簡析紙機電氣傳動系統(tǒng)的故障檢修方法

【摘要】紙機電氣傳動系統(tǒng)中的交流變頻調(diào)速系統(tǒng)主要是基于過程現(xiàn)場總線控制協(xié)議來實現(xiàn)智能化控制與通訊的，同時由于紙機外部工藝參數(shù)變化性較大，通常會對紙機運行的穩(wěn)定性造成影響，甚至?xí)?dǎo)致變頻器故障及停機現(xiàn)象的產(chǎn)生，因此，為保障紙機運行的穩(wěn)定性，本文對其電氣傳動系統(tǒng)的常見故障進行了分析，并研究了故障檢修的具體方法。

【關(guān)鍵詞】紙機；電氣傳動；故障；變頻調(diào)速

目前在紙機電氣傳動方式已由傳統(tǒng)的直流及可控式傳動方式轉(zhuǎn)變?yōu)榱爽F(xiàn)代化的交流變頻調(diào)速傳動方案，顯著提升了調(diào)速的精度，提高了響應(yīng)的靈敏度，同時擴充了調(diào)控的范圍。交流變頻調(diào)速系統(tǒng)主要是采取過程現(xiàn)場總線控制調(diào)控方案，驅(qū)動性能較優(yōu)，可控制度高?，F(xiàn)今在造紙領(lǐng)域已有了相對廣泛的應(yīng)用。然而在電氣傳動系統(tǒng)運行過程中可能會受到紙機外部工藝參數(shù)變化的影響，同時會對車速的穩(wěn)定性帶來一定的負(fù)面影響，因此，時?？赡軙?dǎo)致停機、硬件缺損等故障，影響了工藝制造的連續(xù)性?；诖?，以下主要對紙機電氣傳動系統(tǒng)的一般故障及檢修方法進行了分析與研究。

一、外部故障導(dǎo)致紙機車速不穩(wěn)定檢修分析

影響紙機車速穩(wěn)定性的因素不僅包括設(shè)備的電源頻率、電壓、變頻器設(shè)置，同樣與紙機外部工藝參數(shù)的變化有一定的聯(lián)系。一般可以將紙機車速不穩(wěn)定故障細(xì)分為造紙工藝故障方面的外部故障與變頻器內(nèi)部故障等。以下則主要介紹紙機內(nèi)外部故障的檢修方法。

（一）造紙工藝參數(shù)不穩(wěn)定檢修

若紙機造紙工藝參數(shù)不穩(wěn)定，不僅會給電氣傳動系統(tǒng)帶來額外的傳動負(fù)擔(dān)，同時會對變頻器的正常運行造成影響，直接提高了系統(tǒng)故障發(fā)生的可能性?？赡芤鸺垯C網(wǎng)部的真空度、壓榨區(qū)域的壓力、漿料上網(wǎng)部分的濃度出現(xiàn)變化，致使?jié){料不能完全脫水，系統(tǒng)烘缸內(nèi)排水不通暢，在更換紙機輥筒后且可能導(dǎo)致輥筒直徑參數(shù)發(fā)生變化，影響了紙機車速的穩(wěn)定，進而導(dǎo)致紙機不能正常完成抄造作業(yè)。以長網(wǎng)多缸式高速紙機造紙工藝參數(shù)不穩(wěn)定為例，在紙機的軟壓光與施膠更換輥筒后，由于其具體的直徑參數(shù)與系統(tǒng)內(nèi)部變頻器所控制的速度參數(shù)有一定的誤差，因而導(dǎo)致在紙機運行過程中輥筒速度不穩(wěn)定，同時所流通的電流也有其差異，進而造成斷紙現(xiàn)象出現(xiàn)較為頻繁，影響了紙機操作運行的穩(wěn)定性。分析故障原因，主要是由于紙機系統(tǒng)在更換輥筒后，造紙工藝的直徑參數(shù)產(chǎn)生變化，導(dǎo)致輥筒壓力失衡，致使紙幅既定壓力發(fā)生變化，導(dǎo)致其強度降低，進而出現(xiàn)斷裂。與此原理類似，當(dāng)系統(tǒng)壓榨部分上、下機輥筒的參數(shù)出現(xiàn)誤差，同時會造成系統(tǒng)壓力失衡，無法帶動毛布的穩(wěn)定運轉(zhuǎn)，導(dǎo)致其強度降低，進而損壞，因而導(dǎo)致系統(tǒng)傳動單元出現(xiàn)停機現(xiàn)象。

檢修處理：如發(fā)現(xiàn)紙機輥筒失衡，且電流出現(xiàn)異常的擺動現(xiàn)象，首先需要實施空車調(diào)試，確定導(dǎo)致失衡的原因，并立即調(diào)節(jié)系統(tǒng)顯示部分，觀察變頻器的速度參數(shù)能否即可穩(wěn)定。若發(fā)現(xiàn)紙機更換輥筒部位存在負(fù)荷分配問題，則首先需對系統(tǒng)負(fù)荷分配控制端口進行檢查，確認(rèn)是否存在誤差。若系統(tǒng)并無出現(xiàn)上述問題，則需迅速檢查變頻器的轉(zhuǎn)矩補償參數(shù)的設(shè)定，確認(rèn)其是否與系統(tǒng)電機參數(shù)保持一致，并進一步合適輥筒直徑與系統(tǒng)中高參數(shù)測量的準(zhǔn)確性及其與變頻器速度參數(shù)的符合性，及時調(diào)節(jié)變頻器參數(shù)，直至車速穩(wěn)定。由于此類故障發(fā)生的可能性較大，因此，在更換系統(tǒng)上、下機輥筒時，需詳細(xì)測定其中高及直徑參數(shù)，檢查擔(dān)任負(fù)荷分配的控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性，確保紙機外部工藝參數(shù)設(shè)置的準(zhǔn)確性。

（二）機械故障檢修

首先，檢查紙機連接器與紙機速度傳感器的機械連接是否完好。其次，拆開紙機設(shè)備的聯(lián)軸器，僅保持電動機運轉(zhuǎn)，判斷故障的來源。再者，若設(shè)備在轉(zhuǎn)動方面聲音出現(xiàn)異常，且有其明顯的周期性，同時能夠觀察到機械設(shè)備的周期，則可判定為機械故障。

二、內(nèi)部故障導(dǎo)致紙機車速不穩(wěn)定檢修分析

內(nèi)部故障的首要原因是由于系統(tǒng)變頻器出現(xiàn)故障而導(dǎo)致的紙機車速問題，其次則是由于首都受到外部較為惡劣潮濕及高溫等環(huán)境影響而導(dǎo)致的絕緣穿孔、擊穿現(xiàn)象。由于變頻器自身元件在長時間使用情況下會出現(xiàn)老化問題，進而導(dǎo)致電容失效，產(chǎn)生漏電。在紙機傳動系統(tǒng)中變頻器的一般故障多表現(xiàn)為變頻器過熱、過載、過流、電流波動幅度較大、輸出不穩(wěn)定等。通常會導(dǎo)致變頻器電路中的部分模塊損壞。因此，在紙機電氣傳動系統(tǒng)出現(xiàn)內(nèi)部故障時，首先需要檢查系統(tǒng)內(nèi)部變頻器各信號線、負(fù)荷分配點及反饋線之間的連接是否正常，變頻控制器程序所設(shè)置的參數(shù)范圍是否發(fā)生了變化，檢查程序執(zhí)行的正確性，核實變頻器轉(zhuǎn)矩補償參數(shù)設(shè)定的合理性，確保變頻器所設(shè)定的默認(rèn)參數(shù)與電機參數(shù)的一致性，掌握變頻器參數(shù)調(diào)節(jié)的合適度，觀察其電源輸出的平衡性與電壓的波動幅度，查看變頻器電容器是否出現(xiàn)老化現(xiàn)象等。

同樣以高速文化紙機在其運轉(zhuǎn)操作過程中的故障為例，其三烘分部在紙機運行過程中出現(xiàn)跳?，F(xiàn)象，當(dāng)時變頻器電機功率為160KW，值班記錄顯示變頻器曾出現(xiàn)電機溫度、電流異常問題，電流波動幅度較大。經(jīng)檢查排除了紙機電機電纜與傳感器故障問題，為維持紙機的正常生產(chǎn)操作，更換變頻器后保持正常開機操作，此時變頻器并未出現(xiàn)瞬時過載問題，因而分析故障極有可能是由于變頻器自身的驅(qū)動問題，在檢修時對變頻器主回路電流進行檢測，觀察其驅(qū)動回路模塊是否被擊穿。由于該紙機電氣傳動系統(tǒng)中變頻器已經(jīng)運行超過5年時間，因此分析驅(qū)動元件可能存在老化的可能性，在檢修過程中，同時發(fā)現(xiàn)驅(qū)動電路板電容有輕微的漏液痕跡，因而對系統(tǒng)中老化的光耦進行更換，在完成維修后，進行試機操作，設(shè)備恢復(fù)正常。因此將其歸結(jié)為系統(tǒng)驅(qū)動電路老化所致。為確立系統(tǒng)驅(qū)動電路的問題，一般可在為通電時，對比系統(tǒng)線路的電阻與通電時的區(qū)別，確認(rèn)電壓是否出現(xiàn)失衡與失真現(xiàn)象，并采取針對性的解決措施，消除系統(tǒng)故障。

結(jié)束語

綜上所述，在紙機電氣傳動系統(tǒng)的運行過程中，系統(tǒng)故障產(chǎn)生的原因除開內(nèi)部變頻器自身產(chǎn)生的故障外，通常與機械設(shè)備連接及外部造紙工藝參數(shù)的設(shè)定有顯著的關(guān)聯(lián)。因此，維修人員不僅需要掌握紙機電氣傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理，具體的調(diào)試方法，還需了解整個系統(tǒng)的拖動機械與造紙工藝流程，并根據(jù)系統(tǒng)故障實際判定產(chǎn)生故障的原因，進而迅速采取措施解決運轉(zhuǎn)問題，保持紙機在運行過程中的穩(wěn)定性。

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