大柜行车异响故障处理分析

徐超 张锡广 蔡学忠 李红梅 顾晶

摘 要：新烤季开始，预处理一区大柜上方的纵向往复行车从电机在布料过程中，电机会发出较大的异响声，此响声警示出设备运行安全性的不稳定。纵向往复行车承载着往复布料小车对四个柜来回布料进柜的责任，其动作主要靠两台2.2KW的电机通过速度跟随的同步控制模式来实现。如果其中一台电机故障，将会直接影响另一台电机的正常工作，故障时间过长或问题严重时将导致本区投料运行瘫痪，所以，针对此次电机突发异响，技术人员持续性跟踪、分析和处理。

关键词：大柜行车;异响;跟随

一、异响声源判定

一区1—4号柜进料过程中，布料动作可以正常进行，但M158-2电机发出较大刺耳的异响声，且整车运行过程中会伴随抖动的现象。通过对现场设备和大车运行动作来判定异响声发出的准确位置。

（1）跟踪电机运行情况。从电气方面考虑，对电机的相关组成部分和连接部分进行判定。首先，拆开风扇罩壳，观察电机转动的正反方向，传动方向正常，换向过程正常。其次，电机运行状态下，听判电机前后端轴承。判定声响不是由轴承端发出。再次，测量电机三相电流电压，电压均在382V左右，电流均在5A左右，对照铭牌，满足参数要求。运行过程中电机存在抖动情况，还需深入内部结构通过拆卸检查才能进行判定。

（2）检查制动机构。抱闸是主从电机到位后对电机进行制动停车，如果调整不当，会造成电机状态异常，例如：电机发热，电机传动失效、电机制动失常发生撞车等不良状况。通过外围调整制动结构松紧程度，彻底放松和适度调紧，测试反映异响声没有任何改变，判定制动机构调整异常不是造成异响的主因。

（3）检查减速箱部分。机修跟踪观察得知，减速箱部位确实传动声响过大，但通过压箱的使用寿命和放出的油液判定，减速箱损坏的机率很小，而且更换减速箱工作量过大，难度过高。所以更换减速箱只是作为备选方案待定。

（4）传动轮检查。首先观察大车传动轮转动情况，因大车自重过大，长期运行也造成轮子和轨道的磨损，在运行过程中轮子会出现部分路程打滑现象，但抱死的现象基本不会发生。而且到位停车后，行车的主从两边与防撞梁的距离偏差不大。所以因传动轮而出现异响的可能性被排除。

综上所述，异响声主要由减速箱位置发出，但电机与减速箱在传动过程中明显振动可能是造成异响的主要因素，需要通过对部件和控制方式进行分析论证。

二、处理过程分析

（一）硬件检查测试。通过对关联设备进行拆卸、更换、保养检查来寻找异常点

（1）电机部分。拆下电机，检查前后端轴承，前段轴承油脂良好，后端略黑，但无明显配合间隙过大现象存在，考虑故障存在偶然因素，更换前后端轴承;检查转子与轴承配合良好，定子单项阻抗正常。保养后装配电机，并在实验平台上引入拖动电压，空载测试电机运行稳定，无异响、无异常，电流三相恒定，无波动。

（2）减速箱部分。拆开连接法兰盘后，观察减速箱内润滑油液良好，因轮子拆卸过于困难，未能做到释放减速箱后进行测试减速箱的良好情况，只能通过机修人员经验式进行排查，初步判定减速箱没有较大异常情况。

（3）变频器部分。通过对不同区同型号的变频器参数对比，参数设置无异常。之后测量电压、电流输出正常。考虑变频器集成模块是否存在异常，拆下二区M160-2 CT变频器（同功能使用的同型号）替换M158-2进行测试，异响声无明显变化，判定变频器自身硬件无异常。在异响声伴随情况下，变频器在运行过程中0.13号参数（变频器输出有效电流）会出现正负跳动，且在大车正、反向运行下均会出现此异常情况，记录异常信息继续进行跟踪。

（4）制动机构部分。通过对制动机构部分进行拆卸，发现内部存在碳粉堆积，清洁内部碳粉，重新按照标准调整抱闸，测量抱闸相间阻抗（1+3）+（1+5）=（3+5），运行过程中线圈吸合正常，制动有效。

（5）编码器部分。变频器上无编码器引起的故障代码产生，且编码器传输到变频器对应的位置数值正常。但在电机传动中，编码器部分出现了甩动现象，且主、從编码器均出现此现象。

（二）单电机拖动测试

（1）拆下从电机M158-2动力线，顶起从电机抱闸，用主电机独立拖动行车运行，从电机异响声消除。

（2）强制M158-1电机隔离开关输入点I65.6，现场从操作箱引入380V电压到M158-2隔离开关上端，分断M158-1隔离开关单机测试M158-2电机运行情况，异响消失。但当两台电机同时供电运行时，异响声又再次出现。

（三）控制方式分析

大车采用的是速度同步双驱动技术，主要由2台相同功率电机驱动，两电机之间不联轴，两电机分别安装编码器。大车的驱动为两点式双驱动，要求在两个目标位置之间往复运动，在保证运行效率的同时，能自动寻找最佳减速点并减速运行至目标位置准确停车、折返。

主电机驱动器为位置控制方式，内置于UNI-SP的APC通过接收独立的位置反馈编码器（或通过UNI-SP对速度反馈编码器的积分）的信号与目标给定位置比较得出位置偏差，并由APC输出当前的速度给定值，完成大车的定位并给出到位信号。

由于工艺的特殊性，导致从电机驱动器必须工作在随动控制方式，其控制特性对适时性、采样精度等要求均超过PLC及profibus-dp的指标，因此，这部分只能由UNI-SP内部完成，PLC控制将产生从机严重滞后，影响控制效果，甚至产生系统振荡。

三、故障处理总结

通过对异响声源发出位置判定，变频器输出有效电流正负跳动，主、从编码器传动过程中甩动等现象的观察，结合大车速度跟随的控制方式进行分析，判定故障原因主要因为主从速度不跟随造成，主电机编码器的速度及位置信号通过CT-NET适时送给从电机驱动器作为速度/动态位置给定，从电机编码器与主编码器进行适时的速度/动态位置比较，并由D-LOCK控制从电机，完成与主电机的位置同步校正和补偿。但因为主编码器传动中出现甩动，速度信号一直发生变化，致使大车主从位置发生变化，出现车架扭曲，从车位置又因惯性前后摆动，致使压箱发出异响声。通过拆下主编码器，轻微校验传动轴，装回后甩动现象消除，跟踪运行情况，异响问题也随着消除。

参考文献：

[1]红河烟叶预混电气传动方案补充说明.成都思创电气工程有限公司，2003.

[2]储柜驱动变频器（Unidrive SP）ST.RD.03.KSEC.49.昆船电子，2003.

作者简介：徐超（1987-），男，汉族，云南弥勒人，本科，助理工程师，研究方向：电气工程及自动化;张锡广（1971-），男，汉族，云南弥勒人，工程硕士，工程师，研究方向：项目管理。