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配有PLC的水阻柜的故障及排除

本文對因水阻柜故障引起的電動機無法啟動、啟動時跳閘和運行中水阻柜報警等現象加以總結。

1 無法啟動

其原因主要是水阻柜無備妥信號，因為備妥信號只在電動機啟動時有效，電動機啟動完畢后有無備妥信號均可。故障的原因及解決方法分為以下幾種。

1.1 液體溫度超過設定值

水阻柜液體溫度由溫控儀檢測，測溫元件為Cu50熱電阻；液體溫度下限設定在5℃，上限設定在70℃。

（1）液體溫度低于下限設定值：出現這種情況主要在冬季，長時間停機，液體可能會結冰，活動極板無法移動。同時溫控儀將PLC電源斷開，PLC失電，水阻柜無備妥信號輸出。此情況下，可開啟加熱器。

（2）液體溫度高于上限設定值：出現這種情況主要是電動機多次啟動或在啟動前液體溫度已經接近上限設定值，在啟動過程中液體溫度上升，高于上限設定值（甚至會引起液體“開鍋”，溢出箱體）。溫控儀輸出溫度高信號給PLC,水阻柜無備妥信號輸出，停車后無法再次啟動。這時可讓液體自然冷卻或用冷卻風機使其冷卻，不過耗時過長；另一方法是將水阻柜中的液體抽出二分之一，加入涼水來降低水溫，并再向液體中逐步添加Na2CO3，觀察啟動效果，滿足啟動電流≤1.3Ie即可。

（3）測溫元件Cu50熱電阻開路，溫控儀顯示溫度超過上限設定值，更換Cu50熱電阻即可。

1.2 水阻箱里的液位低

在夏季因為環境溫度高或經常啟動后溶液的溫度升高造成水蒸發，水箱內液面如果低于水箱蓋板100mm以下，也為繼電器輸出PLC液位低信號，水阻柜無備妥信號輸出，停車后無法再次啟動，一般加水至標準水位即可正常啟動。

1.3 水阻柜復位后活動極板未回到上限（未移動）

停車后，水阻柜復位，活動極板要回到初始位置，為下一次啟動做準備。如果水阻柜復位后活動極板為回到上限（未移動），PLC檢測不到行程上限開關信號，水阻柜就無備妥輸出。其原因是帶動活動極板移動的絲杠滑絲、伺服電動機不轉或行程上限開關壞。絲杠滑絲和行程上限開關壞時只能更換；伺服電動機不轉，主要是復位接觸器KM2壞或伺服電動機自身損壞。

1.4 PLC自檢不正常

故障多發生在長時期停機再啟動主機的時候。PLC內部編有自檢程序，主要檢測水阻柜有無報警信號，水阻柜若有報警信號，則PLC自檢不能通過。

2 啟動瞬間即跳閘

其原因是水電阻阻值變得太小，啟動電流過大。夏季環境溫度高或經常啟動后水電阻的溫度升高造成水蒸發，溶液濃度變大，使阻值變小。一般加水至標準水位即可正常啟動。

3 啟動過程結束切除水電阻時跳閘

3.1 水電阻阻值偏大

水阻柜使用一段后，在連接活動極板的銅排上會有一些白色的Na2CO3結晶，或因溶液滲漏使液位下降后補水，都會導致溶液濃度不夠，液體電阻變大。電動機啟動電流偏小，加速聲音低沉，電動機啟動完畢后達不到額定轉速，約為50%~70%，短路接觸器短接后電動機電流猛增，致使電流速斷保護動作跳閘。此時可向溶液中逐步定量添加Na2CO3來降低水電阻阻值，觀察啟動效果，滿足啟動電流≤1.3Ie即可。

3.2 箱底極板表面附著污物致使啟動電阻偏大

水電阻經過一定時期的使用，箱底極板表面附著污物使得啟動電阻偏大，電動機啟動完畢時活動極板到達行程下限，與箱底極板短接時有大的火花產生。對極板污物可用濃度為20%的稀鹽酸刷洗。

3.3 短路接觸器不動作

水阻柜在電動機啟動完畢時除活動極板與箱底極板短接外，還設計有短接接觸器將電動機二次引出線短接，若活動極板到達行程下限后1s無短接信號就輸出保護跳閘信號。其原因是短路接觸器線圈燒或輔助接點接觸不良，中間繼電器線圈燒或輔助接點接觸不良。

3.4 啟動過程超過PLC內部的設定時間

超過電動機啟動設定時間（一般為40s）后PLC檢測不到行程下限開關信號，輸出保護跳閘信號。其原因是帶動活動極板移動的絲杠滑絲、伺服電動機不轉或行程上限開關壞。絲杠滑絲和行程上限開關壞時只能更換；伺服電動機不轉，主要是復位接觸器KM2壞或伺服電動機自身損壞。

4 運行中跳閘

PLC內部程序設定，電動機啟動完畢運行30min內，液體溫度上升高于上限設定值，只有報警信號；但30min以后就要輸出保護跳閘信號。

4.1 啟動30min后液體溫度仍高于上限設定值

（1）在電動機啟動前液體溫度已經接近于上限設定值，在啟動過程中液體溫度上升高于上限設定值，電動機啟動完畢，運行30min后液體溫度仍高于上限設定值。排除方法同1.1節。

（2）電動機啟動完畢，短路接觸器主接點接觸不良，造成液體溫度升高，30min后液體溫度仍高于上限設定值。主要檢查短路接觸器是否可靠吸合，主接點接觸面是否平衡。此類故障一般比較容易處理。

4.2 短路接觸器在運行中斷開

短路接觸器在運行中斷開，PLC檢測不到電動機轉子星點短接信號，就要輸出保護跳閘信號。排除方法同3.3節。

5 對報警信號的處理

報警信號持續10s后將自動消除，但在PLC內部有記憶，因此在停機檢修處理完畢后，需要斷開PLC電源，使PLC復位清楚記憶，PLC送電自檢正常后，才能允許下一次啟動。