基于PLC的串級調(diào)速系統(tǒng)在全速狀態(tài)下的故障處理
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圖4 全速正常轉(zhuǎn)停車過程中故障處理流程
如圖5中信號1為電容電壓，信號2為4km返回。在進(jìn)行保護(hù)時(shí)，4km分快于2km合。從圖中可以看出，當(dāng)某一時(shí)刻qf跳閘時(shí)，電容電壓十分迅速的從70v降至0v。而接觸器4km在qf跳閘后經(jīng)過55ms左右后由閉合狀態(tài)轉(zhuǎn)換到斷開狀態(tài)。
圖5 qf跳閘故障波形圖
4.2 全速態(tài)下緊急停車過程中故障處理邏輯控制程序
串級調(diào)速控制系統(tǒng)在全速狀態(tài)下在某些特殊的情況下需要緊急停車。如圖6 所示，在這種情況下，plc發(fā)出斷開高壓開關(guān)qf的命令。如果在一定時(shí)間內(nèi)qf狀態(tài)的返回信號沒有送到plc的輸入端，則plc會發(fā)出使得接觸器4km斷開的命令；如果這個(gè)qf斷開信號送到了plc的輸入端，這個(gè)系統(tǒng)在全速狀態(tài)下緊急停車過程結(jié)束，發(fā)送命令使得停車狀態(tài)指示燈亮起來。
圖6 全速下緊急停車過程故障處理流程
而plc發(fā)出斷開接觸器4km的信號，可以從圖3的基于plc的內(nèi)所饋串級調(diào)速系統(tǒng)原理圖中得知，這相當(dāng)于是把整流、斬波和逆變這三部分從系統(tǒng)中切除。讓系統(tǒng)在全速、轉(zhuǎn)子繞組開路或者轉(zhuǎn)子繞組串水阻的方式運(yùn)行。如果經(jīng)過一定時(shí)間接觸器4km的斷開信號沒有返回到plc的輸入端，則plc會認(rèn)為接觸器4km也發(fā)生故障不能正常操作，在發(fā)報(bào)警信號的同時(shí)，閉鎖系統(tǒng)進(jìn)入調(diào)速狀態(tài)的權(quán)限。
當(dāng)接觸器4km的斷開信號送到plc的輸入端后，plc發(fā)斷開接觸器1km的命令，既然高壓開關(guān)都不能斷開，但要想使電機(jī)停下來，也只有讓電機(jī)處在轉(zhuǎn)子繞組開路的狀態(tài)。當(dāng)接觸器1km在一段時(shí)間內(nèi)沒有把斷開信號返回到plc的輸入端，系統(tǒng)也只能保持全速的工作狀態(tài)，發(fā)出報(bào)警信號的同時(shí)，閉鎖系統(tǒng)進(jìn)入調(diào)速狀態(tài)的權(quán)限。如果這個(gè)斷開信號送到了plc的輸入端，則電機(jī)按最壞的處境，保持在轉(zhuǎn)子開路的狀態(tài)下，當(dāng)然這種情況下，電機(jī)是無奈的停止轉(zhuǎn)動(dòng)。plc在發(fā)出報(bào)警信號的同時(shí)，閉鎖系統(tǒng)進(jìn)入啟動(dòng)和調(diào)速狀態(tài)的權(quán)限。
如圖7所示 為逆變停止后停車的電壓波形圖。圖中信號1為電容電壓，信號2為4km返回。正常全速或故障轉(zhuǎn)全速時(shí)，電容儲能不為零，額定電壓約70v，全速時(shí)電容電壓約40v。
圖7 全速停車過程波形圖
5 結(jié)束語
本文充分考慮了內(nèi)反饋串級調(diào)速系統(tǒng)的原理，采用西門子公司的plc組成串調(diào)的控制系統(tǒng)，充分利用了plc控制系統(tǒng)的全數(shù)字化，簡單可靠，體積小，控制更加準(zhǔn)確，搞干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，并且通過流程圖全面分析了電機(jī)在全速狀態(tài)下可能出現(xiàn)的幾種故障，通過仿真波形可以看出在plc控制系統(tǒng)中，當(dāng)全速狀態(tài)下某種異常情況發(fā)生時(shí)，控制系統(tǒng)都能夠及時(shí)準(zhǔn)確的采取相關(guān)的保護(hù)措施，由于全速狀態(tài)是電機(jī)工作的一個(gè)重要狀態(tài)，如果全速狀態(tài)下的故障發(fā)生率能夠得到有效的控制，那么對于維護(hù)整個(gè)調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)定性將是至關(guān)重要的。
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