斷火限位器的運用分析

吳 軍

(廣西玉柴機器股份有限公司，廣西 玉林537005)

隨著工業的飛速發展，企業間的競爭變得異常激烈。一個生產型企業能否在競爭中生存與發展，生產效率成了關鍵因素。在保證生產安全、質量可靠的基礎上，取得高效率生產主要依賴于設備穩定運行。而且設備是企業的主要固定資產之一。因此，保證設備安全可靠，是具有非凡意義的。眾所周知，任何一種產品的開發設計，都是非常復雜而艱難的工作，不可能一次性的達到完美的要求，需要不斷改進和完善。一套設備是由無數的零部件組成的，其性能不僅受到整體設計的影響，而且還受到各零部件的影響。本文僅以運用于鋼絲繩式電動葫蘆的斷火器來做說明。在實際使用中，斷火器是作起重機機械方面保護之用的，而忽略了對電氣方面的影響。下面即是對其進行的簡略分析。

1 斷火器的作用

斷火器運用廣泛，生產廠商繁多，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的起重總質量0.5～10 t的CD1、MD1型鋼絲繩式電動葫蘆，作升降機械限位保護之用。其可直接分斷電動機三相電源中的兩相。圖1是斷火器控制電動機的接線示意圖。

如圖1所示，C1接通時起重機下降，當下降到設定的限位時，拉分斷火器上對應的兩個常閉觸點，分斷電動機三相電源中的兩相，電動機停止工作。C2接通時起重機上升，當上升到設定的限位時，推分斷火器上對應的兩個常閉觸點，分斷電動機三相電源中的兩相，電動機停止工作。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 斷火器控制電動機接線示意圖

2 斷火器的缺陷

斷火器直接控制升降電機的主回路。安裝調整好斷火器的鋼絲繩式電動葫蘆，在做升降動作時，當掛鉤升到設定上限位或降到設定下限位時，斷火器分斷三相主電路中的兩相，停止電動機工作，起到應有的保護作用。

但電動機的三相電源不僅受控制箱內（接觸器或凸輪控制器等）動觸點控制，還要受斷火器的動觸點控制。從電氣控制技術的角度來說，動觸點容易出現接觸不良的情況，會造成電機缺相運行。若不能及時發現，將不斷老化電動機線圈的絕緣層，直至燒毀電動機，這也是斷火器帶來的不利因素之一。

在實際運用中，常會出現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，使某些觸點在回位后接觸不良甚至延遲回位，提高了電機缺相的概率，這就是斷火器在使用中存在的主要缺陷。

3 改進措施與預期效果

在使用中發現，鋼絲繩式電動葫蘆的升降電動機出現缺相運行的情況，大多是斷火器的問題引起的。電動機缺相運行的最壞結果是線圈被燒壞。這不但影響了生產，還提高了設備維修成本。為防止其發生，就涉及到了電動機缺相運行的保護問題。

電動機缺相運行保護，其實也是一種過載保護，而一般的熱繼電器不能可靠地保護電動機免于缺相運行。所以在條件允許時，應增設缺相運行保護裝置。常用的方法有：

（1）采用帶斷相保護裝置的熱繼電器作缺相保護；

（2）欠電流繼電器斷相保護；

（3）零序電壓繼電器斷相保護；

（4）斷絲電壓繼電器斷相保護等。

針對間隔點動式工作的電動葫蘆吊來說，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，去尋求改進的措施。

由上可知，斷火器僅控制電動機三相電源中的其中兩相。而鋼絲繩式電動葫蘆都是間隔點動式工作的。每當達到上限位或下限位時，分斷電源且已作反方向動作后，若斷火器存在觸點未能及時回位或回位后接觸不良，再次執行前一方向動作時，是存在缺相情況的。基于此，需要改進斷火器，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葫蘆是用交流36 V接觸器控制的。根據這一點，可以想到，只要能使斷火器在分斷主電源的同時，分斷其接觸器線圈的控制回路，問題就解決了。要用斷火器控制接觸器，只要它有輔助觸點就可以實現。要達到這一點，可以在斷火器原有控制電機主回路的觸點的基礎上，增加一對連通的常閉觸點，并且動作規律與控制主回路的觸點完全相同，就可以控制升降動作的接觸器。

如圖2所示：假設D1、D2是斷火器中增加的相連通的一對常閉觸點。KM2、KM1分別是控制電機升降動作的接觸器。從上面的分析可以得出，當掛鉤上升到設定上限位時，斷火器不僅能分斷電動機兩相電源，同時使常閉觸點D1斷開即分斷了KM2線圈的0線。

圖2 斷火器輔助觸點控制接觸器接線示意圖

若斷火器出現控制上升動作的觸點未及時回位或回位后接觸不良時，常閉觸點D1也就可能不通，需經維修人員處理后才能啟動KM2，這樣就大大減少了電動機缺相啟動的可能性。

同理，下降動作過程也是一樣的。當然，這樣改進并不能取得百分之百的保護作用，同時還會給布線帶來一些麻煩。但總體來說，利是大于弊的。

4 結束語

本文僅對斷火器存在的問題進行了簡略的分析。據筆者所知，目前還沒有這樣使用的斷火器。雖然它同樣存在一定缺陷，但對保護電動機確實是有益的，這個改進措施也是可行的。當然，要防止電動機缺相運行，最好還是加強監視，不斷地總結經驗，注意發現缺相運行的異常現象，及時切除電源以確保電動機的安全可靠。

[1]許 翏.電機與電氣控制技術[M].北京：機械工業出版社，2005.