抱閘控制方式

溫曉戰(zhàn) 吳中意 梁志平 鐘意

摘要：目前自動化輸送設備都使用帶抱閘電機，可以保證貨物準確停止在指定位置，輸送鏈床啟停頻繁，制動方式利用變頻器本身的控制功能實現(xiàn)，需要使用變頻器內部繼電器控制外部接觸器吸合，輸出信號時，電機抱閘就打開，不輸出就處于制動狀態(tài)，變頻器內部繼電器頻繁動作，繼電器觸點磨損或所帶接觸器電流大導致觸點粘連，及觸頭制造工藝缺陷等，都會影響到電機抱閘正常開啟，本文對電機抱閘控制方式進行初步探討。

關鍵詞：帶抱閘電機、抱閘控制方式、探討

引言：三相異步電動機切除電源后依慣性總要轉動一段時間才能停下來。而生產(chǎn)中起重機的吊鉤或卷揚機的吊藍要求準確定位;萬能銑床的主軸要求能迅速停下來。這些都需要對拖動的電動機進行制動，其方法有兩大類：機械制動和電力制動。實際項目中，抱閘分為常閉和常開兩種，一些要求準確定位的設備需要使用常閉的，不工作時抱閘處于抱緊狀態(tài)，通電工作后抱閘打開，本公司自動化設備均采用SEW電機，抱閘為常閉型。

一、帶電機抱閘控制方式了解

1、變頻器控制電機抱閘

變頻器內部自帶抱閘邏輯控制，變頻器內部線路有兩路繼電器，第一路繼電器在變頻器未上電時為常開狀態(tài)，將一路繼電器串聯(lián)在抱閘變頻器控制線路中，抱閘主線路為二相380V，通過PLC下發(fā)啟動指令變頻器啟動，繼電器從常開狀態(tài)變?yōu)槌ｉ]狀態(tài)，抱閘接觸器吸合，電機抱閘線圈通電打開，電機變頻啟動，單PLC下發(fā)停止指令變頻器停止，繼電器從常閉狀態(tài)變?yōu)槌ｉ_狀態(tài)，抱閘接觸器失電斷開，電機抱閘斷電抱死轉軸制動。第二路繼電器有一常開點和一常閉點，常用于變頻器故障報警使用。

變頻器控制抱閘優(yōu)點是變頻器控制的電機速度在一個人可以人為設置并且精確到達的時候才動作，滿足了驅動設備的正常運行。

2、變頻器與PLC之間通過網(wǎng)絡通訊控制抱閘

PLC程序控制，開啟控制是驅動電機和抱閘同時得電，閉合是讀取狀態(tài)字，如果變頻器的實際速度狀態(tài)字的值不是0，抱閘回路接通，直到是0，即真正減速到0了抱閘抱緊。

PLC用于控制變頻器的啟動、停止、速度給定、抱閘的開關等。

變頻器把運行參數(shù)反饋給PLC后，PLC通過獲得的變頻器實時參數(shù)控制抱閘，此外，PLC和變頻器側還應該作好通訊檢測就更完善了。

PLC還可以通過設備側速度或位置檢測進行閉環(huán)控制，PLC通過獲得反饋信號，分析判斷實時位置和速度，計算給抱閘的輸出信號，使控制更可靠、安全聯(lián)鎖更嚴密。

更重要場合還可以直接信號接至變頻器使能信號、變頻器急停信號中，甚至做完全獨立的抱閘控制回路、安全的打開及關閉抱閘，防止意外帶來的生產(chǎn)、設備及人身事故。

二、抱閘控制案例應用

1、改動背景

①本公司從事保健藥品行業(yè)，隨著時代的發(fā)展，為加強企業(yè)核心競爭力，將老舊設備淘汰更新為自動化設備，建立了透明工廠，從車間生產(chǎn)到成品入庫都已實現(xiàn)設備自動化，自動化設備涉及電氣知識面較廣，我們作為一名機修，必須要掌握更多的電氣知識，在遇到設備突發(fā)故障時，可以快速處理故障恢復生產(chǎn)，搶修時效越短對公司造成的質量損失越小，這些自動化設備都采用變頻器控制抱閘，變頻器多達1000臺，日常運行中經(jīng)常會出現(xiàn)抱閘無法打開，變頻器報警信號已反饋給PLC，但變頻器面板指示燈不報故障及無故障代碼，經(jīng)過仔細的故障排查，確認變頻器內部繼電器吸合，動合觸點不導通，外部抱閘接觸器無法吸合，電機有異響，電機溫度過高，出現(xiàn)堵轉現(xiàn)象。

②自動設備從安裝投入運行有近7年，每天出貨量平均有700多板貨物，也就是變頻器驅動電機抱閘開合需要700多次，部分設備電氣元件已到達使用時限，變頻器內部繼電器工作時限已有140萬次，接觸器工作壽命一般在100-300萬次，變頻器繼電器觸點出現(xiàn)接觸不良現(xiàn)象，導致電機抱閘無法打開，PLC監(jiān)控系統(tǒng)中變頻器報警，設備無法運行，而外部接觸器線圈電流較大，大電流容易使接觸器內部觸點粘連，根據(jù)設備故障維修日志，從2021年2月份至今，變頻器因內部繼電器觸點接觸不良，更換變頻器有6臺變頻器，平均每月有2臺損壞，每臺變頻器平均價3000元，一年變頻器維修就需要7.2萬元，隨著變頻器工作時限增加，變頻器損壞率也會越來越多，設備維修費用大幅上升。

③變頻器內部繼電器輸出不穩(wěn)定，設備故障率提高，變頻器輸出不穩(wěn)定鏈床每經(jīng)過3板貨物就報一次變頻器故障，會影響到貨物入庫和出庫，生產(chǎn)效率降低。

④電機抱閘無法打開，電機堵轉，會將電機線圈燒壞

2、改動方案

電機抱閘打開方式改變，由原先變頻器輔助觸點控制電機抱閘打開改用PLC輸出點來控制電機抱閘打開，增加兩個小中繼，PLC啟動變頻器同時啟動中繼線圈吸合，再用中繼動合觸點控制大電流接觸器啟動電機抱閘，還需要將變頻器內部參數(shù)修改，將極限轉矩4-16和4-17值該為最大轉矩值，3-42斜坡減速時間設為0.01S。

三、總結

變頻器控制電機抱閘方便簡單，內部繼電器損壞需要返廠維修，設備故障停機時間長，變頻器與PLC之間通過網(wǎng)絡通訊控制抱閘安全可靠，改裝費用高，需要重新布線，編寫程序，維修方便快捷。