電機控制器換相轉接插頭研制

劉軒明，楊偉利

（北京博維航空設施管理有限公司，北京 100053）

0 引言

首都機場3號航站樓（T3）是目前世界最大的單體航站樓，每天為十余萬名旅客提供出行保障，而其重要的組成部分——自動化行李傳輸系統，更是擔負著巨大的責任。T3行李系統是一個設備總長超過60 km、輸送機總數超過1萬臺的龐大設備系統，每天傳送數萬件行李。行李系統的本質就是一個物流分揀傳輸系統，系統所采用的西門子傳送設備故障率雖然很低，但是巨大的數量基數決定著設備發生故障的情況還是很多的，如何快速維修，不影響系統的正常運行，是維修人員面臨的一個難題。

1 研究背景

系統在日常運行中，存在行李包卡在設備之間的夾縫中的情況，需要將設備反轉，將行李取出。系統中相當數量的設備自身并無反轉功能，而將設備斷電、拆線、改線、接線到恢復，整個過程至少需要十幾分鐘的時間，但是這樣會給行李正時送達目的地帶來一定的風險。在這種背景下，研究一種控制電機正反轉的連接器，能夠直接與電機控制器相連，在不用改變電機控制器接線的情況下快速的控制電機反轉，可以在維修過程中節省時間，迅速恢復行李系統的正常運行。

T3行李系統中電機控制器有兩大類，一種是使用變頻器控制的，一種是不使用變頻器控制的，使用變頻器的電機控制器自帶正反轉功能，不使用變頻器的只有正轉功能。因為電機控制器除了給電機提供電力，還提供信號，如果接線接錯很容易導致電機控制信號的沖突，嚴重時可能燒毀電機。結合電氣接線圖，經過對電機控制器內部接線進行了多次拆卸與組裝，對內部的電器件，特別是接口處的接線進行了細致的分析和試驗。

2 研究思路及應用

由三相異步電機工作原理可知，三相異步電機的定子繞組通入三相交流電會產生旋轉磁場，磁場的旋轉方向取決于三相交流電的相序。改變相序，就能改變磁場旋轉的方向，從而改變電機的轉向。而交換任意兩相定子繞組的接入順序就改變了相序，因此將接至交流電機的三相交流電源進線中任意兩相對調，電機就可以實現反轉，圖1所示。

圖1 三相異步電機改變正反轉接線原理圖

將電機控制器到電機的連接線的內部接線進行改接，將原連接線（圖2）母頭處的其中兩路火線互換，連接在對方的端子頭上，變成換相轉接插頭。在實際維修操作中，將換相轉接插頭的母頭接在原連接線的公頭上，換相轉接插頭的公頭插在電機控制器的母頭上，就可以實現“快插快拔，快速維修”，換相轉接插頭接線如圖3所示。

圖2 原連接線接線示意圖

研制的換相轉接插頭如圖4所示。制作完成后，在行李系統的設備上進行了多次試驗，達到預期效果。在實際維修過程中，原來最快15 min，改進后只需要1 min。快速插接即可令設備達到反轉，避免了危險繁瑣的電氣接線過程，提高了維修速度，降低了保障行李的運行風險，同時，也在很大程度上保護了處理此類電氣故障維修人員的人身安全，降低維修中的危險系數，實現安全、快速維修。

圖3 換相轉接插頭接線示意圖

圖4 研制的換相轉接插頭

3 結語

在很多類似的行業和關鍵設備的生產運行中，“快速維修”是設備維保搶修中的關鍵要素，如何在突發故障中搶得寶貴時間，快速恢復系統的正常運行是維修技術人員關注的重要課題。研制的換相轉接插頭縮短故障搶修時間，提高工作效率，為旅客行李安全快速到達提供了重要保障。