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摘要：在粘膠化纖行業很多特殊的設備，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，否則會影響整個設備停機，停機則影響生產，使產量、質量有很大的損失。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)在粘膠化纖行業很多設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，否則會影響整個設備停機，停機則影、響生產，使產量、質量有損失，有時損失會很大。
恰恰這些設備是多臺，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現處理，恢復設備正常運行。由于現場設備的電機有很多，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。
因此生產部門提出要能檢測現場所有電機過載、過熱，同時發出報警，來通知現場工作人員，發現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檢測并監控發出報警，這個很容易做到,也方便，但現場電機很多，要把這些都送DCS，那DCS數點增加了很多，DCS要增加很多卡件，這些點送DCS，那些DCS系統就很大，特別是要增加很多現場電機到DCS的電纜，這樣投資就很大，而這些點只是一些監控點，只報警，不參加連鎖停機，這樣就得不償失，因了減少投資，又能實現自動檢測和監控報警功能，因此我們就設計了一個現場顯示報警箱來實現這個功能，同時把有些重要的點送DCS監控，這樣就實現現場和DCS都同時監控，發現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很簡單，也很容易，見下圖：
每臺電機在MCC設一個過載保護斷路器，把他們輔助觸頭信號送到現場箱，與現場箱的控制電路串聯，正常運行時，GV2閉合，電路導通，二極管發光，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，這樣現場工作人員只要定期看一下現場箱，發現哪二極管不亮，就說明對應的那臺電機過載，去檢查現場對應電機即可，不用去現場每臺電機都檢查。
3、電機過熱報警的工作原理
現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，切實的保護電機，確保生產，現我們利用熱敏電阻的功能，做如下設計，實現電機過載報警功能。
3.1 PTC效應
對一種材料而言，具有PTC（Positive Temperature Coefficient）效應，即正溫度系數效應，僅指此材料的電阻會隨溫度的升高而增加，如大多數金屬材料都具有PTC效應。在這些材料中，PTC效應表現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。
3.2 非線性PTC效應
經過相變的材料會呈現電阻沿狹窄溫度范圍內急劇增加幾個至十幾個數量級的現象。即非線性PTC效應，見圖2所示，相當多種類的導電聚合體會呈現出這種效應，如高分子PTC熱敏電阻，這些導電聚合體，對于制造過熱，過載電流保護裝置，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
高分子PTC熱敏電阻又經常被人們稱為自恢復保險絲，（下面稱熱敏電阻），由于具有特殊的正溫度系統電阻特性，即PTC特性，見圖2，
因而極為適合用作過熱或過電流保護器件，由于高分子PTC熱敏電阻的可設計性好，可通過改變自身的開關溫度來調節對溫度的敏感程度，因而可同時起到過熱保護和過流保護兩種作用。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，可視為零，二極管發光，當電機由于種種原因，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，當電機相關問題（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用。見圖3。
4、現場實際設備的應用
在粘膠化纖的實際生產中，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個現場箱來控制，當電機有過載過熱時，現場二極管熄滅，工作人員可定時觀看二級管的亮滅來判斷電機是否正常。每個二極管與現場電機一一對應，有標牌，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起來送一個到DCS，當有故障時，則說明這組中至少有一個故障，可通知工作人員到現場檢查看現場箱具體是哪個二極管熄滅，再去查看那臺電機，精練機現場報警箱控制也同紡絲機。
5、結語
使用發光二極管后，可以及時的發現現場故障電機點，方便維修人員及時處理。經過實際使用后，投資少，效果良好。
參考文獻
[1]王德勝.熱積累在電機過載保護中的應用[J].煤礦機電,2009(6).
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