斷火限位器的運(yùn)用分析

吳 軍

(廣西玉柴機(jī)器股份有限公司，廣西 玉林537005)

隨著工業(yè)的飛速發(fā)展，企業(yè)間的競爭變得異常激烈。一個(gè)生產(chǎn)型企業(yè)能否在競爭中生存與發(fā)展，生產(chǎn)效率成了關(guān)鍵因素。在保證生產(chǎn)安全、質(zhì)量可靠的基礎(chǔ)上，取得高效率生產(chǎn)主要依賴于設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行。而且設(shè)備是企業(yè)的主要固定資產(chǎn)之一。因此，保證設(shè)備安全可靠，是具有非凡意義的。眾所周知，任何一種產(chǎn)品的開發(fā)設(shè)計(jì)，都是非常復(fù)雜而艱難的工作，不可能一次性的達(dá)到完美的要求，需要不斷改進(jìn)和完善。一套設(shè)備是由無數(shù)的零部件組成的，其性能不僅受到整體設(shè)計(jì)的影響，而且還受到各零部件的影響。本文僅以運(yùn)用于鋼絲繩式電動(dòng)葫蘆的斷火器來做說明。在實(shí)際使用中，斷火器是作起重機(jī)機(jī)械方面保護(hù)之用的，而忽略了對電氣方面的影響。下面即是對其進(jìn)行的簡略分析。

1 斷火器的作用

斷火器運(yùn)用廣泛，生產(chǎn)廠商繁多，而其作用和原理大致是一樣的。它一般適用于交流50Hz、電壓至380 V、額定電流至63 A的起重總質(zhì)量0.5～10 t的CD1、MD1型鋼絲繩式電動(dòng)葫蘆，作升降機(jī)械限位保護(hù)之用。其可直接分?jǐn)嚯妱?dòng)機(jī)三相電源中的兩相。圖1是斷火器控制電動(dòng)機(jī)的接線示意圖。

如圖1所示，C1接通時(shí)起重機(jī)下降，當(dāng)下降到設(shè)定的限位時(shí)，拉分?jǐn)嗷鹌魃蠈?yīng)的兩個(gè)常閉觸點(diǎn)，分?jǐn)嚯妱?dòng)機(jī)三相電源中的兩相，電動(dòng)機(jī)停止工作。C2接通時(shí)起重機(jī)上升，當(dāng)上升到設(shè)定的限位時(shí)，推分?jǐn)嗷鹌魃蠈?yīng)的兩個(gè)常閉觸點(diǎn)，分?jǐn)嚯妱?dòng)機(jī)三相電源中的兩相，電動(dòng)機(jī)停止工作。這樣就能有效地避免上升過程中重物沖頂、拉斷鋼絲繩，下降過程中重物下墜等。

圖1 斷火器控制電動(dòng)機(jī)接線示意圖

2 斷火器的缺陷

斷火器直接控制升降電機(jī)的主回路。安裝調(diào)整好斷火器的鋼絲繩式電動(dòng)葫蘆，在做升降動(dòng)作時(shí)，當(dāng)掛鉤升到設(shè)定上限位或降到設(shè)定下限位時(shí)，斷火器分?jǐn)嗳嘀麟娐分械膬上?，停止電?dòng)機(jī)工作，起到應(yīng)有的保護(hù)作用。

但電動(dòng)機(jī)的三相電源不僅受控制箱內(nèi)（接觸器或凸輪控制器等）動(dòng)觸點(diǎn)控制，還要受斷火器的動(dòng)觸點(diǎn)控制。從電氣控制技術(shù)的角度來說，動(dòng)觸點(diǎn)容易出現(xiàn)接觸不良的情況，會造成電機(jī)缺相運(yùn)行。若不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，將不斷老化電動(dòng)機(jī)線圈的絕緣層，直至燒毀電動(dòng)機(jī)，這也是斷火器帶來的不利因素之一。

在實(shí)際運(yùn)用中，常會出現(xiàn)斷火器控制桿與外部控制桿連接不好，在推或拉的過程中，容易損壞斷火器，使某些觸點(diǎn)在回位后接觸不良甚至延遲回位，提高了電機(jī)缺相的概率，這就是斷火器在使用中存在的主要缺陷。

3 改進(jìn)措施與預(yù)期效果

在使用中發(fā)現(xiàn)，鋼絲繩式電動(dòng)葫蘆的升降電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)缺相運(yùn)行的情況，大多是斷火器的問題引起的。電動(dòng)機(jī)缺相運(yùn)行的最壞結(jié)果是線圈被燒壞。這不但影響了生產(chǎn)，還提高了設(shè)備維修成本。為防止其發(fā)生，就涉及到了電動(dòng)機(jī)缺相運(yùn)行的保護(hù)問題。

電動(dòng)機(jī)缺相運(yùn)行保護(hù)，其實(shí)也是一種過載保護(hù)，而一般的熱繼電器不能可靠地保護(hù)電動(dòng)機(jī)免于缺相運(yùn)行。所以在條件允許時(shí)，應(yīng)增設(shè)缺相運(yùn)行保護(hù)裝置。常用的方法有：

（1）采用帶斷相保護(hù)裝置的熱繼電器作缺相保護(hù)；

（2）欠電流繼電器斷相保護(hù)；

（3）零序電壓繼電器斷相保護(hù)；

（4）斷絲電壓繼電器斷相保護(hù)等。

針對間隔點(diǎn)動(dòng)式工作的電動(dòng)葫蘆吊來說，無論采用哪種方法，都不能取到很好作用的。

本文僅從斷火器本身存在的缺陷，去尋求改進(jìn)的措施。

由上可知，斷火器僅控制電動(dòng)機(jī)三相電源中的其中兩相。而鋼絲繩式電動(dòng)葫蘆都是間隔點(diǎn)動(dòng)式工作的。每當(dāng)達(dá)到上限位或下限位時(shí)，分?jǐn)嚯娫辞乙炎鞣捶较騽?dòng)作后，若斷火器存在觸點(diǎn)未能及時(shí)回位或回位后接觸不良，再次執(zhí)行前一方向動(dòng)作時(shí)，是存在缺相情況的?；诖耍枰倪M(jìn)斷火器，以消除其存在的缺陷。

一般情況下按鈕控制的鋼絲繩式電動(dòng)葫蘆是用交流36 V接觸器控制的。根據(jù)這一點(diǎn)，可以想到，只要能使斷火器在分?jǐn)嘀麟娫吹耐瑫r(shí)，分?jǐn)嗥浣佑|器線圈的控制回路，問題就解決了。要用斷火器控制接觸器，只要它有輔助觸點(diǎn)就可以實(shí)現(xiàn)。要達(dá)到這一點(diǎn)，可以在斷火器原有控制電機(jī)主回路的觸點(diǎn)的基礎(chǔ)上，增加一對連通的常閉觸點(diǎn)，并且動(dòng)作規(guī)律與控制主回路的觸點(diǎn)完全相同，就可以控制升降動(dòng)作的接觸器。

如圖2所示：假設(shè)D1、D2是斷火器中增加的相連通的一對常閉觸點(diǎn)。KM2、KM1分別是控制電機(jī)升降動(dòng)作的接觸器。從上面的分析可以得出，當(dāng)掛鉤上升到設(shè)定上限位時(shí)，斷火器不僅能分?jǐn)嚯妱?dòng)機(jī)兩相電源，同時(shí)使常閉觸點(diǎn)D1斷開即分?jǐn)嗔薑M2線圈的0線。

圖2 斷火器輔助觸點(diǎn)控制接觸器接線示意圖

若斷火器出現(xiàn)控制上升動(dòng)作的觸點(diǎn)未及時(shí)回位或回位后接觸不良時(shí)，常閉觸點(diǎn)D1也就可能不通，需經(jīng)維修人員處理后才能啟動(dòng)KM2，這樣就大大減少了電動(dòng)機(jī)缺相啟動(dòng)的可能性。

同理，下降動(dòng)作過程也是一樣的。當(dāng)然，這樣改進(jìn)并不能取得百分之百的保護(hù)作用，同時(shí)還會給布線帶來一些麻煩。但總體來說，利是大于弊的。

4 結(jié)束語

本文僅對斷火器存在的問題進(jìn)行了簡略的分析。據(jù)筆者所知，目前還沒有這樣使用的斷火器。雖然它同樣存在一定缺陷，但對保護(hù)電動(dòng)機(jī)確實(shí)是有益的，這個(gè)改進(jìn)措施也是可行的。當(dāng)然，要防止電動(dòng)機(jī)缺相運(yùn)行，最好還是加強(qiáng)監(jiān)視，不斷地總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，注意發(fā)現(xiàn)缺相運(yùn)行的異常現(xiàn)象，及時(shí)切除電源以確保電動(dòng)機(jī)的安全可靠。

[1]許 翏.電機(jī)與電氣控制技術(shù)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005.