交流电动机电路设计在工厂运维中的应用

    张学焕+肖全松

    

    

    

    摘 要：近年来，各类电路故障事件时有发生，给国家、企业和工作人员带来重大的财产损失和人身安全隐患，因此，优化电路设计、完善电路设备、定期维修检测，排除安全隐患是各大企业正常运营，减少或者避免财产损失的唯一途径。文章针对2013年，江西某水泥公司二号窑200 kW鼓风机，2年内已烧毁3次，造成直接经济损失200多万元的案例进行了现场考察和技术资料研究，组织专家和该企业相关工作人员进行研讨会议，得出进一步的电路优化方案。笔者认为继电器的动作时间和释放时间考虑不充分是该故障的根本原因，为此，文章提出了一套新的控制电路进行优化改造，彻底排除电路故障。同时，该电路还实现元器件的节能作用，为企业的长远发展提供了坚实后盾和安全保障。

    关键词：交流电动机；动作时间；释放时间；元器件节能

    1 问题的提出

    2013年，江西某水泥公司二号窑200 kW鼓风机，2年内已烧毁3次，造成直接经济损失200多万元。同时，由于停产检修，造成的间接损失难以估算。针对上述问题，该公司邀请了一个专业团队到公司协助解决该问题。

    2 原因分析

    2.1 生产现状

    2013年3月，专业团队来到该公司，与该公司的工程技术人员一起进行了现场考察和技术资料研究。其中，该电动机的主电路图和控制电路如图1—2所示。

    2.2 原因分析

    针对上述情况和相关参考文献[1—5]，笔者认为造成该事故的原因如下。

    （1）主要原因是前面设计者没有考虑交流接触器线包动作时间和其释放时间；（2）在启动电动机运行前几十ms内，由于KM2未动作，导致KM2，KM3同时得电，则电源相序间短路，轻则烧断熔斷丝和KM3主触头被烧坏可能，从而导致电动机缺相运行，电动机转速减慢，电流急增，随后，电动机可能被烧毁。由于以上第（2）点，造成KM3触头接触不良，造成电源三相不平衡，电动机转速减慢，温度升高，不及时关机，则有可能烧坏电动机；由于KM2释放时间问题，造成电动机瞬间失电，从而电动机又重新启动，电流加大，温度急剧上升，绕组磁路饱和，绕组发热，最后，电动机可能被烧坏。

    3 电路设计

    针对以上原因，文章总结了以下几点设计改进：

    （1）充分考虑KM2的动作时间，利用KM2-4和KM1-4动作时间才能使KM3得电，避免了KM2和KM3在电动机启动前几十毫秒内同时得电；（2）在KM2线包控制电路中又串联KM3触点进行互锁，又避免了KM2释放时间问题即电动机重新启动；（3）同时使KT并联在KM3线包中，使KM3动作时KT不得电，从而更加节能，延长电路元器件的寿命。

    改进设计后的电路控制如图3所示。

    4 实施效果

    改造后，该电动机在3年内未出现电动机烧毁现象，由此，可确定本次分析和解决措施是完全正确的。同时，直接为公司节约成本200多万元。

    5 结语

    综上所述，不难得出如下结论：在交流电动机的控制电路设计过程中，必须要对继电器的动作时间和释放时间有充分的考虑；本次排障的过程中，文章提出了一套既满足控制要求，又能实现元器件节能的新型电路。