亚龙YL—235转盘电机堵转现象的解决方案

刘友华

（佛山市三水区工业中专电工教研组，广东 佛山 528100）

亚龙YL—235光机电一体化实训考核设备，综合了PLC、变频器、触摸屏及气动技术，为学习者提供了一个综合训练的模拟工程环境，使用方便，教学效果好。但是在使用时，我们发现，物料传送转盘电机在传送工件时，由于工件被卡而出现堵转现象，堵转时间稍长，转盘电机随即烧毁。

转盘电机是一台直流24 V减速电机，正常运行时转速为3 000 r/min，工作电流约为20 mA，当发生电机堵转时，电流急剧上升，由于该电机没有其他保护装置，而出现烧毁。

保护转盘电机的一种思路，是采用热继电器进行保护，热继电器的优点是设计简单，调试方便，不足之处是这种保护有时间延迟，而且保护停机后需手动排查故障，再重新启动传盘电机。这样，干扰了系统的正常运行；

第二种思路是设计一种基于三菱PLC的电机堵转保护电路，通过控制电机在堵转时瞬间停机，并自动反转来避免工件卡死，故障消除后又自动正传运行，从而有效地保护了电机，并保证系统的顺利运行，本文采用的是第二种方案。

1 方案的提出

电机堵转时，由于电机绕组直流电阻很小，远小于330 Ω限流电阻，根据电阻分压原理，加在绕组上的电压会瞬间降低（实际测量值：正常运行18 V，堵转为3.6 V）。

根据这一现象，提出解决方案如下：

（1）设计电路对电机绕组端电压进行监控，检测到电压降低后，通过继电器系统给PLC提供触点动作信号。

（2）编写PLC程序，判断是正常停机还是堵转停机。如果是正常停机，不进行保护动作；如果是堵转停机，则通过继电器驱动电路对电机进行停机、反转控制，反转到指定时间后停机，恢复正常运行程序。

（3）如果连续堵转超过限定次数，则停机报警。

系统工作流程如图1。

一般情况下，经过上述保护后，工件卡死问题可以自行得到解决，电机的堵转情况也得到解决，系统不会因此被中断运行。

图1 堵转保护流程图

2 方案的实施

2.1 检测与驱动电路

如图2所示，由V1、R2、J1、V2组成的电压监控电路，对转盘电机M的绕组端电压进行监控。电机正常运行时，其端电压约为18 V，稳压二极管V1处于导通状态，三极管V2也导通，继电器J1线圈吸合。如果电机停机或堵转，其端电压下降至3.6 V左右，V1截止，V2截止，J1断开。PLC程序根据J1常闭触点的动作进行判断是否堵转，如果是，则驱动继电器J3控制电机M进行反转动作，进行堵转保护。

图2 检测驱动电路

J1采用小型中功率电磁继电器JZC-23F（4123），完全能达到堵转后线圈失压断开的要求。J2、J3则采用触点电流容量为5 A，有两对常开触点、两对常闭触点的欧姆龙小型继电器MY2－DC24V。

2.2 PLC外部线路

本文只讨论转盘电机的堵转情况，只设启动和停止按钮各一个。PLC通过J1常开触点的动作来判断电机是否停机或堵转。Y1和Y3分别驱动电机的正反转。J2、J3为继电器互锁常闭触点。

图3 PLC外部接线图

2.3 PLC程序

本文以YL－235设备自配的三菱FX2N－48MR机型为例，编写梯形图如图4，程序I/O分配表如表1。

程序分析如下：

（1）系统启动后正常工作时，J1线圈吸合，常开动作，X2闭合。

图4 梯形图

表1 I/O地址分配表

（2）当检测电路检测到转盘电机堵转停机时，J1复位断开，脉冲触点产生一个脉冲，电机堵转标志位M1置位。但如果是电机主动停机，则触点产生的脉冲先对转盘电机正常停止标志位M2置位，触点断开，M1不能置位。不运行保护程序。

（3）M1置位后，转盘电机堵转第2标志位M25也置位，触点断开Y1，电机停止。同时让Y3启动自锁，电机反转。定时器T3设定电机反转时间，定时1s后，触点断开Y3，电机停止；触点复位M25，重新启动转盘电机正常工作。

（4）计数器C2为连续堵转保护次数统计，如果连续出现设定次数的堵转，停机，Y15报警输出。

此程序只考虑了堵转保护，调试成功后，如果加入主程序，须考虑与整个设备系统功能的完整。

3 结束语

本方案最大的优点在于：

（1）充分利用了设备原有的资源，只是在原有设备上面增加了一个检测驱动电路，成本低，容易实现。

（2）利用PLC的功能强大、控制灵活的特点，在编写程序时方便的和设备整合。

（3）参数修改容易，如反转时间、堵转重试次数等。此设备在经过上述改造后，转盘供料电机的堵转现象得到了根本的解决。

[1]亚龙科技集团有限公司.亚龙YL-235A型光机电一体化实训考核装置实训指导书[K].温州：亚龙科技集团有限公司，2009.

[2]张梦欣.可编程序控制器及其应用（第二版）[M].北京：中国劳动社会保障出版社，2008.

[3]谭维瑜.电机与电气控制[M].北京：机械工业出版社，2007.