断火限位器的运用分析

2011-06-23吴军

装备制造技术 2011年10期

吴军

(广西玉柴机器股份有限公司，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。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，需要不断改进和完善。一套设备是由无数的零部件组成的，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做说明。在实际使用中，断火器是作起重机机械方面保护之用的，而忽略了对电气方面的影响。下面即是对其进行的简略分析。

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380 V、额定电流至63 A的起重总质量0.5～10 t的CD1、MD1型钢丝绳式电动葫芦，作升降机械限位保护之用。其可直接分断电动机三相电源中的两相。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。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。这样就能有效地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。

图1 断火器控制电动机接线示意图

2 断火器的缺陷

断火器直接控制升降电机的主回路。安装调整好断火器的钢丝绳式电动葫芦，在做升降动作时，当挂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。

但电动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况，会造成电机缺相运行。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，这也是断火器带来的不利因素之一。

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，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。

3 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的情况，大多是断火器的问题引起的。电动机缺相运行的最坏结果是线圈被烧坏。这不但影响了生产，还提高了设备维修成本。为防止其发生，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，而一般的热继电器不能可靠地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是用交流36 V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0线。