【導讀：機床設備中的一個重要電氣參數就是電動機的有效功率。利用Phoenix Contact公司的Contactron電(dian)動(dong)機(ji)管(guan)理(li)器(qi)
，就(jiu)可(ke)以(yi)對(dui)這(zhe)一(yi)參(can)數(shu)進(jin)行(xing)精(jing)確(que)的(de)監(jian)控(kong)，較(jiao)高(gao)的(de)超(chao)負(fu)荷(he)和(he)低(di)負(fu)載(zai)運(yun)行(xing)狀(zhuang)況(kuang)能(neng)夠(gou)馬(ma)上(shang)被(bei)這(zhe)一(yi)儀(yi)器(qi)察(cha)覺(jiao)到(dao)。由(you)於(yu)電(dian)動(dong)機(ji)管(guan)理(li)器(qi)能(neng)夠(gou)在(zai)電(dian)機(ji)發(fa)生(sheng)故(gu)障(zhang)停(ting)機(ji)之(zhi)前(qian)及(ji)時(shi)發(fa)出(chu)報(bao)警(jing)和(he)維(wei)護(hu)保(bao)養(yang)的(de)提(ti)示(shi)
，從(cong)而(er)能(neng)夠(gou)有(you)效(xiao)地(di)對(dui)機(ji)床(chuang)設(she)備(bei)起(qi)到(dao)保(bao)護(hu)作(zuo)用(yong)
，使(shi)機(ji)床(chuang)設(she)備(bei)的(de)可(ke)用(yong)性(xing)明(ming)顯(xian)提(ti)高(gao)。】

用於參數賦值、故障診斷和生產數據采集的FDT/DTM軟件

　　在工業應用中，一般都用電動機來啟動生產。一般情況下
，它都由按照過電流時間長短而發揮保護作用的電動機電流保護器進行保護；或者由根據負載大小進行過載保護的電動機保護開關進行保護。但是，當電動機的冷卻風扇反轉時
，或者冷卻器堵塞、無法實現正常的冷卻時，電動機又會如何？

　　電流監控往往不足

　　毫無疑問：dangdiandongjidewendushenggaodaoyidingdelinjiezhizhihou，huidaozhidiandongjideshixiaosunhuai。zuoweijiejuefangfa
，keyizaidiandongjideraozuzhonganzhuangyigeremindianzu，bingjiangzheyiremindianzuyunenggouzaidiandongjiwenduguogaoshiqieduandiandongjidianliudekongzhikaiguanlianjiezaiyiqi。remindianzuhewenkongkaiguanliangzhegongtonggouchenglediandongjidequanmianbaohu。raner，zheyibaohufanganduiqihouxudejixieshebeihuozhejixiejiegoujihumeiyouyidianbaohuzuoyong
，bunengbimiantamenzaizuizaogaodegongzuoqingkuangxiarengranchuxianshixiaodeqingkuang。

　　圖1  帶有運行功率檢測的電動機管理器：對電動機和機床設備進行保護

　　電動機失效的主要原因是：許多用戶為減少庫存
，儲備的電動機變型品種太少。在實踐中
，大約90%的電動機的工作負荷隻達到了額定功率的40%～60%，都(dou)不(bu)在(zai)其(qi)最(zui)佳(jia)工(gong)作(zuo)特(te)性(xing)範(fan)圍(wei)內(nei)工(gong)作(zuo)。而(er)這(zhe)些(xie)電(dian)動(dong)機(ji)的(de)過(guo)電(dian)流(liu)保(bao)護(hu)裝(zhuang)置(zhi)是(shi)按(an)照(zhao)電(dian)動(dong)機(ji)銘(ming)牌(pai)上(shang)的(de)額(e)定(ding)功(gong)率(lv)進(jin)行(xing)設(she)置(zhi)的(de)，是(shi)按(an)照(zhao)電(dian)動(dong)機(ji)在(zai)最(zui)佳(jia)工(gong)作(zuo)特(te)性(xing)範(fan)圍(wei)內(nei)的(de)參(can)數(shu)進(jin)行(xing)設(she)置(zhi)的(de)。當(dang)負(fu)載(zai)有(you)所(suo)變(bian)化(hua)時(shi)，即(ji)使(shi)是(shi)很(hen)小(xiao)的(de)變(bian)化(hua)，也(ye)會(hui)在(zai)功(gong)率(lv)因(yin)數(shu)和(he)效(xiao)率(lv)中(zhong)反(fan)映(ying)出(chu)來(lai)；電dian動dong機ji電dian流liu的de變bian化hua幾ji乎hu保bao持chi不bu變bian。盡jin管guan如ru此ci，機ji械xie裝zhuang置zhi仍reng然ran可ke能neng過guo載zai，而er純chun電dian流liu監jian控kong係xi統tong中zhong卻que不bu會hui顯xian示shi問wen題ti。這zhe就jiu會hui給gei機ji床chuang設she備bei帶dai來lai嚴yan重zhong的de後hou果guo：電動機驅動的機械裝置嚴重受損，代價昂貴。

　　檢測有效功率以提高對機床設備的保護

　　Phoenix Contact公司研發生產的Contactron係列電動機管理器帶有有效功率采集器，可以對電動機和機床設備進行保護（圖1）。由(you)於(yu)在(zai)電(dian)動(dong)機(ji)的(de)整(zheng)個(ge)功(gong)率(lv)範(fan)圍(wei)內(nei)隻(zhi)有(you)有(you)效(xiao)功(gong)率(lv)是(shi)線(xian)性(xing)變(bian)化(hua)的(de)
，因(yin)此(ci)可(ke)以(yi)通(tong)過(guo)這(zhe)種(zhong)線(xian)性(xing)變(bian)化(hua)隨(sui)時(shi)獲(huo)知(zhi)電(dian)動(dong)機(ji)輸(shu)出(chu)扭(niu)矩(ju)的(de)大(da)小(xiao)。另(ling)一(yi)方(fang)麵(mian)，隻(zhi)有(you)在(zai)過(guo)電(dian)流(liu)和(he)低(di)負(fu)載(zai)時(shi)的(de)功(gong)率(lv)因(yin)數(shu)這(zhe)兩(liang)個(ge)參(can)數(shu)能(neng)夠(gou)對(dui)電(dian)動(dong)機(ji)進(jin)行(xing)保(bao)護(hu)。電(dian)動(dong)機(ji)管(guan)理(li)器(qi)對(dui)所(suo)有(you)的(de)變(bian)量(liang)參(can)數(shu)都(dou)進(jin)行(xing)監(jian)控(kong)
，例(li)如(ru)：電流、電壓和功率因數；並在6.6ms後根據檢測到的數據計算出有效功率，從而也能夠確定那些時間很短的負載變化情況。

圖2  有效管理P適合於識別各種工況下的負載

　　按照這種監控方法，能夠很快地發出報警信息，或者切斷機床設備的動力電源。檢測到的、可以繪製出電動機運行曲線的數據，真實地反映了機床設備的工作狀況；清楚地顯示了與理論觀察數據或者理論計算數據之間的差異。利用這種Contactron電動機管理器，所有安裝在電動機之後的機床設備部件和儀器
，例如軸承、機械部件等的有效功率都能被一同考慮在內並顯示出來

，並能夠快速地給予安全保護（圖2）。與yu純chun粹cui的de電dian流liu保bao護hu相xiang比bi較jiao
，基ji於yu有you效xiao功gong率lv的de監jian控kong也ye能neng夠gou在zai低di負fu荷he時shi起qi到dao安an全quan保bao護hu的de作zuo用yong，例li如ru泵beng的de失shi油you運yun行xing等deng，完wan成cheng長chang期qi以yi來lai需xu要yao輔fu助zhu使shi用yong有you效xiao功gong率lv監jian控kong器qi才cai能neng完wan成cheng的de任ren務wu。

　　保存下來的啟動運行曲線屬於設備運行狀況的重要資料，因為可以作為設備老化
、汙垢程度或者磨損狀況的參考資料使用。利用這一曲線，可以準確地確定所有的監控參數、監控的上下極限值以及與這些極限值對應的報警
、提示或者切斷供電
、參數賦值等信息。該管理器的參數賦值是利用DTM（設備類型管理器）軟件進行的
，利用這一電動機管理器可以與FDT（現場設備工具），例如Phoenix Contact公司的自動化管理軟件AutomationXplorer兼容。利用這種方式，電動機管理器就可以統一、穩定地集成到各種工程技術工具或者控製係統之中。

圖3  簡單而又快速地在T-Bus連接件卡槽中實現各個模塊的連接

　　隻有有效功率允許對機床設備的上、下xia極ji限xian負fu載zai的de整zheng個ge範fan圍wei進jin行xing監jian控kong。作zuo為wei機ji床chuang設she備bei的de保bao護hu開kai關guan，它ta保bao障zhang了le機ji床chuang設she備bei具ju有you很hen高gao的de可ke用yong性xing，從cong而er也ye保bao障zhang了le很hen高gao的de生sheng產chan能neng力li。利li用yong其qi有you效xiao功gong率lv監jian控kong功gong能neng，使shi其qi能neng夠gou及ji時shi發fa現xian使shi用yong過guo程cheng中zhong的de故gu障zhang和he幹gan擾rao，從cong而er避bi免mian設she備bei停ting機ji故gu障zhang。作zuo為wei技ji術shu數shu據ju計ji算suan的de基ji礎chu，依yi據ju的de都dou是shi電dian氣qi數shu據ju：把電動機兼做傳感器使用而得到的電氣數據。費時費力的附加傳感器
，甚至是價格昂貴的傳感器，例如壓力傳感器、流量傳感器或者壓差傳感器等都可以省略。其他的電氣參數

，例如不同檔位的工作時間、機床設備的總工作時間以及使用的能源等，都可以在優化維護保養的同時進行采集。

　　利用電動機供電電纜輕鬆方便進行補裝

　　利用集成電流轉換器的電動機管理器
，可以直接對16Adianliudediandongjijinxingjiankong
，wuxuzhanyongtaiduokongjianjiunengwanchenganzhuang。dangdiandongjidedianliugengdashi，keyishiyongyigezhuanmendemokuai，jiehewaizhishidedianliuzhuanhuanqijiunengduigegegonglvdangcidediandongjijinxingjiankongle。yinci，liyongzheyiyiqiduidiandongjihejichuangshebeijinxingjiankongjiubiandefeichangjiandanle：suoliyongdejinjinshigeidiandongjigongdiandedianlan。zheyang
，zaixianyoushebeizhongbuchongzhuangpeizhezhongdiandongjiguanliqiyeshiyoukenengde，jinhouyejiunengweiyonghutigongjingquedejichuangshebeiyunxingshujule。

　　三相電負載的切斷由專門的機械繼電器或者由Contactron係列無磨損並利用電機管理器模塊數字輸出端進行供電
、斷電控製的半導體繼電器來完成。此時，電動機管理器提供了對泵、控(kong)製(zhi)台(tai)或(huo)者(zhe)切(qie)削(xue)加(jia)工(gong)機(ji)床(chuang)的(de)安(an)全(quan)監(jian)控(kong)和(he)保(bao)護(hu)

，並(bing)對(dui)各(ge)個(ge)設(she)備(bei)所(suo)需(xu)的(de)電(dian)力(li)能(neng)源(yuan)進(jin)行(xing)評(ping)估(gu)。在(zai)這(zhe)一(yi)監(jian)控(kong)過(guo)程(cheng)中(zhong)，無(wu)論(lun)電(dian)機(ji)管(guan)理(li)器(qi)是(shi)自(zi)主(zhu)供(gong)電(dian)還(hai)是(shi)利(li)用(yong)現(xian)場(chang)總(zong)線(xian)供(gong)電(dian)
，都(dou)能(neng)很(hen)好(hao)地(di)完(wan)成(cheng)這(zhe)一(yi)任(ren)務(wu)。

　　在Phoenix Contact公司研發生產的
、符合DPV1技術規範（EN 50170）認證的Profibus現場總線網關的幫助下，可以將最大32個電動機管理器模塊簡單方便地安裝在連接件T-Bus的卡槽上就可以實現相互間的通訊了（圖3），無wu需xu繁fan雜za的de布bu線xian。與yu市shi場chang上shang常chang見jian的de其qi他ta解jie決jue方fang案an相xiang比bi，這zhe一yi方fang案an能neng夠gou明ming顯xian減jian少shao投tou資zi費fei用yong
，節jie約yue電dian氣qi櫃gui中zhong的de安an裝zhuang空kong間jian。所suo有you的de生sheng產chan數shu據ju都dou可ke通tong過guoFDT/DTM傳輸到上一級的控製係統
，由上一級控製係統進行處理。除此以外
，Profibus現場總線網關還支持故障-安全功能：通過DTM的參數賦值可以對Profibus現場總線係統中的故障和錯誤施加影響，進行安全保護性的斷電控製。另外，這種儀器設備還帶有數字式I/O端子，可以與其他元器件進行聯係。在Profibus DPV1係統中進行的網關集成可通過GSD儀器描述方法進行賦值，所采用的FDT/DTM在電動機管理器以及整個機床設備的參數賦值
、監控和故障診斷方麵的靈活性大大提高。

　　Contactron電動機管理器

　　Phoenix Contact公司研發生產的電動機能夠根據維護保養周期的要求
，實現8種工作模式和供電狀態的轉換；結(jie)合(he)連(lian)續(xu)的(de)狀(zhuang)態(tai)監(jian)控(kong)和(he)很(hen)高(gao)的(de)采(cai)樣(yang)率(lv)
，保(bao)障(zhang)了(le)機(ji)床(chuang)設(she)備(bei)很(hen)高(gao)的(de)可(ke)用(yong)性(xing)。通(tong)過(guo)簡(jian)單(dan)地(di)在(zai)電(dian)動(dong)機(ji)供(gong)電(dian)電(dian)纜(lan)上(shang)的(de)連(lian)接(jie)，使(shi)得(de)電(dian)動(dong)機(ji)也(ye)變(bian)成(cheng)了(le)一(yi)個(ge)傳(chuan)感(gan)器(qi)
，能(neng)夠(gou)提(ti)供(gong)各(ge)種(zhong)有(you)用(yong)的(de)電(dian)氣(qi)參(can)數(shu)
，例(li)如(ru)視(shi)在(zai)功(gong)率(lv)


、無功功率和有效功率，電流、電壓
，功率因數
，開關時間，工作時間以及能源消耗等。價格昂貴的探測器、傳感器都不是必須安裝使用的元器件了。