大柜行車異響故障處理分析

徐超 張錫廣 蔡學忠 李紅梅 顧晶

摘?要：新烤季開始，預處理一區大柜上方的縱向往復行車從電機在布料過程中，電機會發出較大的異響聲，此響聲警示出設備運行安全性的不穩定。縱向往復行車承載著往復布料小車對四個柜來回布料進柜的責任，其動作主要靠兩臺2.2KW的電機通過速度跟隨的同步控制模式來實現。如果其中一臺電機故障，將會直接影響另一臺電機的正常工作，故障時間過長或問題嚴重時將導致本區投料運行癱瘓，所以，針對此次電機突發異響，技術人員持續性跟蹤、分析和處理。

關鍵詞：大柜行車;異響;跟隨

一、異響聲源判定

一區1—4號柜進料過程中，布料動作可以正常進行，但M158-2電機發出較大刺耳的異響聲，且整車運行過程中會伴隨抖動的現象。通過對現場設備和大車運行動作來判定異響聲發出的準確位置。

（1）跟蹤電機運行情況。從電氣方面考慮，對電機的相關組成部分和連接部分進行判定。首先，拆開風扇罩殼，觀察電機轉動的正反方向，傳動方向正常，換向過程正常。其次，電機運行狀態下，聽判電機前后端軸承。判定聲響不是由軸承端發出。再次，測量電機三相電流電壓，電壓均在382V左右，電流均在5A左右，對照銘牌，滿足參數要求。運行過程中電機存在抖動情況，還需深入內部結構通過拆卸檢查才能進行判定。

（2）檢查制動機構。抱閘是主從電機到位后對電機進行制動停車，如果調整不當，會造成電機狀態異常，例如：電機發熱，電機傳動失效、電機制動失常發生撞車等不良狀況。通過外圍調整制動結構松緊程度，徹底放松和適度調緊，測試反映異響聲沒有任何改變，判定制動機構調整異常不是造成異響的主因。

（3）檢查減速箱部分。機修跟蹤觀察得知，減速箱部位確實傳動聲響過大，但通過壓箱的使用壽命和放出的油液判定，減速箱損壞的機率很小，而且更換減速箱工作量過大，難度過高。所以更換減速箱只是作為備選方案待定。

（4）傳動輪檢查。首先觀察大車傳動輪轉動情況，因大車自重過大，長期運行也造成輪子和軌道的磨損，在運行過程中輪子會出現部分路程打滑現象，但抱死的現象基本不會發生。而且到位停車后，行車的主從兩邊與防撞梁的距離偏差不大。所以因傳動輪而出現異響的可能性被排除。

綜上所述，異響聲主要由減速箱位置發出，但電機與減速箱在傳動過程中明顯振動可能是造成異響的主要因素，需要通過對部件和控制方式進行分析論證。

二、處理過程分析

（一）硬件檢查測試。通過對關聯設備進行拆卸、更換、保養檢查來尋找異常點

（1）電機部分。拆下電機，檢查前后端軸承，前段軸承油脂良好，后端略黑，但無明顯配合間隙過大現象存在，考慮故障存在偶然因素，更換前后端軸承;檢查轉子與軸承配合良好，定子單項阻抗正常。保養后裝配電機，并在實驗平臺上引入拖動電壓，空載測試電機運行穩定，無異響、無異常，電流三相恒定，無波動。

（2）減速箱部分。拆開連接法蘭盤后，觀察減速箱內潤滑油液良好，因輪子拆卸過于困難，未能做到釋放減速箱后進行測試減速箱的良好情況，只能通過機修人員經驗式進行排查，初步判定減速箱沒有較大異常情況。

（3）變頻器部分。通過對不同區同型號的變頻器參數對比，參數設置無異常。之后測量電壓、電流輸出正常?？紤]變頻器集成模塊是否存在異常，拆下二區M160-2?CT變頻器（同功能使用的同型號）替換M158-2進行測試，異響聲無明顯變化，判定變頻器自身硬件無異常。在異響聲伴隨情況下，變頻器在運行過程中0.13號參數（變頻器輸出有效電流）會出現正負跳動，且在大車正、反向運行下均會出現此異常情況，記錄異常信息繼續進行跟蹤。

（4）制動機構部分。通過對制動機構部分進行拆卸，發現內部存在碳粉堆積，清潔內部碳粉，重新按照標準調整抱閘，測量抱閘相間阻抗（1+3）+（1+5）=（3+5），運行過程中線圈吸合正常，制動有效。

（5）編碼器部分。變頻器上無編碼器引起的故障代碼產生，且編碼器傳輸到變頻器對應的位置數值正常。但在電機傳動中，編碼器部分出現了甩動現象，且主、從編碼器均出現此現象。

（二）單電機拖動測試

（1）拆下從電機M158-2動力線，頂起從電機抱閘，用主電機獨立拖動行車運行，從電機異響聲消除。

（2）強制M158-1電機隔離開關輸入點I65.6，現場從操作箱引入380V電壓到M158-2隔離開關上端，分斷M158-1隔離開關單機測試M158-2電機運行情況，異響消失。但當兩臺電機同時供電運行時，異響聲又再次出現。

（三）控制方式分析

大車采用的是速度同步雙驅動技術，主要由2臺相同功率電機驅動，兩電機之間不聯軸，兩電機分別安裝編碼器。大車的驅動為兩點式雙驅動，要求在兩個目標位置之間往復運動，在保證運行效率的同時，能自動尋找最佳減速點并減速運行至目標位置準確停車、折返。

主電機驅動器為位置控制方式，內置于UNI-SP的APC通過接收獨立的位置反饋編碼器（或通過UNI-SP對速度反饋編碼器的積分）的信號與目標給定位置比較得出位置偏差，并由APC輸出當前的速度給定值，完成大車的定位并給出到位信號。

由于工藝的特殊性，導致從電機驅動器必須工作在隨動控制方式，其控制特性對適時性、采樣精度等要求均超過PLC及profibus-dp的指標，因此，這部分只能由UNI-SP內部完成，PLC控制將產生從機嚴重滯后，影響控制效果，甚至產生系統振蕩。

三、故障處理總結

通過對異響聲源發出位置判定，變頻器輸出有效電流正負跳動，主、從編碼器傳動過程中甩動等現象的觀察，結合大車速度跟隨的控制方式進行分析，判定故障原因主要因為主從速度不跟隨造成，主電機編碼器的速度及位置信號通過CT-NET適時送給從電機驅動器作為速度/動態位置給定，從電機編碼器與主編碼器進行適時的速度/動態位置比較，并由D-LOCK控制從電機，完成與主電機的位置同步校正和補償。但因為主編碼器傳動中出現甩動，速度信號一直發生變化，致使大車主從位置發生變化，出現車架扭曲，從車位置又因慣性前后擺動，致使壓箱發出異響聲。通過拆下主編碼器，輕微校驗傳動軸，裝回后甩動現象消除，跟蹤運行情況，異響問題也隨著消除。

參考文獻：

[1]紅河煙葉預混電氣傳動方案補充說明.成都思創電氣工程有限公司，2003.

[2]儲柜驅動變頻器（Unidrive?SP）ST.RD.03.KSEC.49.昆船電子，2003.

作者簡介：徐超（1987-），男，漢族，云南彌勒人，本科，助理工程師，研究方向：電氣工程及自動化;張錫廣（1971-），男，漢族，云南彌勒人，工程碩士，工程師，研究方向：項目管理。