VS20型真空機主機電氣控制改進

溫運嶺

摘要：美國sullair公司生產的VS20-60W/SRF型螺桿式真空機在實際生產中，經常出現主機的軟啟動器過載故障停機，造成真空負壓的供應不穩或脫供，根據對VS20型真空機的工作原理及故障分析，改進如下：主機電氣控制改為軟啟動器啟動，接觸器運行，熱繼電器保護；加裝風扇散熱；增加微機對其控制和監測。改進后VS20型真空機的控制柜內的溫度下降，真空機的故障減少，實現微機對其監控。

關鍵詞：真空機；軟啟動器；電氣控制；接觸器；主機

中圖分類號：TH137 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2012）18

駐馬店卷煙廠引進了兩臺由美國sullair公司生產的VS20-60W/SRF型螺桿式真空機，一用一備，主要為卷接包車間生產提供真空負壓。該真空機主要由電氣系統、真空系統、冷卻與潤滑系統、排放系統等幾部分組成。投入運行時性能一直穩定，但用了一年后兩臺真空機接連出現主機軟啟動器過載故障停機現象，而且頻繁出現，造成負壓不穩或脫供，影響到生產。為此，對VS20型真空機的主機電氣控制部分進行了部分改進。

1存在問題

VS20-60W/SRF型真空機的主機采用的是軟啟動器控制， 油泵和風機用的是接觸器控制。該真空機的保護方式比較多，具有相序、過載、水壓、油壓、油溫、壓力等保護，由控制電路板集中控制。在生產中，VS20型真空機主機的軟啟動器頻繁出現過載故障，保護動作，引起整體停機。經觀察分析，軟啟動器過載的原因是：VS20型真空機的電控柜采用的是鑲入式，空間比較小，散熱性不好，周圍環境溫度又高，造成軟啟動器的電子元件過快老化，導致軟啟動器誤報故障停機。另外，該真空機沒有故障報警系統，操作人員不能及時發現故障和開啟備用機；再者中控室的微機不能對其進行監視和控制，給操作人員帶來很大的勞動量。

2改進方法

針對以上原因對VS20-60W/SRF型真空機采取了如下改進措施：

2.1改變主機的控制模式

VS20型真空機使用的軟啟動器是美國S801R30N3S型軟啟動器，該軟啟動器體積比較小，結構緊湊，一體化封裝，維修困難；該真空機的電控柜較小，別型號的軟啟動器或變頻器都安裝不進去，無法替換。

改變VS20型真空機的主機控制方式，由原來的軟啟動器啟動，軟啟動器運行；改為軟啟動器啟動，接觸器運行的控制方式。

又在主線路上加裝一臺熱繼電器，將熱繼電器的常閉輔助觸點串接在控制線路中，對主機進行過載保護，防止接觸器運行時主機過載。

2.2實現中控微機監控

第一，在VS20型真空機的控制面板上加裝本地/遠程轉換開關，再將VS20型真空機的運行狀態、啟動、停止命令通過硬線接到空壓中控PLC上，通過程序設計實現中控微機對真空機的監控。當本地/遠程轉換開關轉到本地時，由本地啟停按鈕控制，轉到遠程時，由中控微機控制啟停。減少操作人員的勞動量。

第二，在真空機控制柜內加裝一個中間繼電器，作為真空機的各種保護動作后的輸出，當真空機的任一保護動作時，中間繼電器就發出動作信號，把這一信號送入到空壓中控PLC。在中控室的監控微機上產生相應報警信息和聲音提示，引起操作人員的注意，及時處理故障或開啟備用機。

第三，在真空負壓總管道上安裝一塊真空壓力變送器，把真空壓力信號變送成電信號送入到空壓中控PLC， 在中控室的監控微機上顯示真空壓力，方便操作人員對負壓管道壓力的監視，了解真空機的運行狀況

2.3增加控制柜的降溫系統

結合VS20型真空機的內部空間和控制柜的位置，在該真空機的控制柜左上角開了個排氣孔，把軸流風機安裝在排氣孔上，軸流風機的啟停隨真空機；還在控制柜下方開了進氣孔，使控制柜內的空氣流動，降低控制柜內的溫度，便于元器件的散熱。

2.4控制線路的改進

改進前的主機控制電路（如圖1）：啟動時，按下啟動按鈕，控制電路板的MX觸點閉合，軟啟動器控制著主機啟動、運行；停止時，按下停止按鈕，控制電路板的MX觸點斷開，軟啟動器控制著主機停止。

改進后的主機電氣控制電路工作原理：

運行時，合上電源開關后，按下啟動按鈕，控制電路板上觸點MX閉合，中間繼電器A4得電，其常閉觸點閉合；軟啟動器開始控制著主機正常啟動，當軟啟動器啟動結束后，其運行觸點13和14號端子閉合；繼電器A2得電，自鎖，其常閉觸點斷開，A4繼電器失電，軟啟動器1號端子失電，軟啟動器退出運行；同時A2的常開觸點閉合，KM線圈得電，加裝的接觸器投入運行；主機正常運轉。

停止時，按下停止按鈕，控制電路板上的觸點MX斷開，切斷主機控制電源，主機停止運行。

本地/遠程轉換開關實現本地/遠程操作的轉換，斷開時，由本地按鈕操作真空機起停；閉合時由微機控制真空機起停。

熱繼電器的輔助觸點與軟啟動器的故障觸點串聯接入到控制電路板。

當真空機發生任意故障時，控制電路板的故障輸出觸電閉合，繼電器A1動作，把信號送入到PLC，再傳送給微機，微機發出報警信息。

增加的元件選型與參數（如表1）：

3效果驗證

兩臺VS20-60W/SRF型螺桿式真空機主機的電氣控制部分經過改進后，故障明顯降低，連續運行3個月，沒出現一次過載停機故障。

控制柜內的溫度降低到40℃以下，滿足了元器件工作環境要求，減緩元器件的老化速度。

實現了微機對VS20型真空機性能的監控。在中控室微機上操作工不但可以起停操作真空機，還可以監視真空機的運行狀態、真空壓力情況，當出現真空機的故障報警，操作工能及時開啟備用設備，不至于影響到別的設備運行。在中控微機上又做了報警記錄查詢，真空負壓的壓力趨勢，便于以后分析真空機的運行狀況，制定相應的保養措施。

作者簡介：溫運領（1974-），男，河南駐馬店人，供職于河南中煙工業有限責任公司駐馬店卷煙廠。

（責任編輯：周加轉）