抱闸控制方式

温晓战 吴中意 梁志平 钟意

摘要：目前自动化输送设备都使用带抱闸电机，可以保证货物准确停止在指定位置，输送链床启停频繁，制动方式利用变频器本身的控制功能实现，需要使用变频器内部继电器控制外部接触器吸合，输出信号时，电机抱闸就打开，不输出就处于制动状态，变频器内部继电器频繁动作，继电器触点磨损或所带接触器电流大导致触点粘连，及触头制造工艺缺陷等，都会影响到电机抱闸正常开启，本文对电机抱闸控制方式进行初步探讨。

关键词：带抱闸电机、抱闸控制方式、探讨

引言：三相异步电动机切除电源后依惯性总要转动一段时间才能停下来。而生产中起重机的吊钩或卷扬机的吊蓝要求准确定位;万能铣床的主轴要求能迅速停下來。这些都需要对拖动的电动机进行制动，其方法有两大类：机械制动和电力制动。实际项目中，抱闸分为常闭和常开两种，一些要求准确定位的设备需要使用常闭的，不工作时抱闸处于抱紧状态，通电工作后抱闸打开，本公司自动化设备均采用SEW电机，抱闸为常闭型。

一、带电机抱闸控制方式了解

1、变频器控制电机抱闸

变频器内部自带抱闸逻辑控制，变频器内部线路有两路继电器，第一路继电器在变频器未上电时为常开状态，将一路继电器串联在抱闸变频器控制线路中，抱闸主线路为二相380V，通过PLC下发启动指令变频器启动，继电器从常开状态变为常闭状态，抱闸接触器吸合，电机抱闸线圈通电打开，电机变频启动，单PLC下发停止指令变频器停止，继电器从常闭状态变为常开状态，抱闸接触器失电断开，电机抱闸断电抱死转轴制动。第二路继电器有一常开点和一常闭点，常用于变频器故障报警使用。

变频器控制抱闸优点是变频器控制的电机速度在一个人可以人为设置并且精确到达的时候才动作，满足了驱动设备的正常运行。

2、变频器与PLC之间通过网络通讯控制抱闸

PLC程序控制，开启控制是驱动电机和抱闸同时得电，闭合是读取状态字，如果变频器的实际速度状态字的值不是0，抱闸回路接通，直到是0，即真正减速到0了抱闸抱紧。

PLC用于控制变频器的启动、停止、速度给定、抱闸的开关等。

变频器把运行参数反馈给PLC后，PLC通过获得的变频器实时参数控制抱闸，此外，PLC和变频器侧还应该作好通讯检测就更完善了。

PLC还可以通过设备侧速度或位置检测进行闭环控制，PLC通过获得反馈信号，分析判断实时位置和速度，计算给抱闸的输出信号，使控制更可靠、安全联锁更严密。

更重要场合还可以直接信号接至变频器使能信号、变频器急停信号中，甚至做完全独立的抱闸控制回路、安全的打开及关闭抱闸，防止意外带来的生产、设备及人身事故。

二、抱闸控制案例应用

1、改动背景

①本公司从事保健药品行业，随着时代的发展，为加强企业核心竞争力，将老旧设备淘汰更新为自动化设备，建立了透明工厂，从车间生产到成品入库都已实现设备自动化，自动化设备涉及电气知识面较广，我们作为一名机修，必须要掌握更多的电气知识，在遇到设备突发故障时，可以快速处理故障恢复生产，抢修时效越短对公司造成的质量损失越小，这些自动化设备都采用变频器控制抱闸，变频器多达1000台，日常运行中经常会出现抱闸无法打开，变频器报警信号已反馈给PLC，但变频器面板指示灯不报故障及无故障代码，经过仔细的故障排查，确认变频器内部继电器吸合，动合触点不导通，外部抱闸接触器无法吸合，电机有异响，电机温度过高，出现堵转现象。

②自动设备从安装投入运行有近7年，每天出货量平均有700多板货物，也就是变频器驱动电机抱闸开合需要700多次，部分设备电气元件已到达使用时限，变频器内部继电器工作时限已有140万次，接触器工作寿命一般在100-300万次，变频器继电器触点出现接触不良现象，导致电机抱闸无法打开，PLC监控系统中变频器报警，设备无法运行，而外部接触器线圈电流较大，大电流容易使接触器内部触点粘连，根据设备故障维修日志，从2021年2月份至今，变频器因内部继电器触点接触不良，更换变频器有6台变频器，平均每月有2台损坏，每台变频器平均价3000元，一年变频器维修就需要7.2万元，随着变频器工作时限增加，变频器损坏率也会越来越多，设备维修费用大幅上升。

③变频器内部继电器输出不稳定，设备故障率提高，变频器输出不稳定链床每经过3板货物就报一次变频器故障，会影响到货物入库和出库，生产效率降低。

④电机抱闸无法打开，电机堵转，会将电机线圈烧坏

2、改动方案

电机抱闸打开方式改变，由原先变频器辅助触点控制电机抱闸打开改用PLC输出点来控制电机抱闸打开，增加两个小中继，PLC启动变频器同时启动中继线圈吸合，再用中继动合触点控制大电流接触器启动电机抱闸，还需要将变频器内部参数修改，将极限转矩4-16和4-17值该为最大转矩值，3-42斜坡减速时间设为0.01S。

三、总结

变频器控制电机抱闸方便简单，内部继电器损坏需要返厂维修，设备故障停机时间长，变频器与PLC之间通过网络通讯控制抱闸安全可靠，改装费用高，需要重新布线，编写程序，维修方便快捷。