针对电机短路故障的PLC自控系统防护设计

文/李聪

电机作为工业生产中的重要设备，在工业生产中发挥着非常重要的作用，对工业安全稳定生产有着至关重要的影响，倘若电机一旦出现故障，便会阻碍整个工业的正常生产流程，造成巨大的经济损失。而在电机故障的发生当中，短路故障是一种非常常见的故障，为了有效的解决工业生产中电机短路故障的发生，提升其使用性能与工作效率。加强PLC自控系统在电机短路故障发生时的防护作用，降低电机短路故障的发生率，确保其安全稳定生产，具有非常重要的现实意义。为此，文中笔者结合自己的工作在实践，在详细分析电机短路故障发生原因的基础上，探讨了电机短路故障的PLC自控系统防护设计，通过有效的措施，改进与完善PLC自控系统自身存在的不足，进一步增强其再电机故障防护方面的作用，希望为解决电机短路故障问题，提供一些有价值的参考。

1 电机短路故障的原因

1.1 导致电机短路故障的原因

在电动机运行过程中，常常会伴随各种故障的发生，尤其是短路故障在电动机故障中极为常见，严重影响着电动机的工作性能。而分下电动机短路故障发生情况，导致短路故障的发生主要在启动电动机过程中尤为常见，启动电动机时，在极短的时间内，电机电流迅速增大，而且电流最高值可能远高于电机的额定电流，极易导致短路故障的发生。除了一些过电压以及雷击事件造成主绝缘被击穿外，很多时候电机故障的发生都是由于电机绝缘老化所致。同时电机运行过程中的温度因素，也是导致电机故障的主要因素，特别是电机内部温度出现不均匀变化特征后，极易引发电机设备的绝缘问题，进而导致短路故障的发生，很难进行预防。

1.2 PLC自控系统中电机短路故障防护的难点

可编程控制器（PLC）自控系统在工业生产中发挥着巨大的作用，对电机的运行起着重要的控制与监测作用，是防护电机的重要系统。然而该系统实施电流采样阶段，多于电机运行稳定之后进行，而且采样多在电流稳定后才进行，其延时特征比较明显，这就造成及时掌握故障原因比较困难。特别是当电机发生短路之后，通常不能在PLC自控系统内实现实时监测，由此造成电机短路故障的发生，对整个工业生产影响巨大，而引发很大的经济损失。为此，为了更好的保证电机的生产安全，应当不断提升PLC自控系统工作性能，增近其可靠性，采取有力措施不断的改进与完善PLC自控系统，这样便能更好的防护电机短路故障的发生。

2 针对电机短路故障的PLC自控系统防护设计

2.1 PLC自控系统故障防护的基本原理

PLC自控系统主要包括输入采样、程序执行、输出刷新等工作流程。对于输入采样而言主要是把控制电机的命令向采样模块中进行输送，其解读过程通过PLC系统来完成，并将模块以及影像区以及装置进行输出，接着传送命令，信号由现场电机继电器进行接收。并精准的将电机运行实况进行开关量模块的输入，并通过PLC自控系统，对电机的具体运行状况进行反馈。并进行反复循环，电机实际运行状况都可通过PLC自控系统予以掌握，并对其进行实时监控，特别是对于电机短路故障，实施有效的防护设计。与电机故障原因进行充分的结合，对PLC自控系统存在的刺痒延时进行控制，充分的监控电机启动阶段的电流，倘若出现电流过高情况，快速的进行停机，以免造成短路故障的发生。

2.2 短路故障防护设计

统计短路电弧电流脉冲数，是通过PLC自控系统短路电流脉冲计数器而实现。稳压管稳定电压的确定通过整流管（2CP31D型）以及电流互感器（自制）和稳压管（2CW102型）等设备以及元件来完成，与电机工作原理进行充分的分析，并将不同元件的参数进行充分考虑，获知短路脉冲电流触发值。能够有效的提升该系统在预防电机故障发生时的防护作用对电机运行以及启动过程中的各种参数进行有效的确定，对电机启动阶段存在的电流变化进行充分的掌握，但是对于启动电流以及转差率和电磁转矩和负载情况等，却不能很好的了解。无法全面的反应出电机启动阶段的电流变化。为将这一过程中任何时间内电启动的电流值进行充分的测定，可利用示波器对电流启动阶段的电流变化进行确定，借以模拟实验以及实测等手段，将精准的数据给获得。

为时短路电流脉冲计数可靠性以及精准性在PLC系统中得到进一步提升，同时提升匝间短路电流脉冲计数的精准性，必须要注重其可靠性的提升，已取保相间短路电流脉冲计数和相对脉冲计数和匝间脉冲计数都可以正常的实施，对电机短路情况进行充分的掌握，提升PLC自控系统在预防电机短路故障发生时的工作性能更加凸显出其重要性，是确保电机稳定运行的关键。

3 结论

为了保证电机的持续稳定运行，避免电机短路故障的发生，应当通过有效的措施加强PLC自控系统电机短路故障防护设计，提升其工作性能，确保电机持续稳定运行。依照电机短路故障发生的云因进行分析，并研究防护电机短路故障时PLC自控系统的控制难点，对该系统进行有效的改建与提升。基于该系统的工作原理，实施电机短路故障设计，促进其工作性能不断提升，增进其防护作用，确保电机的运行安全，推动工业生产的持续健康发展。