離心機電氣故障分析及處理

付 兵 楊惠昂 施海玉

海申機電總廠（象山）（浙江寧波 315718）

離心機是一種固液分離設備，利用其在高速旋轉下產生的離心力，使具有不同密度的固體顆粒與液體分開，主要用于濃縮、脫水、澄清、凈化及固體顆粒分級等工藝過程。離心機廣泛應用于化工、市政廢水處理、自來水凈化、煙葉再造、制藥、食品、冶金、選礦等各個領域。為了使離心機能夠平穩連續地運行，目前其電控系統多采用可編程控制器（PLC）加觸摸屏的控制模式實現離心脫水系統的自動運行，如果運行過程中出現電氣故障，勢必影響設備的正常使用，對生產造成不利影響。因此，出現電氣故障時，能夠在最短的時間內分析故障原因并進行處理顯得尤為重要。

1 故障處理的思路和方法

1.1 思路

（1）要能看懂控制電路原理圖、接線圖等相關圖紙；（2）要能夠根據圖紙對電路進行分析：由電源開始，對繼電器與被控元器件在通斷電條件下自左到右、自上到下逐一進行分析。

1.2 方法

1.2.1 現場調查法

（1）詢問：向現場操作人員仔細詢問故障發生的經過、離心機運行參數的變化情況、故障現象和故障結果。（2）細心觀察：仔細檢查電氣設備的外觀，分析導致故障產生的因素。（3）聽聲：辨別器件工作聲音是否正常。

1.2.2 邏輯推理法

根據故障現象，結合電路原理圖的控制流程，通過分析確定需要檢查的區域，最終將故障點找出并加以排除。

1.2.3 通電排除法

如果故障點不清楚或很難判斷時，可以在電器元件與設備允許通電的情況下，卸下負載后通電檢查，以分析故障原因。

2 排除故障的程序

故障處理流程包括分析故障原因、鎖定故障點、故障排除等，具體如圖1所示。

圖1 故障處理流程

2.1 分析故障原因

向離心機操作人員具體詢問設備故障情況，以便采取最有效的處理措施，快速有效地排除故障。

通過看、聽、聞、摸等方法，對設備進行初步檢查，分析故障現場情況，正確定位故障點。

分析故障征兆：出現故障前的電氣設備通常都有一定的預兆，對故障征兆信息進行分析，能夠作為設備故障定性與定位的根據，有效地提升排除故障的效率。

2.2 鎖定故障點

在故障區域內，故障點的確定尤為重要，可以快速地把發生故障的組件或元器件找出來，實施有效的修理。

2.3 故障排除

在故障排除的過程中，首先要了解故障發生前后的情況和故障現象。

對于不熟悉的電氣設備，要先知道其電路原理與構造特征，在沒有電路圖的狀況下，要一邊拆卸，一邊繪制草圖，并做好標記。對于發生故障的電氣設備，先檢驗其外觀有沒有明顯的裂痕、缺損等，查詢維修履歷、應用年限等，之后再對其內部實施檢查。

對故障設備進行絕緣性能測試。

故障排除過程中，先檢查電源通電情況，再檢查線路與負載，先簡后繁。在電器保護線路檢查中，如發現熱繼電器、電機保護器動作，不但要讓其復位，還要把過載的因素查出并解決，并向相關人員說明要注意的問題。

3 故障案例及排除過程

3.1 故障一

故障具體表現為離心機副電機未正常啟動。

故障排除過程：

（1）根據控制原理可知，控制信號經控制柜上的觸摸屏傳送給可編程中斷控制器（PIC），PLC輸出端口接中間繼電器（控制變頻器的啟停）。根據電流可得知電機狀態，用測試電壓為500 V的兆歐表檢測電纜與電機絕緣情況，從而判定電纜、電機狀態。

（2）對程序進行監控，檢查副電機控制點的輸出條件是否滿足，輸出信號是否正常（如圖2所示）。

圖2 副電機輸出信號

（3）拆開變頻器的控制面板進行檢驗，通過短接端子開啟副變頻器，如果副變頻器正常運行，說明變頻器狀態正常，是控制信號沒有傳送到變頻器造成變頻器未啟動，那么問題必然在于輸出信號從PLC到變頻器輸送過程中出現丟失。

（4）檢查PLC輸出口接的中間繼電器工作是否正常

經過檢測，最終得出副變頻器未正常啟動的原因是PLC輸出口上接的中間繼電器損壞，中間繼電器電磁式銜鐵生銹造成接觸不良，導致PLC的控制信號未傳送到變頻器。對銜鐵生銹部分進行打磨后，中間繼電器恢復正常工作，故障排除。

3.2 故障二

故障具體表現為：離心機開啟后觸摸屏顯示的振動數值突然增加，出現振動大報警，而用手持測振儀檢測離心機振動數值正常。

故障排除過程：

（1）根據原理圖得知，振動數值是由振動變送器將0～20 mm/s的振動強度轉換成4～20 mA的電流信號送入PLC中進行計算得出的。

（2）采用排除法更換變送器，檢查振動變送器的好壞。

（3）用萬用表串入振動變送器輸出電流信號回路，檢查電流信號是否正常。

（4）對程序進行監控，觀察PLC中模擬量輸入（AI）模塊采集的振動信號的數值(如圖3所示)是否正常。

圖3 振動信號數值

通過萬用表測量和程序監控可以得出，振動信號在變頻器開啟后出現突增，原因是控制室新增加多個控制柜，柜內均有大功率變頻器，變頻器所產生的電磁輻射對模擬量信號產生了干擾，而控制柜內保護接地和信號接地沒有分開，抗干擾能力不足。將模擬量信號統一改為信號接地后，干擾問題得到解決，設備振動值顯示恢復正常。

3.3 故障三

故障現象具體為絮凝制備裝置高液位未停止配藥，造成藥箱液體高液位溢出。

故障排除過程：用萬用表測量接觸式液位傳感器工作是否正常；通過監控程序檢查自動配藥程序運行是否正常。

經檢查，由于接觸式液位計高液位線路松動，造成液位繼電器未吸合，高液位信號未送到PLC，所以藥箱高液位時未能及時停止配藥，造成藥液溢出。對線路進行緊固后，藥箱恢復正常工作。

4 結語

（1）排除電氣設備故障是建立在熟知離心機機械和電氣系統工作原理的基礎之上的，只有這樣才可以迅速正確地查找和排除故障。

（2）排除電氣設備故障時，要結合圖紙、程序與現場實際情況，盡可能選用最佳方法，讓故障可能出現的區域縮小，最終把故障鎖定在一個點上。

（3）排除電氣設備故障時，要遵循先“看”后“想”再“動手”的準則。設備發生故障時，要先看清楚故障發生在哪里，是什么故障，是不是由機械或別的因素導致的；不可以盲目動手，防止影響維修速度，甚至把問題擴大化，要找到問題的源頭后再動手。這樣常常能夠達到事半功倍的效果。

準確應用和精心維護是防止故障出現的保證，設備使用單位應建立完整的設備運行管理制度，要有完整的設備運行記錄、維修保養記錄等。相關人員在解決離心機電氣故障時可以結合運行記錄中設備參數的變化情況分析故障原因，大大縮短維修時間。離心機的電氣故障多種多樣，電氣維護人員熟知設備運行原理，是正確處理離心機電氣故障的前提。