时间继电器在起重机电气改造中的应用分析

张学斌

（福建省特种设备检验研究院泉州分院　福建省　泉州市　362000）

时间继电器在起重机电气改造中的应用分析

张学斌

（福建省特种设备检验研究院泉州分院福建省泉州市362000）

在各行各业越来越注重生产效益和安全的时代背景下，起重机的电气系统也在不断的更新。时间继电器在起重机的日常运行中发挥举足轻重的作用，对其进行科学化、合理化的改造，对起重机电气系统高效运行意义重大。本文结合实际经验，论述了时间继电器在起重机电气改造中的应用理论和策略，以供相关实践参考借鉴。

时间继电器；起重机电气改造；应用分析

起重机的电气系统运行质量不仅关系到系统的安全性与可靠性，同时也关系到整个设备运行的速度和效率，也在一定程度上影响着维护工作的进展和设备使用寿命，因此不容小觑。时间继电器的功能和传统的起重机控制系统相比，在停止和失电控制上更具有精准度，并且可以更好地处理接触器线圈断电与动力触点断开之间的关系，提高操作的准确程度，使用的范围比较广，效果也较为理想。

1　时间继电器在两用起重机电气改造中应用策略

采用空操（司机室）和遥控互锁控制系统可以提高起重机在运行方面的机动灵活性，并且有助于实现人工的便捷化操作，这在现代化工厂和仓库的应用中较为普遍，但是使用的安全性和可靠性却没有得到应有的保障，这与技术本身的缺陷有关。空操遥控两用起重机控制原理如图1所示。起重机进行遥控操作的过程中，其中的两个工作循环门开关要保持高度的一致性才能够利于起重机的运行，若一个被人为打开而另一关闭，那么遥控器就不会立刻处于断电的状态，此时系统中的总接触器也不能瞬间失电，开门和关门的时间是0.8s，因此遥控器中还存在能够让起重机正常运行的电量。但是这时起重机依然运行会造成安全事故的发生。遥控操作处于正常的状态下，起重机操作人员把转换开关调整在空操位置处，那么空操中间继电器01则处于立即带电情况下，这时线路中的总电源接触器尚且处于自保状态下，那么空操的操作按钮即时没有被启动，空操的操作也是可以进行的。然而地面的工作人员或许没有能够及时了解这种转变，那么在毫不知情的情况下，很容易出现安全事故，给工作人员的生命安全和生产的是顺利进行都带来严重的损害。通过对实践的研究和分析可知，遥控器电源的彻底失电和关闭电源的瞬间前后存在的时间差为1s左右，因此为了在电源关闭后，确认遥控器完全失电，可以采用时间继电器，来把二者之间的时间间隔消除掉。如此一来，关闭电源的瞬间也就意味着遥控器的完全失电，这样就确保了操作的安全性。所以，可以把空操中间继电器01改为具有延时通电作用的时间继电器01，把时间继电器01的延时触头和总电源接触器的自保回路进行串联连接后，这就可以确保起重机遥控工作的顺利进行，同时将司机室的开关从遥控状态调成空操状态时，总电源的接触器自保回路不会失电。开关门路提出来的时候起重机也会处于工作状态，时间继电器01的延时标准设定为1s左右。起重机的正常运行过程中，其中一个安全门被打开后，空操中间继电器02处于失电状态，遥控系统也立即处于失电状态。失电持续0.8s以后把安全门关闭，遥控器在1s后重新得到220V电压。由此可知，自安全门打开后遥控器失电，再到安全门闭合遥控器重新得电，这个过程要经过1.8s的时间，这样就超过了遥控器处于失电状态到不能进行操作过程相差1s的时间。这就意味着，安全门打开后，然后再经过很短的时间内再次闭合，这就使得总电源接触器瞬间失去电源，起重机要想继续工作就要再次打开遥控器，这样即便有不明操作情况的工作人员，也不会因此而进行危险的操作，确保了起重机工作的安全性和可靠性。改进后的空操遥控两用起重机控制原理如图2所示。

2　抓斗起重机真空接触器线路改造采用时间继电器策略分析

起重机控制系统中的真空接触器在使用过程中具有较多的优势，诸如具有较强的分断能力，使用期限长，在运行中只需要很少的维护和保养，并且电弧不会外漏，具有较高的安全性和可靠性，接触器元件的体积也比较小，重量很轻，操作起来非常便捷，并且不会产生噪声污染。使用真空接触器的起重机可以在环境比较恶劣的情况下运行，这是因为运行起来的速度比较快，灵敏度强，在煤炭开采业、石油开采、化工工业、大型机械制造、交通运输等行业中的应用非常广泛。为了适应更多的工况要求，满足使用者不同的需求，抓斗起重机电气系统的升起和降落控制系统也要进行进一步的改善，使用真空接触器可以对抓斗起重机的升降频率和速度进行科学调整。

图1　空操遥控两用起重机控制原理图

图2　改造后的空操遥控两用起重机控制原理图

通常情况下，抓斗起重机的工作任务非常繁重，且升降电动机要负责多项的操作，包括调整抓斗的正常上升与下降操作，同时要准确调整钢丝绳的松紧程度，以便更好地为起重机运行提供保证，此外还要密切配合起重机的开启与闭合工作，若操作不当，不仅发动机本身会遭到损害，同时也会影响整个起重机的工作效率和安全生产的进行。抓斗起重机的电动机和接触器在很短的工作周期内就出现烧坏的现象是经常发生的，这与真空接触器本身存在的缺陷有关。真空接触器的拉弧比较长，并且没有安装机械联锁配置，因此在接触器断电以后，真空电弧不会立即熄灭，真空电弧彻底熄灭要在断电100ms之后。抓斗起重机的上升和下降操作频率又比较高，起升转向接触器的动力触头尚未完全分断，但是下降转向接触器又马上处于吸合状态，导致动力回路出现短路，接触器也会遭到破坏，电动机也发生损坏问题，所以安全事故时有发生。为了降低安全事故出现的几率，确保起重机可以顺利生产和运行，要利用时间继电器的作用，可以在两个控制转换的真空接触器上增加延时断开装置，这就将延长了电源断开到完全失电的时间差，超过了100ms可以避免回路上短路问题的发生，极大地提高了控制系统运行的安全性和可靠性。

3　时间继电器在大型起重机电气改造中的应用策略

针对一些吨位非常大的起重机，在将其电气系统实施改造的过程中，根据起重机的运行需求和控制系统特点来进行。通常情况下，大吨位的冶金电阻器调速起重机所采用的起升结构的控制系统都是PQR6402系统，在运行上具有一定的优势，但是在技术日益发展和工况条件越来越复杂的环境下，对电气系统的改造也要发挥时间继电器的作用。一般情况下，吨位比较大的起重机，在运行使用阶段，起升系统的运行速度非常快，上升和下降的调换频率也比较高。如果当前正处于下降三档状态，要立即切换到下降二档，那么切换时刻下降接触器失电，上升接触器则为得电，下降的速度就会越来越慢。各类接触器采用的线圈是电子线圈，在这一上升与下降的切换过程中，下降接触器的失电状态下的动力触头拉弧也在逐渐变长，失电的速度比较慢，这时下降接触器的辅助触头就会在动力触头灭弧前率先完成灭弧过程。基于该种情况，起重机的操作员动作迅速将会在下降接触器尚未全部断电的一瞬间使得上升接触器得电，则会令上升接触器和下降接触器均没有吸持上。又因为此时起重机的制动器必然也是开着的，那么起重机很可能会由于正常满载操作下的升降切换而产生严重的后果，需要对起重机的控制电路进行整体的改进和升级。在调整的过程中，要在下降接触器上增加断电后可以延长闭合时间的开关，这样下降接触器在断电后的80ms才完全闭合，那么在其断电的瞬间，立即将上升接触器打开，就可以保证起重机可以继续工作，不会受到任何的影响。时间继电器的选择依据器件本身的大小、规格、品牌来选择，同时也要考虑起重机的实际操作情况。为了保证起重机的运行安全，尽量选择具有安全保证的生产厂家，并在正式投入使用前做好验收工作，及时检查是否存在质量问题，及时更换，确保起重机的安全运行和生产，最大限度提高生产的效益。使用时间继电器对起重机的电气系统改造可谓是画龙点睛的步骤，因此也要注重技术上的更新，加强维护与保养，不仅要提高电气系统的运行质量，更要延长设备的使用寿命，将生产效益与经济效益有机统一起来。

4　总结

综上所述，时间继电器在起重机电气改造方面要重视理论与实践的结合，提高技术应用的安全性与可靠性。在起重机元件应用的过程中，由于电器元件自身带有的技术不足之处，利用时间继电器就可以很有效地弥补这些技术不足，在使用的过程中，根据时间继电器自身的特点、规格、安装方式、经济性等特征，结合起重机运行时的需要进行合理匹配与调整，便可以对起重机电气改造起到很好的效果，具有非常强的实践性和可操作性。

[1]韩世文.9ST3PF断电延时型时间继电器电路剖析[J].电子制作，2013 （09）.

[2]《起重机械安全规程-第1部分：总则》（GB6067.1-2010）.

[3]王福绵.起重机械技术检验.学苑出版社，2000.

[4]《起重机设计规范》（GB/T3811-2008）.

TM572.4

A

1673-0038（2015）22-0109-02

2015-5-15

张学斌（1978-），男，高级工程师，本科，主要从事电梯、起重机械、场内机动车辆等机电类特种设备检验工作。