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內容簡(jiǎn)介：空壓機電動(dòng)機的正確、合理的保護顯得非常之迫切和必要。但是，目前為止，空壓機電動(dòng)機的保護裝置仍然以熱繼電器為主。當然，熱繼電器作為傳統的保護產(chǎn)品，它結構簡(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(zhù)它功能小、功耗大、精度低、整定粗糙、易受環(huán)境影響、重復性差、誤差大等不足和缺陷。

　　空氣壓縮機簡(jiǎn)稱(chēng)空壓機，作為通用的機械設備，在工農業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中得到廣泛應用。問(wèn)題是作為空壓機動(dòng)力設備的電動(dòng)機（三相異步電動(dòng)機），其故障損壞率普遍居高于其它設備的電動(dòng)機。原因何在？本文將提出有關(guān)空壓機電動(dòng)機的損壞原因及如何保護問(wèn)題的基本概念和論點(diǎn)，希望能起到拋磚引玉的效應，引起空壓機制造行業(yè)和廣大用戶(hù)的關(guān)注，共同參與探討。
　　空壓機電動(dòng)機的損壞原因分析
　　空壓機電動(dòng)機損壞原因是多方面及綜合性的。我們深入到空壓機工作、生產(chǎn)現場(chǎng)實(shí)地進(jìn)行調查認為，空壓機電動(dòng)機損壞的原因除了與其他的電動(dòng)機動(dòng)力設備具有共性常規故障因素外，還與空壓機自身的特定運行產(chǎn)生的故障因素有關(guān)。分析歸納主要如下幾點(diǎn)：
　　空壓機工作條件要求
　　空壓機的機械運作，電氣控制比較簡(jiǎn)單（特別是小功率型），一般都是單機組獨立工作，處于無(wú)專(zhuān)業(yè)監視操作場(chǎng)合，對故障的發(fā)生處理不及時(shí)，相對講，故障的重復擴大率增多。
　　氣壓自動(dòng)開(kāi)關(guān)的可靠性和靈敏性
　　空壓機的起停通常由氣壓自動(dòng)開(kāi)關(guān)（氣壓繼電器）直接帶動(dòng)交流接觸器對電動(dòng)機實(shí)現自動(dòng)控制。而氣壓自動(dòng)開(kāi)關(guān)大多數采用機械式結構，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)的先天不足或因調節不當、機震等不同原因的影響。在控制氣壓過(guò)程中，時(shí)常可能會(huì )出現兩種不正常的動(dòng)作現象：
　　1、氣壓自動(dòng)開(kāi)關(guān)過(guò)氣壓時(shí)拒動(dòng)作，使電動(dòng)機不能正常運行，氣壓繼續上升，導致電動(dòng)機超負荷過(guò)載運行，嚴重時(shí)可能發(fā)生故障阻塞現象。
　　2、氣壓自動(dòng)開(kāi)關(guān)瞬態(tài)震跳現象（特別是氣壓接近上限或下限臨界狀態(tài)），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或缺相故障運行。
　　自動(dòng)排氣閥失靈
　　空壓機一般沒(méi)有自動(dòng)排氣裝置，當氣壓達到設定壓力時(shí)，停機后自動(dòng)排氣降壓，預置下次空載起動(dòng)，排氣閥失靈后，空壓機缸內氣壓不能釋放，等于電動(dòng)機帶載起動(dòng)，可能造成起動(dòng)困難或堵轉故障。
　　運行中突遇停送電
　　自動(dòng)檔控制的空壓機，遇到突然間停送電情況（如市電，自備電電源轉換），由于空壓機缸內氣壓來(lái)不及釋放又重新啟動(dòng)。電動(dòng)機處于重載起動(dòng)，很可能形成堵轉故障。
　　過(guò)于頻繁起動(dòng)
　　因外圍用氣量不規則，用氣量大時(shí)，迫使電動(dòng)機作頻繁起動(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)機溫升過(guò)熱，很可能造成電動(dòng)機燒毀。
　　重負荷停機
　　空壓機的停機，與其他設備不同，都是在達到設定上限最大壓力時(shí)停機。交流接觸器在承受重負荷、大電流下分段動(dòng)作。此時(shí)拉弧火花最為嚴重，對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（缺相）等運行狀態(tài)。
　　空壓機自身機械性質(zhì)故障
　　空壓機是不均勻負荷性質(zhì)，機震噪聲大，傳動(dòng)機件受阻引起磨損損壞等機械性故障，極容易引起電動(dòng)機過(guò)載（堵轉、阻塞等）。
　　空壓機電動(dòng)機保護現狀
　　上述幾點(diǎn)典型故障因素表明，空壓機電動(dòng)機的正確、合理的保護顯得非常之迫切和必要。但是，目前為止，空壓機電動(dòng)機的保護裝置仍然以熱繼電器為主。當然，熱繼電器作為傳統的保護產(chǎn)品，它結構簡(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(zhù)它功能小、功耗大、精度低、整定粗糙、易受環(huán)境影響、重復性差、誤差大等不足和缺陷。對于電動(dòng)機起動(dòng)過(guò)程中的堵轉、長(cháng)期過(guò)載等故障，不能實(shí)現可靠保護，因此無(wú)法滿(mǎn)足空壓機實(shí)際保護要求。因此，保護失敗也是不可否認的事實(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。
　　保護起動(dòng)器（空壓機專(zhuān)用）
　　新一代的電子式電動(dòng)機保護器是先進(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)現的功能特征。而保護起動(dòng)器（空壓機專(zhuān)用），以下簡(jiǎn)稱(chēng)起動(dòng)器，更是針對空壓機的特殊保護需求而研制的新一代電子式電動(dòng)機保護產(chǎn)品的派生系列產(chǎn)品。對空壓機電動(dòng)機的保護具有更科學(xué)、更合理、更正確的保護實(shí)效。它解決了空壓機在使用過(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，導致電動(dòng)機缺相或過(guò)流運行，從而使電動(dòng)機燒毀的難題；填補了國內磁力啟動(dòng)器以專(zhuān)用電動(dòng)機保護器模塊的保護起動(dòng)器的空白。
　　功能特征
　　a、起動(dòng)器設計有運行、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)器對空壓機的起動(dòng)、運行至停機等全過(guò)程進(jìn)行信號檢測記憶，自動(dòng)適應空壓機電動(dòng)機的熱功率要求，可以對電動(dòng)機不同的熱狀態(tài)，采取不同的保護動(dòng)作時(shí)間。
　　c、由于起動(dòng)器內部設有冷態(tài)、熱態(tài)過(guò)載保護特性K系數曲線(xiàn)檢測電路及不平衡檢測電路，故能夠對空壓機電機在起動(dòng)和運行過(guò)程中可能出現的斷相、過(guò)載、堵轉、阻塞、三相不平衡等故障均采用反時(shí)限特性進(jìn)行保護。
　　d、起動(dòng)器設計有自檢功能，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，導致電動(dòng)機處于超負荷的過(guò)載或嚴重時(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（疑似晃電現象，特別是氣壓接近上限或下限臨界值狀態(tài)），同時(shí)使交流接觸器產(chǎn)生連續性同步震跳，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剩余氣壓不能釋放，空壓機不能停機或卸載，造成電動(dòng)機過(guò)載而燒壞的問(wèn)題。
　　g、起動(dòng)器有效的解決了空壓機因外圍用氣量不規則，迫使空壓機作頻繁起動(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)機溫升過(guò)高，而難以保護的問(wèn)題。
　　保護起動(dòng)器（空壓機專(zhuān)用）應用實(shí)例
　　1、保護起動(dòng)器（空壓機專(zhuān)用）為什么對空壓機電動(dòng)機能起到良好的保護效果？以下舉例以解讀說(shuō)明：
　　例1：空壓機電動(dòng)機多次燒毀事故
　　故障現象：某鞋業(yè)公司一臺空壓機電動(dòng)機，在短時(shí)間內發(fā)生兩次燒毀事故，電源開(kāi)關(guān)有跳閘動(dòng)作，燒毀時(shí)間都出在電源轉換場(chǎng)合。檢查電動(dòng)機時(shí)，發(fā)現均有三相繞組過(guò)熱結緣碳化跡象，初步認定為電動(dòng)機嚴重過(guò)載所致。
　　原因分析：空壓機屬自動(dòng)檔位工作，當電源轉換時(shí)（市電自備電），空壓機氣壓達到最大上限。由于停機時(shí)缸內氣壓未能排放，送電時(shí)直接自行起動(dòng)，氣壓高，電動(dòng)機起動(dòng)困難，視為堵轉故障性質(zhì)。而電動(dòng)機工作電路又無(wú)合理保護，只設有電源開(kāi)關(guān)（斷路器）以代替。所以當嚴重過(guò)載、堵轉故障發(fā)生時(shí)，斷路器雖然跳閘，但已為時(shí)過(guò)晚，只有燒壞電動(dòng)機為代價(jià)。
　　改進(jìn)處理：原因明確后，更換了新型的保護起動(dòng)器（空壓機專(zhuān)用），事后遇到諸類(lèi)故障，保護模塊起到應有保護作用，避免了電動(dòng)機再次燒毀。
　　例2：空壓機磁力啟動(dòng)器的交流接觸器頻繁損壞疑案
　　故障現象：某廠(chǎng)一臺空壓機，功率15kW，運行一年后出現不能正常起動(dòng)運轉故障，經(jīng)初步檢查，發(fā)現接觸器主觸頭已明顯損壞，更換后幾天又出現同類(lèi)故障，之后一個(gè)多月內連續換過(guò)兩次。
　　故障分析：交流接觸器短時(shí)間內連續損壞，這可是很不正常的現象，原因是什么？檢修人員仔細檢查觀(guān)察發(fā)現，在空壓機停機瞬間，交流接觸器偶爾出現快速震跳，主觸頭電弧火花非常明顯。那么什么原因引起接觸器震跳，檢查測量控制回路中的接線(xiàn)觸點(diǎn)，相關(guān)電器均無(wú)明顯故障疑點(diǎn)，經(jīng)分析可能是氣壓自動(dòng)開(kāi)關(guān)接觸器不正常引起。
　　處理方法：因此類(lèi)故障現象發(fā)生率是偶然現象，隱蔽性強，難以發(fā)現。最后決定更換使用專(zhuān)用型保護起動(dòng)器（空壓機專(zhuān)用）。更換后開(kāi)機試驗，故障現象消失，經(jīng)半年使用，未出現類(lèi)似故障現象。
　　例3：空壓機機械故障引起起動(dòng)器動(dòng)作保護
　　故障現象：某廠(chǎng)，一臺空壓機，運行中跳閘停車(chē)，故障指示“過(guò)載”，斷電延時(shí)復位后重新啟動(dòng)時(shí)發(fā)現，電動(dòng)機起動(dòng)困難，并有明顯的電磁和震動(dòng)噪聲，很短時(shí)間內，起動(dòng)器保護模塊保護動(dòng)作，電源跳閘。
　　檢查：停機檢查，電路、電器基本正常，無(wú)故障疑點(diǎn)，用人工方法轉動(dòng)電動(dòng)機軸，較為靈活，轉動(dòng)空壓機飛輪時(shí)發(fā)現有傳動(dòng)被卡，嚴重受阻現象，懷疑空壓機機械故障，拆開(kāi)缸蓋，發(fā)現缸內活塞連桿損壞。
　　原因分析：空壓機發(fā)生嚴重機械損壞后，使傳動(dòng)受阻，使電動(dòng)機不能啟動(dòng)。在保護術(shù)語(yǔ)上稱(chēng)堵轉故障，電動(dòng)機堵轉時(shí)電流大于正常起動(dòng)電流，因為，起動(dòng)器保護模塊有很強反時(shí)限特性在很短時(shí)間內起動(dòng)保護動(dòng)作。堵轉視為嚴重過(guò)載故障，此類(lèi)型起動(dòng)器保護模塊似“過(guò)載”指示顯示表現堵轉。
　　處理：空壓機機械故障處理排除后，即轉為正常啟動(dòng)運行。
　　例4：空壓機頻繁起動(dòng)的保護
　　故障現象：某廠(chǎng)一臺空壓機，在運行中多次出現動(dòng)作跳閘，故障指示“過(guò)載”每次復位后又能重新正常起動(dòng)運行。
　　檢查：返修人員對電路、電器檢查、無(wú)故障損壞疑點(diǎn)，對傳動(dòng)部位用人工轉動(dòng)，較為輕松自如，無(wú)阻礙現象。用鉗行萬(wàn)用表測量起動(dòng)電流、運行電流，均為正常范圍，只是發(fā)現電動(dòng)機表面溫升較高，有燙手之感覺(jué)。
　　故障原因分析：既然電器、電路、機械、電流都無(wú)故障疑點(diǎn)基本正常。那“過(guò)載”動(dòng)作原因是什么？經(jīng)現場(chǎng)觀(guān)察，認為是電動(dòng)機頻繁起動(dòng)引起的。因外圍用氣量大因此逼使電動(dòng)機做頻繁起動(dòng)工作。短時(shí)間頻繁起動(dòng)電流產(chǎn)生的熱余量積累不能散發(fā)使電動(dòng)機過(guò)熱，而起動(dòng)器保護模塊設計具有熱記憶功能，能識別電動(dòng)機實(shí)際熱狀態(tài)，似“過(guò)載”做出保護動(dòng)作。避免了電動(dòng)機因過(guò)熱燒損的可能。
　　處理：對外圍用氣量進(jìn)行調整、控制、開(kāi)機運行恢復正常。未見(jiàn)頻繁動(dòng)作跳閘。
　　2、為什么保護起動(dòng)器（空壓機專(zhuān)用）能使空壓機氣壓自動(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)不正常現象。從理論上可以利用延時(shí)原理來(lái)解決。
　　保護起動(dòng)器（空壓機專(zhuān)用）首先用特定的接線(xiàn)方式，把起動(dòng)器保護模塊的工作電源改接由空壓機氣壓自動(dòng)開(kāi)關(guān)控制。
　　正常工作程序流程：當空壓機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)器保護模塊得工作電源，內部控制保護帶動(dòng)交流接觸器吸合，空壓機電動(dòng)機起動(dòng)運行。
　　當氣壓上升超過(guò)整定值上限時(shí)，氣壓自動(dòng)開(kāi)關(guān)觸頭閉合轉為分斷，回路中交流接觸器同時(shí)失電釋放，電動(dòng)機停止運行，如此反復循環(huán)自動(dòng)控制空壓機電動(dòng)機起停工作。
　　保護起動(dòng)器（空壓機專(zhuān)用）工作電源特定接線(xiàn)方式，目的是為了給起動(dòng)器保護模塊內部延時(shí)電路獲得放電的時(shí)間條件。所以，當氣壓自動(dòng)開(kāi)關(guān)出現不正常震跳動(dòng)作時(shí)，起動(dòng)器保護模塊內部控制延時(shí)動(dòng)作。從而彌補改善氣壓自動(dòng)開(kāi)關(guān)震跳（疑是震蕩）頻率，起到穩定電路工作。

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