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起重机电气装备技术创新及常见故障控制

发表时间：2020/9/23 来源：《基层建设》2020年第17期作者：马向东

[导读] 摘要：起重机械设备是现代工业生产中非常重要的设备之一，电气模块是起重机械运行的供能模块，也是核心模块之一，如果出现电气故障，那么必然会对起重机械设备的正常运行造成影响。

        惠生(南通)重工有限公司江苏南通 226009
        摘要：起重机械设备是现代工业生产中非常重要的设备之一，电气模块是起重机械运行的供能模块，也是核心模块之一，如果出现电气故障，那么必然会对起重机械设备的正常运行造成影响。本文对起重机械设备电气装备进行了技术创新，并探讨了其常见的电气设备故障类型以及诊断控制方法，仅供参考。
        关键词：起重机械设备；电气装备技术创新；故障诊断与控制
        1 起重机械设备电气装备技术创新
        1.1 主、副钩手柄同步操纵功能创新
        某起重机在电气装备技术改进之前，其操纵台手柄功能图如下图1 所示。

图1 改进前起重机操作台手柄功能图
在改进创新之前，主副钩操纵由同一个手柄通过四个不同方向来实现对速度和档位的切换，无法实现主副钩同步操纵功能。为了便于工作人员进行操作，实现主副钩手柄同步操纵，将原来的1个4向型操纵手柄有华为2个含同步杆的双向型操纵手柄。如下图2所示。

        图2改进后起重机操作台手柄功能图
        1.2 吊物防晃动功能
        在原来的设计方案中，没有考虑吊物的防晃动功能。起重机在吊起重物的过程中，钢丝绳、吊物会产生一定幅度的摆动，影响起重机的工作效率。有时候工作人员必须要等到其停止晃动或者摆动幅度有效衰减之后才能够继续进行吊装作业。工作人员通过对起重机防晃动功能加减速时间曲线的分析，如下图3所示。

        图3防晃功能加减速时间曲线图
        新增的防晃功能，可由程序设计自动控制，勿需人工操作或干预，能消除约95％的摇摆。其防摇摆功能是基于ABB变频器ACS880自带防摇摆功能来实现的，仅需根据总摆臂长度控制加速度大小，即可实现防摇摆。
        1.3 引入ACSSOO变频控制
        ACSSOO变频控制设备具有多种串行通讯几口，能够与控制盘和PC机进行良好通信，同时还能够通过匹配不同的区域总线适配器与其它上位控制系统通信．以此完成操作、调试、诊断和控制的目的，从而更好的保障起重机械设备电气系统的安全与稳定。

        图3 ACS通讯接口
        2起重机械电气设备故障的基本类型及诊断方法
        2.1起重机械电气设备故障的基本类
        2.1.1设备的开关故障
        机械化电气设备，其在长期运行情况之下，设备开关必然会频繁地开与关闭。而如设备维护技术人员并未对设备进行定期地运行维护及检修，则必然会导致设备的开关故障问题频繁发生，特别受外部及其自身等各方面因素所影响，设备开关通常会出现接触不良问题，以至于一相的触头会被烧损，最终设备会出现跳停及电气元件被烧损情况。
        2.1.2电抗器启动烧损性故障
        在机械化电气设备当中，电机占据重要比重。电抗器启动后的烧损性故障通常会出现冒烟或者材料烧焦等情况，多数是原因在于高压性启动而诱发电抗器出现起火情况。在判定该类故障问题期间，相关技术操作人员需以两个方面人手:其一，需对电抗器其自身绝缘的情况予以细致地检查。用以判定其是否存在着自身绝缘性降低而致使电流出现泄漏及起火等情况；其二，对高压真空的接触器，进行细致地检测，检测其触头是否存在着接触不良的情况。
        2.2起重机械电气设备故障的诊断方法
        2.2.1直观性诊断
        机械化电气设备若出现故障问题，通常是引发生一些异常状况所致。例如，冒烟、异味、噪声等情况出现，设备运维技术员可通过视觉、嗅觉等方式展开直观性诊断。但是，在一定程度上，这种直观性的故障诊断方法对故障诊断的精准性通常会受相应技术操作员自身经验所影响，对技术操作员专业性技术及实战经验要求相对较高，还对该技术操作员自身观察力要求较高，采用直观性故障诊断法将故障点判定出来后，还需开展全面性地分析工作，以能够更好地将故障范围缩小，更为精准地确定好具体的故障点，依据故障产生原因及严重的程度，合理地采取相应的应急处理措施，在短时间内处理好该故障问题。
        2.2.2分析诊断
        对机械化电气设备故障问题进行分析诊断，通常是以设备电路为基准，技术操作员必须非常熟悉该接触器的主接头实际连接方式等相关情况，细致观察该电机的正反转状况，对该电机制动情况予以精准地判断。那么，在此基础之上对控制线路实际运行情况，进行全方位地分析，以能够更为精准地将故障点锁定。同时，运用该分析诊断法期间。技术操作员还需利用适当的试验法，利用相应仪器设备开展测量工作，提高该判断结果精准度，防止机械化电气设备内部元件及线路被破坏。
        3起重机械电气设备故障的处理对策
        3.1开关故障的处理对策
        对于起重机械设备的开关性故障问题，实际排除难度小。故机械化电气设备若出现了开关故障问题，必须在极短的时间段内予以应急性处理。以下为具体的应急处理办法:全方位检查及分析起重机械设备所在开关的触头位置，采用短接处理方法对静触头、动触头及电缆予以科学处理，将机械化电气设备的开关性故障问题实际停机时间缩短。为避免起重机械设备出现开关性故障问题，相关技术操作员必须定期检查设备开关及其部件，若发现有过热状况必须分析好问题发生的根本原因，采用有针对性地处理措施，以避免出现开关性故障问题，尽可能地确保起重机械设备持续稳定地运行。
        3.2电抗器启动烧损性故障处理对策
        在启动该电机期间，若电抗器出现了烧损性故障问题，便会影响着机械化电气设备正常地运行。故在发生电抗器启动烧损性故障问题之后，相关技术操作员必须愈加重视应急处理办法的应用，在考虑在机械化电气设备的元气出现故障问题期间，内部继电保护性装置可自动运行跳闸这一保护动作，还能够及时向当班技术员发出相应警报，切断电流，用以保护机械化电气设备。故在采用该应急处理办法期间，相关技术操作员可有效地利用继电保护性装置予以高效处理。例如，对电机分路予以保护，避免故障范围逐渐蔓延，适当将保护性装置的定值调高一些。来更好地应对该电抗器启动烧损性故障问题。此外，在高压运行状况之下出现了该电抗器启动烧损性故障问题，必须通过高温的风机来对该电机予以降温处理。
        3.3回路电缆的三相短路故障处理对策
        机械化电气设备在实际运行期间，若出现了回路电缆的三相短路类故障问题，相关技术操作员必须采取有针对性地应急处理措施予以高效处理，避免故障问题逐渐扩大化发展，在最短时间段内将生产恢复到正常状态。出现了回路电缆的三相短路类故障之后，相关技术操作员最为准确地处理措施应当是采取新的线路将故障线路所在铜芯的电缆替换好。但是，因采购新的线路需耗费较多时间，在短时间内很难恢复生产，对实际生产的不利影响相对较大，特别是在有较为紧迫的生产任务期间，故障问题正常的处理措施并不建议采用。在这种状况之下，相关技术操作员必须采取应急的处理方式。而经过长期地实践研究表明，针对于回路电缆的三相短路类故障问题，应急处理方式最具高效性及合理性。
        4结束语
        综上所述，为了能够保证起重机械设备可一直处于稳定性地运行状态，相关技术操作人员就需结合以往的生产工作及机械化电气设备维护工作经验，总结分析机械化电气设备各类故障问题的应急处理办法，择取最佳的应急处理手段，通过应急处理方案的有效性实施，在最短时间段内判定具体的故障点，并及时对故障问题予以高效性处理，尽早恢复正常地生产运行。
        参考文献：
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        [3]陈禄. 冶金起重机制动系统常见故障及处理分析[J]. 工程技术(文摘版):00290-00290.