PLC自控系统中电机短路故障的防护

摘 要：短路故障是电动机运行过程中常见的故障，会给电动机造成了极大的损坏。作为工业生产当中的重要设备，电动机发挥着相当重要的作用，一旦出现故障，会造成不小的损失。PLC自控系统具有监测生产设备安全运行的重要作用，对电机短路故障能够起到一定的防护作用。文章围绕PLC自控系统中电机短路故障的防护，结合造成短路故障的原因，采取有效的防护措施，针对PLC自控系统的不足予以改进和完善，提升其故障防护的效果。

关键词：PLC自控系统；电机短路；防护

前言：PLC自控系统在工业生产当中得到了广泛的应用，作为重要的监测设备，PLC自控系统的应用，为工业生产安全平稳的进行提供了重要的保障，有效的控制生产设备的故障率，其中就包括电动机。在PLC自控系统运行的过程当中，往往会由于其系统自身的不足，监控的效果不佳，尤其是电机短路故障的发生，难以及时的发现和控制，容易导致大型事故的发生。因此，PLC自控系统需要进一步的改进和完善，对电机予以更好的防护。

1.电机短路故障的原因

1.1导致电机短路故障的原因

短路故障是电动机运行过程中常见的故障，对于电机的危害性极大。通过对多次电机短路故障的分析，能够发现短路故障多发生于电动机的启动阶段。在电机启动到开始运行的短时间内，流过电机的电流会在瞬间增大，最高值会远远超过电机的额定电流，很容易发生短路故障。除了雷击、过电压击穿主绝缘等特殊原因之外，绝大部短路故障的原因主要是电机的绝缘老化。受到电机运行温度的影响，尤其是在电机内部温度不均匀的情况下，很容易导致电机设备绝缘寿命的下降，由此而产生的短路故障预防难度大[1]。

1.2PLC自控系统中电机短路故障防护的难点

在工业生产当中，一般监测和控制电机运行的设备是可编程控制器（PLC）自控系统，起到对电机的防护作用。但由于PLC自控系统在进行电流采样时，往往是在电机稳定运行之后，电流也逐渐趋于稳定时进行采样，存在着很长的延时，很难对故障发生的原因予以掌握，尤其是短路故障，根本无法及时通过PLC自控系统予以获取，电机一旦发生短路故障，往往会影响工业生产的整体运转，造成巨大的经济损失。从工业安全生产的角度出发，急需提高PLC自控系统的稳定性和可靠性，针对PLC自控系统的不足予以完善和改进，基于PLC技术，设计出功能更加完善的电机保护系统，PLC自控系统中电机短路故障的防护的效果更好[2]。

2.针对电机短路故障的PLC自控系统防护设计

2.1PLC自控系统故障防护的基本原理

输入采样、程序执行阶段以及输出刷新是PLC自控系统的基本工作流程。输入采样过程是将电机控制命令现场输入到采样模块中，由PLC自控系统进行解读输出映像区、模块以及装置当中，然后进行命令的传送，并由现场电机的继电器接收信号。电机运行的实际状态能够准确、详尽的传输至开关量输入模块，再经PLC自控系统，反馈电机运行的实际状态。如此循环往复，PLC自控系统对电机的运行情况有了更加详细的了解，进而做出有效的监控措施，尤其是电机短路故障，进行防护设计。结合电机短路故障的原因，有效控制PLC自控系统采样延时，对于电机启动阶段的电流予以有效的监控，一旦启动电流过高，及时的进行停机处理，避免发生短路故障[3]。

2.2短路故障防护设计

采用PLC自控系统的短路电流脉冲计数器，进行短路电弧的电流脉冲数统计，对发生短路时的电流情况。利用自制电流互感器、2CP31D型整流管以及2CW102型稳压管等设备和元件，确定稳压管的稳定电压，结合电机的工作原理以及各元件的参数，得到短路脉冲电流触发值。为了提升PLC自控系统故障防护的可靠性具有重要的作用。确定电机在运行状态下的参数以及启动过程的各项参数，掌握启动过程中电流变化的具体情况，但是很难具体了解启动电流、转差率、电磁转矩以及负载等情况，电流启动时电流变化情况难以真实的反映出来。为了有效测定电机启动过程中任一时刻的电流值，需要通过示波器来了解电流启动过程中的电流变化，通过实测和模拟试验获得准确的数值。

为了保证PLC自控系统对对短路电流脉冲计数的准确性和可靠性，需要针对短路电流脉冲计数的薄弱环节予以改进和完善，尤其是针对匝间短路电流脉冲计数，需要提升其可靠性，以保证匝间、相对地以及相间短路电流脉冲计数都能够准确进行，进而全面掌握电机短路故障的情况，PLC自控系统中电机短路故障的防护的效果更佳，保证电机安全稳定的运行[4]。

结论：PLC自控系统中电机短路故障的防护设计，针对电动机运行过程中短路故障，采取有效的防护措施，以保证电动机的安全运行。根据造成短路故障的原因，针对PLC自控系统中电机短路故障防护的难点，对PLC自控系统自身的不足予以改进和完善。基于PLC自控系统故障防护的基本原理，进行电机短路故障防护设计，提升PLC自控系统监测和故障防护作用，保障电机的安全运行，对工业生产有着积极的影响。

参考文献

[1]张桂金. 基于PLC系统的电机故障分析方法探究[J]. 价值工程，2011，29：61.

[2]王树义，刘小静. PLC自控系统在选煤系统中电机短路故障原因分析及改造[J]. 煤质技术，2008，04：62-64.

[3]王雪艳.基于PLC和工控机的监控系统设计[J].冶金自动化，2012（01）：59-61.

[4]赵晓曦. 冶金自动化电气保护系统中PLC技术的应用[J]. 数字技术与应用，2015，08：1.

推荐访问:短路 自控 电机 故障 防护