基于电气传动系统的故障监视和诊断分析

杨　斌（山钢集团莱芜分公司型钢厂大型运行车间,山东 莱芜 271104）

基于电气传动系统的故障监视和诊断分析

杨斌
（山钢集团莱芜分公司型钢厂大型运行车间,山东 莱芜 271104）

随着工业时代生产的大型化、高速化及自动化的发展，电器传动系统的运用越来越广泛，其性能的指标也越来越高，同样设备的组成就越来越趋于复杂。该文从电气化传动系统的安全性与高效性出发，对其发生的故障进行有效的处理，建立一个电气传动系统的故障模式。根据这种模式更加方便的对其故障进行诊断与分析，从而节约能耗，降低生产成本，提高劳动生产率。

电气传动系统；故障；监视；诊断分析

社会的不断发展，使得电气传动化的系统功能越来越丰富，这不仅提高了社会的劳动生产率及产品的生产质量，更节约了制作成本，提高了劳动的生产率。但电气化传动装置也已受到外来因素的影响，导致其发生故障。一旦电气传动装置发生故障，且不能尽快的得到检查与维修，将会带来严重的经济损失，所以保证电气传动系统不受故障的影响而导致经济损失的发生，建立一个完善的故障监视及诊断系统是必要的，也是相关工作人员必做的事。

当代信息技术的处理，必不可少的就是使用微型计算机，越来越多的控制设备已从原来的分立式模拟电子器中脱离，转型为新型的高集成度的微机芯片和模块。传统的单一的故障监视及诊断系统在现在已经无能为力了，因为在其方法中，装置较为简单，全凭经验测量位于电压上的某两个点，来判断零部件是否符合标准。而对比较复杂的系统，则是采用建立一个数学模型在线进行诊断。长期以往，一些控制部件已然变成计算机程序中的一部分，在这种情况下就更加的难以找到内部的故障所在。且依赖系统的结构建立起来的数学模型，也会由于故障的因素导致系统内部结构的变化，使得数学模型才刚起步就“坍塌”。所以在对待电气化传动系统时使用微型计算机对数据进行灵活的处理，能够能有利于实现故障的监视及诊断。

1　对电气化传动系统故障的认识

不同的机械其生产出来的目的是不同的，所以采用电气化传动的方式也就不一样，我们可以不同的方面对其进行划分，从结构上可分为：开环电气传动系统、自动化电气传动系统、综合自动化电气传动系统等三大种。开环电气传动系统主要是运用在调速、启动及制动的过程上，它没有要求某一电量精确的保持在子一个确定的量上。自动化电气传动系统，对调速、启动及制动的过程有了相对的要求，且要求某一电量精确的保持在一定的范围之内。而综合自动化电气传动系统，则主要是运用在全盘化的自动场合。不同的传动系统发生的故障的方式不尽相同，但无论是哪种电气化的传动系统，只要发生故障时，都必须及时的对故障进行处理。在处理的时候要分清故障的大小及先后缓急，所以在处理故障时其要去也是不一样的。通过对故障的研究可将其分为两大类：一类称为I类故障，通常来说这类故障一旦发生就要立即进行处理，以防故障的扩散殃及其它。另一类称为II类故障，该类故障出现时其系统还是可以做较短时或是长时的运行。对I类故障的处理方式可以简单地概括为以下几点：（1）紧急断电会使刹车；（2）直接停机，对于II类故障就要视情况而定，一般它可分为三种情况：（1）短时的故障；（2）长期故障；（3）报警故障。

2　电气传动系统的故障与诊断分析

依据对电气化系统故障的认识，为了达到良好的故障监视及诊断，一般都采用二级微机系统来对电气化传动系统的故障进行诊断与分析。举例说明，如图所示为PC机的硬件系统构成图，其主要是由80C31单机片及各种接口板组成。

不同的电气传动系统，所配置的硬件接口的类型及数量是不一样的，所以为了满足其通用性，一般都采用总线式的结构在单机片系统上进行操作，并用可电擦除的程序贮存器来贮存程序，方便修改相关的硬件参数。当电气传动系统启动时，如图的80C31单机片主要起控制与执行的作用。当电气传动系统这正常运作时该单机片就会通过串行口COMI传送给PC机并检查故障点的状态显示出各种的数值或是图形。

当出现I类故障时该单机片会发出控制指令是传动系统停机，由此终止PC机的程序的执行。当出现II类故障时该单机片会将有关的信息发送给PC机，而PC机则会将有关的知识进行调动与推理，在再将故障的处理指令发回给该单机片，并显示出故障的原因及具体的位置，这种处理方式有利于对故障进行管理。

（1）探索故障的原因。通过建立故障的模型图，可对处理故障的快速要求进行分类，可以想象在每一类中故障的处理方式又可分成组。在每一组中。一个单元可分为8个故障且每个单元对应下位机的1个接口.以此类推则可形成故障模型。

从该模型中想到若是I类故障，则选择直接处理的方式，并将单元或是单元信息上交位机；若是II类故障则可以借助推理机访问知识库，推理出相应的组号，会送给下位机，下位机通过接受信号并作出相应的处理。上位机在此时必须尽快找到故障的编号，以便在访问知识库的时候显示出相应的故障的名称和显示故障的位置。

（2）电气传动系统故障的诊断。通过借助访问知识库及提问等方式，对系统的故障模型及故障的处理方式有了进一步的了解，通过对专家的全面分析，可对检查时遇到的困难或是未检测的故障做出详细的说明，有利于提高对故障的监测效率。

3　结语

时代的发展，电气化时代正在不断向前迈进，运用及掌握微型计算机对数据进行处理是现代化必不可少的手段，这有利于检测出故障的具体位置，方便了人们对故障的认知们提高了人们的维修手段，且通过建立电气传动系统模型更加的直观显示出系统的故障及其发生的位置，便利了诊断的方法，保证了相互对应的故障监视及诊断装置的实用性。且根据系统故障的实际情况配以专家的咨询的意见得以快速诊断故障，且保证了诊断结果的准确性，提高了工作的效率。

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[2]郭朝南.电气传动系统常见故障的判断及应对措施[J].纸和造纸,2003(03):27-28.

[3]谢桂林.直流提升机监视和诊断专家系统[J].煤矿自动化,2003(03).