产过程。是

27、为功能，并通过数字或模拟的输入和输出，以控制各种机械或生产过程。是为在工业环境下应用而设计的可编程控制器。在工业环境下应用而设计的可编程控制器。 2. PLC2. PLC与继电器控制的差异是什么？与继电器控制的差异是什么？答：答：(1) (1) 组成器件不同：组成器件不同：PLCPLC是采用软继电器，继电器控制由硬件继电器等元件是采用软继电器，继电器控制由硬件继电器等元件构成。构成。 (2) (2) 触点数量不同：触点数量不同：PLCPLC触点可无限使用，继电器控制的触点是有限的。触点可无限使用，继电器控制的触点是有限的。 (3) (3) 实施控制的方法不同：实施控制的方法不同：PLCPLC采

28、用软件编程解决，继电器控制是采用硬接采用软件编程解决，继电器控制是采用硬接线解决。线解决。复复习习马鞍山钢铁股份有限公司MAANSHANIRON&STEELCO.,LTD.3. 3. 输入、输出模板的作用是什么？输入、输出模板的作用是什么？答：输入模板是将输入答：输入模板是将输入PLCPLC的各种控制信号转换成中央处理器的各种控制信号转换成中央处理器(CPU)(CPU)能够接收能够接收和和处理的数字信号。输出模板是将中央处理器送出的数字信号转换成现场处理的数字信号。输出模板是将中央处理器送出的数字信号转换成现场需要的模拟信号或电平信号输出，以驱动电磁阀、接触器等被控设备的执行需要的模拟信

29、号或电平信号输出，以驱动电磁阀、接触器等被控设备的执行元件。元件。4. 4. 输入模板检测到输入模板检测到PT100PT100信号超出上限值时可能的故障原因？信号超出上限值时可能的故障原因？答：输入回路或检测答：输入回路或检测PT100 PT100 出现开路现象。出现开路现象。5. 5. 电磁兼容性电磁兼容性(EMC)(EMC)的定义？的定义？答：在电磁环境中，装置具有令人满意的抗干扰工作能力，且不会对在这个答：在电磁环境中，装置具有令人满意的抗干扰工作能力，且不会对在这个环工作的其它装置发生电磁故障。环工作的其它装置发生电磁故障。复复习习马鞍山钢铁股份有限公司MAANSHANIRON&S

30、TEELCO.,LTD.电气传动控制装置电气传动控制装置的点检与维护的点检与维护马鞍山钢铁股份有限公司MAANSHANIRON&STEELCO.,LTD. 随着微电子技术的发展，全数字控制的交、随着微电子技术的发展，全数字控制的交、直流传动装置在控制精度、稳定性和网络通讯上具直流传动装置在控制精度、稳定性和网络通讯上具有无可比拟的优势而得到广泛的应用。目前马钢公有无可比拟的优势而得到广泛的应用。目前马钢公司各厂（矿）各类生产线上的交、直流传动系统均司各厂（矿）各类生产线上的交、直流传动系统均采用全数字控制的交、直流传动装置。品种涉及采用全数字控制的交、直流传动装置。品种涉及SIEMENS S

31、IEMENS 、GEGE、ABBABB、TEMICTEMIC等。等。马鞍山钢铁股份有限公司MAANSHANIRON&STEELCO.,LTD.1. 交、直流传动装置的点检与维护交、直流传动装置的点检与维护(1)外观完好、仪表显示准确、按钮开关灵活可靠。外观完好、仪表显示准确、按钮开关灵活可靠。(2)线路整齐、规范、绝缘良好，端子接线牢固可靠。线路整齐、规范、绝缘良好，端子接线牢固可靠。(3)接地良好，无松动，未与其它金属搭接。接地良好，无松动，未与其它金属搭接。(4)柜内照明良好。柜内照明良好。(5)柜内清洁无杂物、设备整洁干净。柜内清洁无杂物、设备整洁干净。(6)功率单元部分要定期清恢，轴

32、流风机是否正常。功率单元部分要定期清恢，轴流风机是否正常。(7)柜底要有防火隔断。柜底要有防火隔断。(8)要关闭柜门，严防鼠类进入。要关闭柜门，严防鼠类进入。马鞍山钢铁股份有限公司MAANSHANIRON&STEELCO.,LTD.2. 直流传动装置的工作原理和故障分析直流传动装置的工作原理和故障分析根据=U-I*R/Ce,直流电动机有三种基本调速方法： 1.改变电枢供电电压U； 2.改变励磁磁通； 3.改变电枢回路电阻R（串电阻）。在基速以下为恒转矩调速，在基速以上为恒功率调速。直流传动装置由两部分组成：1.系统调节部分；2.功率单元部分。马鞍山钢铁股份有限公司MAANSHANIRO

33、N&STEELCO.,LTD.2.1 系统调节部分的控制原理：系统调节部分的控制原理：直流调速系统基本上都采用电流内环、速度外环的双闭环逻辑无环流可逆控制方式。速度调节器的作用是将速度给定与速度反馈的偏差信号进行PI运算后，其输出作为电流调节器的给定，用来调节直流电动机的转速。电流调节器的作用是将电流给定值与电流实际值的偏差信号进行PI运算后，其输出对晶闸管的触发角进行控制，给直流电动机提供相应的负载电流。马鞍山钢铁股份有限公司MAANSHANIRON&STEELCO.,LTD.2.2功率单元部分的工作原理：功率单元部分的工作原理：直流传动装置的功率单元部分是由晶闸管组成的三相桥式整流电

34、路，其作用是将三相交流电源整流为电压可调的直流电源，也可将直流电源逆变为交流电源回馈到电网。马鞍山钢铁股份有限公司MAANSHANIRON&STEELCO.,LTD. 晶闸管的导通条件：晶闸管的导通条件： (1)阳极与阴极之间施加正向电压；(2)控制极与阴极之间施加触发电压；(3)负载电流要大于或等于晶闸管的维持电流；以上条件缺一不可。以上条件缺一不可。晶闸管的关断条件：晶闸管的关断条件： (1)阳极与阴极之间施加反向电压；(2)负载电流小于晶闸管的维持电流；以上条件有一即可。以上条件有一即可。马鞍山钢铁股份有限公司MAANSHANIRON&STEELCO.,LTD.2.3 直流传动

35、装置的工作过程直流传动装置的工作过程启动过程：速度给定信号经斜坡功能发生器（其作用是限制电机加速度）送入速度调节器，此时速度给定与速度反馈存在很大偏差，速度调节器的输出为饱和值（其输出限幅的作用是限制电机启/制动电流和堵转电流），电流调节器将电流给定值与电流实际值的偏差信号进行运算后，其输出对晶闸管的触发角进行控制，使电机在最大允许电流下进行加速。当电机加速到给定速度时，速度给定与速度反馈相等，速度调节器的输出退出饱和值而输出为相应的负载电流值，启动过程结束。马鞍山钢铁股份有限公司MAANSHANIRON&STEELCO.,LTD. 停车过程：速度给定信号回零后，速度调节器的输出立刻变为反

36、向饱和值，电流调节器的输出立刻将工作组的晶闸管触发角推入min，直流调速系统进行本桥逆变，将电枢回路电感上的能量回馈到电网。当检测到电枢回路电流为零时，系统封锁工作组的晶闸管脉冲，经过延时，开放待工作组的晶闸管脉冲，此时直流调速系统进入它桥逆变，电枢电流与电机电势方向相反，电机进行快速制动，直至停车。这种将直流电源逆变为交流电源回馈到电网称为有源逆变马鞍山钢铁股份有限公司MAANSHANIRON&STEELCO.,LTD.2.4有关直流传动装置故障的分析有关直流传动装置故障的分析全数字直流传动装置在运行时对大多数的硬件故障及控制系统故障（电源过电压/欠电压、电枢过电流、缺相、失磁、速度反馈

37、丢失等）均有故障代码显示，故障代码提供故障产生的可能原因及处理方法。下面就一些因参数设置不当而使直流传动装置不能满足生产要求的现象进行分析：马鞍山钢铁股份有限公司MAANSHANIRON&STEELCO.,LTD.(1)三钢三钢1#转炉倾动装置停车时溜车转炉倾动装置停车时溜车现象：三钢1#转炉倾动装置为SIEMENS全数字直流传动装置，当操作工将炉口摇到任一位置进行停车时，直流传动装置输出电压有一个继续上升然后再回零的过程，造成倾动电机不能及时停车，严重时炉口滑行近一米。分析：造成这一现象的原因是速度环响应慢，查看速度调节器的放大倍数P225=0.4。因速度调节器的放大倍数太小，使得速度调

38、节器的输入发生变化时，输出不能立刻响应，还有一个继续积分的过程。提高P225的值，直流调速系统就产生振荡。因直流调速系统采用电压反馈，整流电压的波形会影响反馈信号,查看速度调节器的反馈滤波时间P200=0ms，电压反馈信号没有经过滤波。处理：将P225=4.5P200=20ms，溜车现象消除。马鞍山钢铁股份有限公司MAANSHANIRON&STEELCO.,LTD.(2) 中板厂原二辊主传动咬钢时电机堵转中板厂原二辊主传动咬钢时电机堵转现象：中板厂原二辊主传动在进行全数字直流传动装置小拖大改造时，上/下辊主电机空载运行时一切正常，轧钢时轧棍一咬入板坯，电机即刻堵转，放大堵转电流后，现象依旧

39、。马鞍山钢铁股份有限公司MAANSHANIRON&STEELCO.,LTD.分析：造成这一现象的原因是系统特性软，用示波器查看直流传动装置输出的电流波形呈脉动状，逐点查看调速系统各调节器的输出波形，发现速度调节器的输出有被封锁的现象；检查整流变压器输出的电压波形，发现整流变压器输出电压在咬钢瞬间电压下降超过30%，且C相电压低50V。SIEMENS全数字直流传动装置对输入电压的检测及处理的缺省方式是：电源下降超过20%，系统立刻封锁速度调节器，0.2S内没有恢复将立刻报电源故障，系统跳闸。因此当咬钢瞬间产生大的电流冲击时，整流变压器输出电压将瞬时下降，系统检测到后立刻封锁速度调节器和电流调节

40、器，直流传动装置的输出电流回零，电流减少后，整流变压器输出电压恢复正常，如此反复，系统并不报故障，但电机输出转矩上不去，无法满足生产要求。马鞍山钢铁股份有限公司MAANSHANIRON&STEELCO.,LTD. 处理：将整流变压器C相电压分节头调至正常位，将欠电压脱扣值由P351=-20%设定为P351=-50%，故障消除。马鞍山钢铁股份有限公司MAANSHANIRON&STEELCO.,LTD.3. 交流传动装置的工作原理和故障分析交流传动装置的工作原理和故障分析随着科技进步，交流调速已逐渐取代直流调速。中小容量的异步电动机一般采用通用变频器调速；绕线式异步电动机可采用串级调速；中大容

41、量的异步电动机一般采用中压变频器（MV）调速；大容量的同步电动机一般采用交交、LCI、大功率IEGT变频装置等进行调速。马鞍山钢铁股份有限公司MAANSHANIRON&STEELCO.,LTD.3.1 交流调速的控制方式交流调速的控制方式 (1)交流电机的同步转速n。与电源频率f成正比，即（P为电机极对数），所以改变电源频率f即可实现变频调速。另外，电机调速时，磁通太弱，没有充分利用电机的铁芯，是一种浪费；磁通太强，会使铁芯饱和导致过大的励磁电流，严重时会使绕组过热而损坏电机。因此，可根据异步电动机的电势方程：E=4.44fwk忽略定子压降，得：（C1=1/4.44kw）因此在电动机调速时，

42、保持V/f为恒定，即实现恒磁调速。对与控制对象为多台电机并联运行，应采用恒磁调速。Pfn600fVC1 马鞍山钢铁股份有限公司MAANSHANIRON&STEELCO.,LTD.(2)根据电机统一理论，对交流电机实行矢量控制，即对电动机的磁通分量和转矩分量分别进行控制，可以获得与直流电机相同的转矩和控制精度、响应速度。对与控制对象为单台电机运行，应采用矢量控制方式。马鞍山钢铁股份有限公司MAANSHANIRON&STEELCO.,LTD.3.2同步电动机的控制同步电机的所有矢量（磁动势、电压和电流等等）都在空间以同步速度旋转，它们在定子静止坐标系的各分量，即在定子绕组中的物理量，都是交流量，

43、相互耦合，控制和计算非常困难。借助于坐标变换，使电机各矢量进入同步旋转坐标系后就变成了静止矢量，它们在坐标系上的各分量都是直流量，可以方便地分析转矩和被控矢量（电压、电流等）各分量间地关系，实时计算获得转矩控制所需的被控矢量的各分量（直流设定值）。如图所示，首先定义两个同步旋转坐标系，第一个坐标系为转子坐标系，它的横坐标与转子磁极方向重合，称为直轴（D_SM轴），与之垂直的纵坐标称为交轴（Q_SM轴）；第二个坐标系为磁通坐标系，它的横坐标与电机合成主磁通方向重合，称为虚轴（D轴），与之马鞍山钢铁股份有限公司MAANSHANIRON&STEELCO.,LTD.垂直的纵坐标称为实轴（Q轴）。由于

44、电枢反应，合成主磁通不在转子磁极方向，两者之间的角度为，它同时反映了同步电机负载的大小。因此，两个坐标系之间以内部相差角在空间以同步转速旋转，内部相差角可以通过磁通模拟器计算电流反馈值获得。D轴也称为磁通轴，它表示由定子电流磁化分量和转子励磁电流共同产生的合成主磁通的空间位置，Q轴也称为转矩轴，它表示由定子电流产生的转矩分量的空间位置。由于D、Q轴相互垂直，位于两轴上的物理量完全解耦，因此可以模仿直流电动机的控制方法分别对合成主磁通和定子电流转矩分量加以控制，在基速以下维持主磁通恒定，进行恒转矩调速；在基速以上弱磁，进行恒功率调速。定子电流空间矢量设定值I1_R在两个坐标系的各分量及相互关系如

45、下：马鞍山钢铁股份有限公司MAANSHANIRON&STEELCO.,LTD.-ID_R_SM= -ID_R*cos()+IQ_R*sin()IQ_R_SM= ID_R*sin()+IQ_R*cos()I1_R= sqrt(ID_R+IQ_R)= sqrt(ID_R_SM+IQ_R_SM) 马鞍山钢铁股份有限公司MAANSHANIRON&STEELCO.,LTD.3.3 同步电动机控制装置的故障分析同步电动机控制装置的故障分析(1) 二烧1#烧结机主抽风机同步电动机空载运行定(2) 子电流过大现象：二烧1#烧结机主抽风机同步电动机在2004年中修期间，同时更换了同步电动机励磁装置。励磁装置做

46、空投实验时励磁电压、励磁电流等参数均正常，将励磁装置上的功率因数调节选择到自动调节，启动同步电动机，当励磁投励后，励磁装置上的功率因数显示为1，但定子电流已达到额定值。马鞍山钢铁股份有限公司MAANSHANIRON&STEELCO.,LTD.分析：同步电动机运行时的定子电流和励磁电流轨迹与功率因数的关系如图所示。当同步电动机空载运行时定子电流达到额定值，实际检测励磁电流也超过额定值，说明实际的功率因数已不为1。手动将励磁电流调下来，同步电动机的定子电流值也随即下降。说明功率因数检测回路接线有错误。处理：将功率因数检测回路恢复正确接线，故障消除。马鞍山钢铁股份有限公司MAANSHANIRON

47、&STEELCO.,LTD.(2) 新区热轧新区热轧R2机架上辊功率柜爆快熔机架上辊功率柜爆快熔现象：新区热轧R2轧机的同步电动机由TM-70变频装置驱动，在轧制过程中，上辊励磁柜爆快熔并有一只晶闸管损坏，更换元件后，空载运行正常，咬钢后整流器直流输出过电压，故障复位后再次咬钢时，逆变柜爆快熔并损坏多只IEGT功率组件。马鞍山钢铁股份有限公司MAANSHANIRON&STEELCO.,LTD.分析：整流器直流输出过电压的主要原因是电机制动时的能量没有及时消耗在制动电阻上或没有及时回馈到电网；逆变柜爆快熔并损坏多只IEGT功率组件，说明逆变柜的输出电流发生剧烈波动，电流环失控；从同步电动机矢量

48、控制的原理可知，当励磁电流发生波动时，为维持同步电动机的合成磁势，定子电流将快速调整。用示波器查看励磁电流波形，发现缺两个波头，进一步检查，+C相脉冲丢失，原因是逆变控制系统的触发控制板损坏。处理：更换触发控制板ARND-3677A，更换快熔、IEGT功率组件及电容器。装置回复正常。马鞍山钢铁股份有限公司MAANSHANIRON&STEELCO.,LTD.复习1.晶闸管的导通条件是什么？答：(1)阳极与阴极之间施加正向电压；(2)控制极与阴极之间施加触发电压；(3)负载电流要大于或等于晶闸管的维持电流；以上条件缺一不可。2.晶闸管二端并接阻容吸收电路可起哪些保护作用?答：(1)吸收尖峰过电压

49、；(2)限制加在晶闸管上的du/dt值；(3)晶闸管串联应用时起动态均压作用。马鞍山钢铁股份有限公司MAANSHANIRON&STEELCO.,LTD.3. 实现有源逆变的条件是什么？4. 答：实现有源逆变须同时具备下述两个条件：(1)变流电路直流侧必须外接与直流电流Id同方向的直流电源Ed,其值要略在于Ud，才能提供逆变能量；(2)变流电路必须工作在90（即90）区域，使Ud0,才能把直流功率逆变成为交流功率。4.速度调节器的作用是什么？答：速度调节器的作用是将速度给定与速度反馈的偏差信号进行PI运算后，其输出作为电流调节器的给定，用来调节直流电动机的转速。马鞍山钢铁股份有限公司MAAN

50、SHANIRON&STEELCO.,LTD.5.矢量控制的基本原理是什么？答：矢量控制也称磁场定向控制。它的基本原理是通过测量和控制交流电动机定子电流矢量，根据磁场定向原理分别对异步电动机的励磁电流和转矩电流进行控制，从而达到控制异步电动机转矩的目的。具体是将交流电动机的定子电流矢量分解为产生磁场的电流分量(励磁电流)和产生转矩的电流分量(转矩电流)分别加以控制，并同时控制两分量间的幅值和相位，即控制定子电流矢量，所以称这种控制方式称为矢量控制方式。马鞍山钢铁股份有限公司MAANSHANIRON&STEELCO.,LTD.控制柜的点检与维护控制柜的点检与维护马鞍山钢铁股份有限公司MAANS

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