摘要:在粘膠化纖行業(yè)很多特殊的設(shè)備,如紡絲機、精練機、它們是由很多臺電機拖動組成,要求單臺不能停,或不能停很長時間,否則會影響整個設(shè)備停機,停機則影響生產(chǎn),使產(chǎn)量、質(zhì)量有很大的損失。本文介紹了如何快速的檢測到電機停運的故障點,并發(fā)出報警聲音,以便維修人員及時處理。
1、概述
(1)在粘膠化纖行業(yè)很多設(shè)備有它的特殊性如紡絲機、精練機、它們是由很多臺電機拖動組成,而是要求單臺不能停,或不能停很長時間,否則會影響整個設(shè)備停機,停機則影、響生產(chǎn),使產(chǎn)量、質(zhì)量有損失,有時損失會很大。
恰恰這些設(shè)備是多臺,小功率電機拖動,在紡絲過程中容易造成過載和設(shè)備卡死,造成電機過載、過熱,甚至停機,這就要求工作人員及時發(fā)現(xiàn)處理,恢復(fù)設(shè)備正常運行。由于現(xiàn)場設(shè)備的電機有很多,靠電工巡回檢查是忙不過來,而且檢查會有遺漏,勞動強度也大。
因此生產(chǎn)部門提出要能檢測現(xiàn)場所有電機過載、過熱,同時發(fā)出報警,來通知現(xiàn)場工作人員,發(fā)現(xiàn)有問題的電機及時處理,或不能處理的情況下記錄,待停機檢修時處理。
(2)如果所有電機過載和過熱信號送DCS檢測并監(jiān)控發(fā)出報警,這個很容易做到,也方便,但現(xiàn)場電機很多,要把這些都送DCS,那DCS數(shù)點增加了很多,DCS要增加很多卡件,這些點送DCS,那些DCS系統(tǒng)就很大,特別是要增加很多現(xiàn)場電機到DCS的電纜,這樣投資就很大,而這些點只是一些監(jiān)控點,只報警,不參加連鎖停機,這樣就得不償失,因了減少投資,又能實現(xiàn)自動檢測和監(jiān)控報警功能,因此我們就設(shè)計了一個現(xiàn)場顯示報警箱來實現(xiàn)這個功能,同時把有些重要的點送DCS監(jiān)控,這樣就實現(xiàn)現(xiàn)場和DCS都同時監(jiān)控,發(fā)現(xiàn)電機有異常能及時處理。
2、電機過載報警的工作原理
電機過載報警功能的實現(xiàn)很簡單,也很容易,見下圖:
每臺電機在MCC設(shè)一個過載保護(hù)斷路器,把他們輔助觸頭信號送到現(xiàn)場箱,與現(xiàn)場箱的控制電路串聯(lián),正常運行時,GV2閉合,電路導(dǎo)通,二極管發(fā)光,考慮到市場的二極管均為1.5V,在二極管前串一個分壓電阻,二極管選高亮,穿透力強的紅色二極管。當(dāng)電機過載,斷路器跳,GV2輔助觸頭斷開,電路斷開,二極管不亮,這樣現(xiàn)場工作人員只要定期看一下現(xiàn)場箱,發(fā)現(xiàn)哪二極管不亮,就說明對應(yīng)的那臺電機過載,去檢查現(xiàn)場對應(yīng)電機即可,不用去現(xiàn)場每臺電機都檢查。
3、電機過熱報警的工作原理
現(xiàn)在的很多電機都裝了熱敏電阻,例如紡絲機,精練機上的電機就是如此,如何把電機熱敏電機的功能用好,切實的保護(hù)電機,確保生產(chǎn),現(xiàn)我們利用熱敏電阻的功能,做如下設(shè)計,實現(xiàn)電機過載報警功能。
3.1 PTC效應(yīng)
對一種材料而言,具有PTC(Positive Temperature Coefficient)效應(yīng),即正溫度系數(shù)效應(yīng),僅指此材料的電阻會隨溫度的升高而增加,如大多數(shù)金屬材料都具有PTC效應(yīng)。在這些材料中,PTC效應(yīng)表現(xiàn)為電阻隨溫度增加而線性增加,這就是通常所說的線性PTC效應(yīng)。
3.2 非線性PTC效應(yīng)
經(jīng)過相變的材料會呈現(xiàn)電阻沿狹窄溫度范圍內(nèi)急劇增加幾個至十幾個數(shù)量級的現(xiàn)象。即非線性PTC效應(yīng),見圖2所示,相當(dāng)多種類的導(dǎo)電聚合體會呈現(xiàn)出這種效應(yīng),如高分子PTC熱敏電阻,這些導(dǎo)電聚合體,對于制造過熱,過載電流保護(hù)裝置,來說非常有用。
3.3 高分子PTC熱敏電阻用于過熱或過電流保護(hù)
高分子PTC熱敏電阻又經(jīng)常被人們稱為自恢復(fù)保險絲,(下面稱熱敏電阻),由于具有特殊的正溫度系統(tǒng)電阻特性,即PTC特性,見圖2,
因而極為適合用作過熱或過電流保護(hù)器件,由于高分子PTC熱敏電阻的可設(shè)計性好,可通過改變自身的開關(guān)溫度來調(diào)節(jié)對溫度的敏感程度,因而可同時起到過熱保護(hù)和過流保護(hù)兩種作用。在實際電路中,電機正常運行,溫度小于Ts,此時控制電路中的電阻很小,可視為零,二極管發(fā)光,當(dāng)電機由于種種原因,造成電機實際溫度大于Ts,此時電阻很大,視為無窮,即控制回路斷路,二極管熄滅即顯示為問題,當(dāng)電機相關(guān)問題(如纏輥,電機線圈短路,齒輪箱卡死)解決,或電機溫度降為正常值,即T小于TS時,線路正常工作,以上就熱敏電阻在本電路中的工作原理的應(yīng)用。見圖3。
4、現(xiàn)場實際設(shè)備的應(yīng)用
在粘膠化纖的實際生產(chǎn)中,一臺紡絲機分A、B兩面,每一面都有三十到五十臺電機不等,根據(jù)實際工廠的情況,一般都上二到三臺紡絲機,我們稱為幾條生產(chǎn)線,例如,在賽得利纖維有限公司,紡絲機有三條線,一條線單面就有45臺小電機,從2.2KW到18.5KW不等,三條線共計270臺,我們把它分成6個現(xiàn)場箱來控制,當(dāng)電機有過載過熱時,現(xiàn)場二極管熄滅,工作人員可定時觀看二級管的亮滅來判斷電機是否正常。每個二極管與現(xiàn)場電機一一對應(yīng),有標(biāo)牌,同時把一些重要的電機信號送DCS顯示,送DCS的信號通過帶燈繼電器的輔助觸頭送DI點,不一定每臺都送,不重要的現(xiàn)場二極管顯示即可,如紡盤,重要的一對一送DCS,如計量泵電機。一般重要的可把的輔助觸點串聯(lián)起來送一個到DCS,當(dāng)有故障時,則說明這組中至少有一個故障,可通知工作人員到現(xiàn)場檢查看現(xiàn)場箱具體是哪個二極管熄滅,再去查看那臺電機,精練機現(xiàn)場報警箱控制也同紡絲機。
5、結(jié)語
使用發(fā)光二極管后,可以及時的發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場故障電機點,方便維修人員及時處理。經(jīng)過實際使用后,投資少,效果良好。
參考文獻(xiàn)
[1]王德勝.熱積累在電機過載保護(hù)中的應(yīng)用[J].煤礦機電,2009(6).
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