王振 王奔漢

（中車長江運(yùn)輸設(shè)備集團(tuán)有限公司 湖北武漢）

1 電機(jī)檢測系統(tǒng)的重要性

電機(jī)是根據(jù)電磁感應(yīng)定律原理把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的元件。具有結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、價格便宜、運(yùn)行可靠等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于驅(qū)動機(jī)床、水泵、鼓風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)、起重機(jī)、卷揚(yáng)機(jī)以及礦山機(jī)械等設(shè)備，是工業(yè)企業(yè)各類設(shè)備的主要動力源，在生產(chǎn)生活中占有舉足輕重的地位。電機(jī)的應(yīng)用越來越廣，是人們生產(chǎn)和生活中不可少的重要動力提供者，對電機(jī)的保護(hù)也越來越重要。有一套保護(hù)和檢測電機(jī)是否正常運(yùn)轉(zhuǎn)的系統(tǒng)至關(guān)緊要。

電機(jī)旋轉(zhuǎn)帶動機(jī)械元件轉(zhuǎn)動，在整個機(jī)械傳動中及其的重要，如果電機(jī)由于機(jī)械故障，使電機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，電機(jī)會發(fā)熱，長時間發(fā)熱直至電機(jī)燒毀。為了避免由于機(jī)械故障使電機(jī)過載燒毀，我們要時刻檢測電機(jī)是否正常運(yùn)行。檢測電機(jī)是否正常運(yùn)轉(zhuǎn)的裝置有很多，如過流繼電器，旋轉(zhuǎn)編碼器等?，F(xiàn)在設(shè)備PLC已經(jīng)是基本配件了，我用PLC的一個輸入點(diǎn)檢測電機(jī)是否正常運(yùn)轉(zhuǎn)，無資金的壓力，以后維修工作簡單，維修成本低。

2 檢測電機(jī)的方法

2.1 熱繼電器的檢測方法

傳統(tǒng)的電機(jī)保護(hù)是熱繼電器來實(shí)現(xiàn)。熱繼電器用于電機(jī)設(shè)備的保護(hù)電路中，當(dāng)電機(jī)出現(xiàn)過負(fù)載或短路故障時，熱繼電器能在一定時間內(nèi)動作或發(fā)出信號，使電機(jī)電源切斷，保證電機(jī)的安全。熱繼電器的安秒特性要位于電機(jī)的過載特性之下，由于熱繼電器動作過間長，反應(yīng)慢，在一定程度上對電機(jī)和線路有一定的傷害，熱繼電器安秒特性允許電機(jī)過載不超過1h。過流繼電器靠發(fā)熱元件動作，元件容易老化，可靠性差，在一定程度上制約它的使用范為。

2.2 旋轉(zhuǎn)編碼器檢測方法

旋轉(zhuǎn)編碼器也叫軸編碼器，是將輛的角位移或旋轉(zhuǎn)量轉(zhuǎn)換成一串?dāng)?shù)字脈沖信號的傳感器。一般裝在旋轉(zhuǎn)物體中間，與旋轉(zhuǎn)軸垂直的一面。旋轉(zhuǎn)編碼器多用在需要精確旋轉(zhuǎn)位置及速度的場合，如工業(yè)控制、機(jī)器人技術(shù)、專用工具等。旋轉(zhuǎn)編碼器可分為增量型編碼器和絕對型編碼器。旋轉(zhuǎn)編碼器反饋脈沖頻率要在允許范圍內(nèi)，超出頻率范圍，脈沖數(shù)失真，不準(zhǔn)確了！旋轉(zhuǎn)編碼器相對比較昂貴，相對使用不廣泛。

2.3 接近開關(guān)檢測電機(jī)方法

接近開關(guān)也稱為無觸點(diǎn)行程開關(guān)，其不用與運(yùn)動機(jī)械部件直接接觸，就可以采集到機(jī)械部件的位置。當(dāng)機(jī)械部件到達(dá)接近開關(guān)的感應(yīng)面，在接近開關(guān)感應(yīng)距離范圍內(nèi)時，不需要機(jī)械接觸及施加任何壓力即可使接近開關(guān)發(fā)出信號，從而直接控制繼電器或給其它控制裝置提供信息。接近開關(guān)可以完成行程控制和限位保護(hù)，它有行程開關(guān)、微動開關(guān)的性能，同時具有傳感性能，且工作可靠，響應(yīng)速度快，性能穩(wěn)定，使用壽命長，抗干擾能力強(qiáng)等。并具有防水、防震、耐腐蝕、抗高溫等特點(diǎn)。按工作原理產(chǎn)品分為電感式、電容式、霍爾。

我選用渦流式接近開關(guān)。這種開關(guān)也叫電感式接近開關(guān)。它是利用金屬性物體在靠近接近開關(guān)時，使金屬性物體內(nèi)部產(chǎn)生渦流。這個渦流反作用到接近開關(guān)，使開關(guān)內(nèi)部振蕩電路電阻變大，由此識別出有無金屬性物體移近，進(jìn)而控制繼電器或給出控制信號。這種接近開關(guān)所能檢測的物體必須是金屬物體。它可以防止不是檔塊的其它雜物影響準(zhǔn)確性。如紙屑、木屑、玻璃等。

3 用接近開關(guān)檢測電機(jī)的方法說明

我們可以使用PLC的指令來監(jiān)測電機(jī)的旋轉(zhuǎn)情況，對電機(jī)進(jìn)行保護(hù)。在電機(jī)的軸附近安裝一個接近開關(guān)，在電機(jī)的輸出軸上加一個檔塊，確保電機(jī)旋轉(zhuǎn)一周檔塊經(jīng)過一次接近開關(guān)，PLC接收一次信號。那么在電機(jī)運(yùn)行期間，接近開關(guān)檢測的相鄰兩次信號有一個固定周期（若是變頻調(diào)速則是最大周期），只需要在plc編程中加入一個巡檢周期（大于上述固定周期或最大周期）即可檢測出電機(jī)是否正常工作。由此電機(jī)是否運(yùn)行plc是知道的，如果電機(jī)不旋轉(zhuǎn)就沒有檢測信號，PLC就知道會報錯。

設(shè)計(jì)一個檢測電路，如圖1所示，當(dāng)電機(jī)運(yùn)行正常時，電機(jī)軸會每旋轉(zhuǎn)一周使X1常閉觸點(diǎn)分開一次，X1常閉觸點(diǎn)斷開使T37計(jì)時器失電一次，T37計(jì)時器通電到不了設(shè)定的時間，T37計(jì)時器的觸點(diǎn)就不會動作，Y0線圈不會得電，不會輸出報錯。當(dāng)電機(jī)運(yùn)行不正常時，電機(jī)軸不會旋轉(zhuǎn)，不會使X1常閉觸點(diǎn)分開，T37計(jì)時器得電到設(shè)定的時間，T37計(jì)時器的觸點(diǎn)就會動作，Y0線圈得電，會輸出報錯。通過外部電路使電機(jī)主路斷電。

圖1

有的同學(xué)會發(fā)現(xiàn)這個設(shè)計(jì)有錯誤，電機(jī)運(yùn)行不正常，停止旋轉(zhuǎn)，檔塊正好停在限位開關(guān)處時，X1常閉觸點(diǎn)會斷開，PLC不會報錯，這位同學(xué)說的沒有錯，我們就要完善這個電路。

圖2

接著上個電路改進(jìn)后，如圖2所示當(dāng)檔塊正好停在限位開關(guān)處時，X1常閉觸點(diǎn)無法閉合使Y0線圈得電，這時就需要用到X1的常開觸點(diǎn)了。檔塊正好停在限位開關(guān)處時，X1常開觸點(diǎn)閉合，使T38計(jì)時器得電，因電機(jī)不旋轉(zhuǎn)，檔塊使X1常開觸點(diǎn)長時間閉合，由此T38計(jì)時器長時間得電，當(dāng)?shù)竭_(dá)T38計(jì)時器的設(shè)定時間后，T38計(jì)時器的觸點(diǎn)動作使Y0線圈得電，PLC報錯。通過外部電路使電機(jī)主路斷電。

4 結(jié)論

電機(jī)檢測的方法有許多，我在這里說述了一種，在有的設(shè)備中沒有PLC，我們也可以使用這個思路，把PLC換成時間繼電器就可以實(shí)現(xiàn)。希望對大家以后的工作有幫助。