断火限位器的应用分析

2011-01-23吴军

铸造设备与工艺 2011年1期

吴军

（广西玉柴机器股份有限公司铸造厂，广西玉林 537005）

随着工业的飞速发展，企业间的竞争变得异常激烈。一个生产型企业能否在竞争中生存与发展，生产效率成了关键因素。在保证生产安全、质量可靠的基础上，取得高效率生产主要依赖于设备稳定运行。而且生产设备是企业的主要固定资产之一。因此，保证设备安全可靠是具有非凡意义的。任何设备都力求具备需要的工作性能，具有安全可靠、稳定运行性能等。众所周知，任何一种产品的开发设计都是非常复杂而艰难的工作。不可能一次性的达到完美的要求，需要不断地改进和完善。一套设备由许多零部件组成，其性能不仅受到整体设计的影响，而且还受到各零部件的影响。本文仅以运用于钢丝绳式电动葫芦的断火器来进行分析。在实际使用中，断火器是作起重机机械方面保护之用，而忽略了它对电气方面的影响。下面对它进行简略的分析。

1 断火器的使用与简略分析

1.1 断火器的作用

断火器运用广泛，生产厂商繁多，而其作用和原理大致是一样的。它一般适用于交流50Hz，电压至 380V，额定电流至 63 A 的 0.5 t～10t CD1、MD1型钢丝绳式电动葫芦吊，作升降机械限位保护之用。它可直接分断电动机三相电源中的二相。图1是断火器控制电动机的接线示意图。

如图1所示。C1接通时起重机下降，当下降到设定的限位时，拉分断火器上对应的二个常闭触点，分断电动机三相电源中的二相，电动机停止工作。C2接通时起重机上升，当上升到设定的限位时，推分断火器上对应的两个常闭触点，分断电动机三相电源中的两相，电动机停止工作。这样就能有效的避免上升过程中重物冲顶、拉断钢丝绳，下降过程中重物下坠等。

1.2 断火器的缺陷

断火器是直接控制升降电动机电源主回路的。安装调整好断火器的钢丝绳式电动葫芦吊，在做升降动作时，当吊钩升到设定上限位或降到设定下限位时，断火器分断三相主电路中的两相，停止电动机工作，起到应有的保护作用。但电机的三相电源不仅受控制箱内（接触器或凸轮控制器等）动触点控制，还要受断火器的动触点控制。从电气控制技术的角度来说，动触点容易出现接触不良的情形而造成电机缺相运行。若不能及时发现将不断老化电动机线圈的绝缘层，直至烧毁电动机线圈。在实际运用中，常会出现断火器控制杆与外部控制杆连接不好，在推或拉的过程中容易损坏断火器，使某些触点在回位后接触不良甚至延迟回位。大大提高了电机缺相的概率，这就是断火器在使用中存在的主要缺陷。

1.3 断火器的改进措施与预期效果

在使用中发现钢丝绳式电动葫芦的升降电动机出现缺相运行情况大多是断火器的问题引起的。电动机长时间缺相运行的最坏结果是烧坏线圈。这不但影响了生产，还提高了设备维修成本。怎样防止其发生呢？这就涉及到了电动机缺相运行的保护问题。

电动机缺相运行保护，其实也是一种过载保护，而一般的热继电器又不能可靠的保护电动机免于缺相运行。所以在条件允许时，应增设缺相运行保护装置。常用的方法有：①采用带断相保护装置的热继电器作缺相保护；②欠电流继电器断相保护；③零序电压继电器断相保护；④断丝电压继电器断相保护等。针对间隔点动式工作的电动葫芦吊来说，无论采用哪种方法都不能取到很好作用的。

本文仅从断火器本身存在的缺陷去寻求改进的措施。由上可知，断火器仅控制电动机三相电源中的其中两相。而钢丝绳式电动葫芦都是间隔点动式工作的。每当达到上限位或下限位时分断电源且已作反方向动作后，若断火器存在触点未能及时回位或回位后接触不良，再次执行前一方向动作时是存在缺相情况的。基于此，需要改进断火器以消除其存在的缺陷。

一般情况下按钮控制的钢丝绳式电动葫芦吊是用交流36 A接触器控制的。根据这一点可以想到，只要能使断火器在分断主电源的同时分断其接触器线圈的控制回路，问题就解决了。要用断火器控制接触器，只要它有辅助触点就可以实现。要达到这一点，可以在断火器原有控制电机主回路的触点的基础上增加一对连通的常闭触点，并且动作规律与控制主回路的触点完全相同，就可以控制升降动作的接触器。

如图2所示。假设D1、D2是断火器中增加的相连通的一对常闭触点。KM2、KM1分别是控制电机升降动作的接触器。从上面的分析可以得出，当挂钩上升到设定上限位时，断火器不仅能分断电动机两相电源，同时使常闭触点D1断开即分断了KM2线圈的零线。若断火器出现控制上升动作的触点未及时回位或回位后接触不良时，常闭触点D1也就可能不通，需经维修人员处理后才能启动KM2，这样就大大减少了电动机缺相启动的可能性。同理，下降动作过程也是一样的。当然，这样改进并不能取得百分之百的保护作用，同时还会给布线带来一些麻烦。但总体来说，利是大于弊的。