空氣壓縮機(jī)簡(jiǎn)稱(chēng)空壓機(jī),作為通用的機(jī)械設(shè)備,在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。問(wèn)題是作為空壓機(jī)動(dòng)力設(shè)備的電動(dòng)機(jī),其故障損壞率普遍居高于其它設(shè)備的電動(dòng)機(jī)。原因何在?本文將提出有關(guān)空壓機(jī)電動(dòng)機(jī)的損壞原因及如何保護(hù)問(wèn)題的基本概念和論點(diǎn),希望能起到拋磚引玉的效應(yīng),引起空壓機(jī)制造行業(yè)和廣大用戶(hù)的關(guān)注,共同參與探討。
空壓機(jī)電動(dòng)機(jī)的損壞原因分析
空壓機(jī)電動(dòng)機(jī)損壞原因是多方面及綜合性的。我們深入到空壓機(jī)工作、生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地進(jìn)行調(diào)查認(rèn)為,空壓機(jī)電動(dòng)機(jī)損壞的原因除了與其他的電動(dòng)機(jī)動(dòng)力設(shè)備具有共性常規(guī)故障因素外,還與空壓機(jī)自身的特定運(yùn)行產(chǎn)生的故障因素有關(guān)。分析歸納主要如下幾點(diǎn):
空壓機(jī)工作條件要求
空壓機(jī)的機(jī)械運(yùn)作,電氣控制比較簡(jiǎn)單,一般都是單機(jī)組獨(dú)立工作,處于無(wú)專(zhuān)業(yè)操作場(chǎng)合,對(duì)故障的發(fā)生處理不及時(shí),相對(duì)講,故障的重復(fù)擴(kuò)大率增多。
氣壓自動(dòng)開(kāi)關(guān)的可靠性和靈敏性
空壓機(jī)的起停通常由氣壓自動(dòng)開(kāi)關(guān)直接帶動(dòng)交流接觸器對(duì)電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。而氣壓自動(dòng)開(kāi)關(guān)大多數(shù)采用機(jī)械式結(jié)構(gòu),利用彈簧壓縮與釋放能量操動(dòng)觸點(diǎn)。也許是氣壓自動(dòng)開(kāi)關(guān)的先天不足或因調(diào)節(jié)不當(dāng)、機(jī)震等不同原因的影響。在控制氣壓過(guò)程中,時(shí)??赡軙?huì)出現(xiàn)兩種不正常的動(dòng)作現(xiàn)象:
1、氣壓自動(dòng)開(kāi)關(guān)過(guò)氣壓時(shí)拒動(dòng)作,使電動(dòng)機(jī)不能正常運(yùn)行,氣壓繼續(xù)上升,導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)超負(fù)荷過(guò)載運(yùn)行,嚴(yán)重時(shí)可能發(fā)生故障阻塞現(xiàn)象。
2、氣壓自動(dòng)開(kāi)關(guān)瞬態(tài)震跳現(xiàn)象,同時(shí)使交流接觸器產(chǎn)生同步震跳。致使交流接觸器的主觸點(diǎn)在頻繁起動(dòng)電流沖擊下燒壞或粘死造成停機(jī)或缺相故障運(yùn)行。
自動(dòng)排氣閥失靈
空壓機(jī)一般沒(méi)有自動(dòng)排氣裝置,當(dāng)氣壓達(dá)到設(shè)定壓力時(shí),停機(jī)后自動(dòng)排氣降壓,預(yù)置下次空載起動(dòng),排氣閥失靈后,空壓機(jī)缸內(nèi)氣壓不能釋放,等于電動(dòng)機(jī)帶載起動(dòng),可能造成起動(dòng)困難或堵轉(zhuǎn)故障。
運(yùn)行中突遇停送電
自動(dòng)檔控制的空壓機(jī),遇到突然間停送電情況,由于空壓機(jī)缸內(nèi)氣壓來(lái)不及釋放又重新啟動(dòng)。電動(dòng)機(jī)處于重載起動(dòng),很可能形成堵轉(zhuǎn)故障。
過(guò)于頻繁起動(dòng)
因外圍用氣量不規(guī)則,用氣量大時(shí),迫使電動(dòng)機(jī)作頻繁起動(dòng)工作。起動(dòng)時(shí)大電流產(chǎn)生的熱余量積累不易散發(fā),使電動(dòng)機(jī)溫升過(guò)熱,很可能造成電動(dòng)機(jī)燒毀。
重負(fù)荷停機(jī)
空壓機(jī)的停機(jī),與其他設(shè)備不同,都是在達(dá)到設(shè)定上限最大壓力時(shí)停機(jī)。交流接觸器在承受重負(fù)荷、大電流下分段動(dòng)作。此時(shí)拉弧火花最為嚴(yán)重,對(duì)交流接觸器損壞造成很大威脅,由于交流接觸器損壞,將引發(fā)電源性質(zhì)故障。如不平衡等運(yùn)行狀態(tài)。
空壓機(jī)自身機(jī)械性質(zhì)故障
空壓機(jī)是不均勻負(fù)荷性質(zhì),機(jī)震噪聲大,傳動(dòng)機(jī)件受阻引起磨損損壞等機(jī)械性故障,極容易引起電動(dòng)機(jī)過(guò)載。
空壓機(jī)電動(dòng)機(jī)保護(hù)現(xiàn)狀
上述幾點(diǎn)典型故障因素表明,空壓機(jī)電動(dòng)機(jī)的正確、合理的保護(hù)顯得非常之迫切和必要。但是,目前為止,空壓機(jī)電動(dòng)機(jī)的保護(hù)裝置仍然以熱繼電器為主。當(dāng)然,熱繼電器作為傳統(tǒng)的保護(hù)產(chǎn)品,它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便、價(jià)格低廉、具有一定的反時(shí)限特性等優(yōu)點(diǎn),但是其工作原理、性能特征決定著它功能小、功耗大、精度低、整定粗糙、易受環(huán)境影響、重復(fù)性差、誤差大等不足和缺陷。對(duì)于電動(dòng)機(jī)起動(dòng)過(guò)程中的堵轉(zhuǎn)、長(zhǎng)期過(guò)載等故障,不能實(shí)現(xiàn)可靠保護(hù),因此無(wú)法滿(mǎn)足空壓機(jī)實(shí)際保護(hù)要求。因此,保護(hù)失敗也是不可否認(rèn)的事實(shí)。社會(huì)在發(fā)展,科技在進(jìn)步,落后產(chǎn)品要面臨被淘汰,熱繼電器已完成自己的歷史使命。
保護(hù)起動(dòng)器
新一代的電子式電動(dòng)機(jī)保護(hù)器是先進(jìn)電子技術(shù)時(shí)代的產(chǎn)物,它具有熱繼電器不可比擬,也無(wú)法實(shí)現(xiàn)的功能特征。而保護(hù)起動(dòng)器,以下簡(jiǎn)稱(chēng)起動(dòng)器,更是針對(duì)空壓機(jī)的特殊保護(hù)需求而研制的新一代電子式電動(dòng)機(jī)保護(hù)產(chǎn)品的派生系列產(chǎn)品。對(duì)空壓機(jī)電動(dòng)機(jī)的保護(hù)具有更科學(xué)、更合理、更正確的保護(hù)實(shí)效。它解決了空壓機(jī)在使用過(guò)程中因氣壓自動(dòng)開(kāi)關(guān)的推動(dòng)開(kāi)關(guān)元件接觸不良、彈性元件的自由端移位不正確及氣壓自動(dòng)開(kāi)關(guān)頻繁動(dòng)作等,使交流接觸器瞬間連續(xù)性震跳,熱量不能散發(fā),致使交流接觸器的主觸頭燒壞或觸點(diǎn)粘連,導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)缺相或過(guò)流運(yùn)行,從而使電動(dòng)機(jī)燒毀的難題;填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)磁力啟動(dòng)器以專(zhuān)用電動(dòng)機(jī)保護(hù)器模塊的保護(hù)起動(dòng)器的空白。
功能特征
a、起動(dòng)器設(shè)計(jì)有運(yùn)行、斷相、過(guò)載故障狀態(tài)指示,為用戶(hù)檢修提供便捷。
b、起動(dòng)器對(duì)空壓機(jī)的起動(dòng)、運(yùn)行至停機(jī)等全過(guò)程進(jìn)行信號(hào)檢測(cè)記憶,自動(dòng)適應(yīng)空壓機(jī)電動(dòng)機(jī)的熱功率要求,可以對(duì)電動(dòng)機(jī)不同的熱狀態(tài),采取不同的保護(hù)動(dòng)作時(shí)間。
c、由于起動(dòng)器內(nèi)部設(shè)有冷態(tài)、熱態(tài)過(guò)載保護(hù)特性K系數(shù)曲線(xiàn)檢測(cè)電路及不平衡檢測(cè)電路,故能夠?qū)諌簷C(jī)電機(jī)在起動(dòng)和運(yùn)行過(guò)程中可能出現(xiàn)的斷相、過(guò)載、堵轉(zhuǎn)、阻塞、三相不平衡等故障均采用反時(shí)限特性進(jìn)行保護(hù)。
d、起動(dòng)器設(shè)計(jì)有自檢功能,可辨別電源輸入端與自身工作是否正常,而采取相應(yīng)的自鎖措施。
e、起動(dòng)器有效的解決了因氣壓自動(dòng)開(kāi)關(guān)在過(guò)氣壓時(shí)拒動(dòng)作,導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)處于超負(fù)荷的過(guò)載或嚴(yán)重時(shí)可能發(fā)生阻塞行為,以及氣壓自動(dòng)開(kāi)關(guān)瞬態(tài)震跳,同時(shí)使交流接觸器產(chǎn)生連續(xù)性同步震跳,致使交流接觸器的主觸頭在大電流沖擊下,熱量不能散發(fā)而燒壞或粘連造成缺相運(yùn)行的問(wèn)題。
f、起動(dòng)器有效的解決了因止逆閥失靈后氣缸內(nèi)剩余氣壓不能釋放,空壓機(jī)不能停機(jī)或卸載,造成電動(dòng)機(jī)過(guò)載而燒壞的問(wèn)題。
g、起動(dòng)器有效的解決了空壓機(jī)因外圍用氣量不規(guī)則,迫使空壓機(jī)作頻繁起動(dòng),加上起動(dòng)時(shí)大電流的產(chǎn)生,熱余量積累又不易散發(fā),使電動(dòng)機(jī)溫升過(guò)高,而難以保護(hù)的問(wèn)題.
為什么保護(hù)起動(dòng)器能使空壓機(jī)氣壓自動(dòng)開(kāi)關(guān)不正常工作得以化解?
解:原熱繼電器保護(hù)控制中,氣壓自動(dòng)開(kāi)關(guān)觸頭與熱繼電器95、96觸頭是串聯(lián)接于交流接觸器回路中,當(dāng)氣壓自動(dòng)開(kāi)關(guān)發(fā)生不正常震跳時(shí),有一定時(shí)差,就可以消除此類(lèi)不正?,F(xiàn)象。從理論上可以利用延時(shí)原理來(lái)解決。保護(hù)起動(dòng)器首先用特定的接線(xiàn)方式,把起動(dòng)器保護(hù)模塊的工作電源改接由空壓機(jī)氣壓自動(dòng)開(kāi)關(guān)控制。
正常工作程序流程:當(dāng)空壓機(jī)氣壓低于整定壓力下限值時(shí),氣壓自動(dòng)開(kāi)關(guān)呈閉合,起動(dòng)器保護(hù)模塊得工作電源,內(nèi)部控制保護(hù)帶動(dòng)交流接觸器吸合,空壓機(jī)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)運(yùn)行。當(dāng)氣壓上升超過(guò)整定值上限時(shí),氣壓自動(dòng)開(kāi)關(guān)觸頭閉合轉(zhuǎn)為分?jǐn)?,回路中交流接觸器同時(shí)失電釋放,電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)行,如此反復(fù)循環(huán)自動(dòng)控制空壓機(jī)電動(dòng)機(jī)起停工作。保護(hù)起動(dòng)器工作電源特定接線(xiàn)方式,目的是為了給起動(dòng)器保護(hù)模塊內(nèi)部延時(shí)電路獲得放電的時(shí)間條件。所以,當(dāng)氣壓自動(dòng)開(kāi)關(guān)出現(xiàn)不正常震跳動(dòng)作時(shí),起動(dòng)器保護(hù)模塊內(nèi)部控制延時(shí)動(dòng)作。從而彌補(bǔ)改善氣壓自動(dòng)開(kāi)關(guān)震跳頻率,起到穩(wěn)定電路工作。
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