摘要：在铝电解工业中，电解多功能天车作为关键设备，在电解工艺技术环节中广泛应用，包括打壳、加料、换极、出铝、捞渣等，这些主要工序一般都是由多功能天车来完成。因为电解工艺所需要的工作条件比较特殊，厂房环境温度高，在作业过程中，天车操作工操作的多功能天车长时间在高温、多粉尘及多烟气的环境下工作，电气故障率较高，常常影响天车正常工作，且每年的维修费用较高。针对此类被动局面，我司电解多功能天车在安装时已采用PLC、变频器等产品对整车电气系统进行了优化，经过长期的实践应用，其效果十分明显，较好的解决了多功能天车故障频繁，电气器件容易烧坏的问题，同时采用先进的控制技术和驱动方式，天车运行更加节能、高效、安全、平稳。
关键词：铝电解；多功能天车；天车故障；解决措施
现代社会，信息网络发展迅速，铝电解工艺技术也在不断升级，从最开始的自焙槽，不断创新后出现了多点进、大型的预焙槽，逐渐向自动化的方向发展，使得铝电解的效率得到了一定程度的提高，获得了较好的经济效益，同时，使铝电解工业所带来的污染降到最低程度。铝电解技术工序中，多功能天车是处于非常核心位置，多功能天车具有强大的功能，在高温、强磁场、电流冲击等恶劣条件下，能够顺利的完成电解工艺中的各个工序，使铝电解的工作效率得到了很大程度上的提高。因此，本文详细介绍铝电解多功能天车内部系统构造控制部件的组成，对天车的程序编写的标准进行归纳，同时介绍了调试多功能天车的电气系统的过程。
1介绍多功能天车内部的控制系统
在铝电解工艺中，多功能天车内部控制系统主要通过PLC系统来控制。该系统内部是由一个主站以及两个从站组成，主站安装在配电室里的AP柜的屏柜上，一从站位于工具小车上的B4柜中，另一从站位于司机室B5柜中，主站和从站主要由通讯线建立顺畅的联络，在主站中实施SN扫描，然后与从站内部的适配器搭建起信息联络。这样一来使复杂的电气线路变得清晰明了，使得电气控制的效果得到了改善。
2研究由于参数设置错误引起的故障以及处理措施
在铝电解厂房高温熔盐、大电流、强磁场等环境下，变频器和传动系统是否是匹配的，是否符合现场作业要求，这样一来，设置科学、合理的变频器参数变得尤为重要，若参数设置不合理，就会导致控制效果不能达到使用要求，变频器甚至会频繁发出故障报警保护，导致传动系统无法运行。
由于受市场的限制和影响，通常情况下，我们所购买的变频器为通用型产品，生产厂家对变频器的相关参数都是设置的一个默认值，在默认值的条件下，变频器通过面板工作的方式只能实现一般功能，很多的传动功能在铝电解高磁场的环境下是无法实现的。用户应该根据电解多功能天车传动系统的具体运行要求，同时参考详细的使用说明书，重新设置变频器的工作参数，可以实现变频器与传动系统的控制效果。
如果参数设置不科学、合理，变频器将会发生运行故障，解决的办法只能是将所有参数均恢复出厂设置的数值，接着参考使用说明书，重新对所有的参数进行正确匹配调整与设置。参数设置不合理的情况集中发生在恒转矩负载的设置值上，当发生这种类型的故障时，需将检查工作的核心放在设置适合的加、减速的时间及改变转矩数值上。
当遇到变频器不能正常运行的故障解决后，对其进行重新送电，若运行过不了多久，电流故障问题还会发生。对变频器进行切断电源，检查发现机械部件不存在问题，电机负载量也没有突然改变，在冲击力度变化不大的情况下，变频器就会出现过流现象；将变频器的供电切断，利用万用表检查负载有没有短路，就能确认在电机的电缆内部或接地的绝缘是否存在开路。
运行前，一定要核实变频器设置的加速时间、减速时间，如果将加速时间和减速时间都是默认值3 s，由于变频器存在负载，负载有惯性，当加速时间或减速时间太短，同样造成过流。在运行速度加快时，变频器工作频率就会快速加快，内部电动机的转速也会随之加快，但是电动机内部转子由于负载惯性变化无法同步运行，最后导致电流太大；在运行速度减慢时，减速时间设置不合理，其运行的转速也随之变慢，但是电动机内部转子由于负载惯性大，一直处于快速的转动状态，这样，转子绕组的磁力线具有巨大的速度，造成过流。经过多年现场变频器的安装调试的经验总结，建议将加速时间、减速时间都设置为8s，设备就会保持正常的工作状态。
3输入相不完整
变频器主电路输入电流分为三路，如果电流有一路出现熔断或者断路而不能正常工作，就可以属于输人相不完整的问题。
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实践案例，电解二车间的多功能天车所运行的变频器，因为直流回路所需要的电压不符合要求。
当变频器发生这种类型的故障时，可以通过复位键暂时性的将故障复位，但重新启动又会发生此种类型的故障。对变频器的输入线路进行仔细核查，通过钳型表对三相输入电流进行测量，显示V相电流数值是0V，U、W相的电流是合理的，供电线路接触器内部的电压符合要求，但是检查接触器的V相电压数值显示0，就可以明确接触器发生了故障。
主要原因的前提条件是变频器没有缺相的问题，一直处于正常的工作状态，一个完整的工作周期会出现6个波头，工作电压保持大于470 V，纹波系数在7.5以下。如果输人相不完整，一个完整的工作周期只出现2个波头，过程中的电压为零。在这样的环境下，工作电压大约降低150V，纹波系数此时在30%左右。
变频器内部的电源存在缺相时，为了达到保护电路的目的，可以观察中间电路出现的纹波并检查电源是否是连接状态。如果有缺相问题，工作时电路纹波就会变多。当中间电路纹多于13%时，变频器将无法进行正常的工作。如果将供电输人线路中的接触器换新，开启电闸后，变频器就不会重复发生上述故障。
4处理电路板问题
在变频器内部系统中，控制电路板处于非常核心的地位，控制电路如果出现问题，变频器随之也会出现问题，解决这类故障通常情况下是将控制电路板进行换新，但也有个别情况需要不同的方法。
变频器不能正常工作后，复位不能彻底解决故障，变频器就不能正常运行。检查回路端子没出现接线问题，且控制回路端子也没发生短路。由于铝电解生产的环境温度很高，粉尘较大，同时在铝电解的过程中会产生大量的腐蚀性极强的气体，由于变频器控制电路板没有涂层保护，弱电电路便会被气体所腐蚀，导致此故障的发生。将电路板换新后，故障暂时得到了解决，运行3个月左右，该故障还会发生，最佳解决的办法是将变频器电路板增加涂层保护，减少类似故障的发生。
5定期维护变频器
综上所述，以下是归纳的关于铝电解环境下应用变频器定期维护的注意事项：
（1）应该始终保持与删除变频器相适宜的温度、湿度、环境，定期检查铝电解多功能天车上配电室、配电柜内环境温度，及时清理变频器、散热器风道存在的尘土。
（2）确保变频器所通过的断路器、接触器处于正常的状态对其获取的电流是完整的。
（3）定期检查固定导线的螺钉的牢固状态，使其接触正常且牢固性。
（4）变频器设置应在充分了解使用说明书的前提下依据相关的操作规范进行，严禁违章操作。
（5）如果变频器呈现故障时，第一时间须查看说明书中有关故障的详细说明，确定发生的原因；将外部故障筛选后，方可关闭变频器的报警装置。
6结语
铝电解多功能天车在铝电解生产中是非常重要的设备，能够提高生产效率、避免消耗大量人力资源，铝电解多功能天车的控制系统所利用的是PLC、变频器，对系统的程序设计时，应该综合考虑接触器的控制回路、保护方法因素等，对整个电气系统进行调试时，要按照调试流程，做好调试前的准备工作，有步骤的对主电源和控制电源进行分别送电调试，实现可靠性高、保护措施全面、控制灵敏等要求。
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个人简介：韦鸿鼎（1988-），男（壮族），广西融安人，助理工程师，主要从事铝电解多功能天车维护保养工作。兰海荣（1989-），男（壮族），广西河池人，助理工程师，主要从事铝电解多功能天车维护保养工作。
论文作者:韦鸿鼎,兰海荣
论文发表刊物:《基层建设》2018年第34期
论文发表时间:2019/1/15
标签：变频器论文; 天车论文; 多功能论文; 故障论文; 铝电解论文; 工作论文; 接触器论文; 《基层建设》2018年第34期论文;