1　引　言

近幾年，隨著永磁鐵氧體市場(chǎng)需求的加大，對(duì)永磁鐵氧體生產(chǎn)工藝中間環(huán)節(jié)即粉體制作設(shè)備改造提出了新的課題。永磁鐵氧體粉體生產(chǎn)操作環(huán)境屬半暴露型生產(chǎn)狀態(tài)，工序間的物料輸送、運(yùn)輸、包裝，造成粉料在空氣中的彌漫，在粉體制備所必須的熱工設(shè)備產(chǎn)生的上升熱氣流的作用下，不斷地將粒度處于微（納）米級(jí)的粉狀顆粒帶至雙梁起重機(jī)電源滑觸線上，在滑觸線上積累粘著，而滑觸線自身并不具備對(duì)其導(dǎo)軌的自清掃功能。由于永磁鐵氧體屬**導(dǎo)體，加大了觸點(diǎn)間的接觸電阻。輕者使雙梁起重機(jī)電機(jī)三相電流不平衡，電機(jī)過熱，絕緣下降，重者造成雙梁起重機(jī)電機(jī)缺相運(yùn)行，燒毀電機(jī)。

2　缺相運(yùn)行的危害

2?1　從理論上分析缺相運(yùn)行的危害

起重機(jī)供電采用三相供電形式，三相電分別供給滑觸線，再經(jīng)過與滑觸線密切接觸的滑靴傳輸給控制單元及電機(jī)。從理論上分析缺相運(yùn)行有如下危害：

（1）星型接法缺相運(yùn)行出現(xiàn)的現(xiàn)象：如圖1所示，如果電機(jī)正在運(yùn)行，有一相斷路（如 A 相繞組在d 處斷開），則 A 相繞組中就無電流，B、C 兩相繞組成為串聯(lián)關(guān)系，此時(shí)電機(jī)仍可繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，但工作著的兩相繞組，每相兩端電壓只有190V（正常工作時(shí)相電壓為220V）。由于相電壓降低，旋轉(zhuǎn)磁通 Φ也相應(yīng)降低。但是，負(fù)載沒有變，電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩也應(yīng)該不變，因此定子電流將增加。此外，從功率角度來分析，電機(jī)正常工作時(shí)，三相繞組平均分擔(dān)額定功率；缺相運(yùn)行時(shí)，斷電相不再做功，另兩相繞組負(fù)擔(dān)的功率必然增大，繞組電流也必然增加?？傊?，一相繞組斷電后，其余兩相繞組的負(fù)擔(dān)明顯增加，此時(shí)兩相繞

組的電流值是額定電流的1?732倍。

（2）三角型接法缺相運(yùn)行出現(xiàn)的現(xiàn)象：如圖2所示，如 d 點(diǎn)斷開?則整個(gè)繞組便接在兩條相線之間，這也是缺相運(yùn)行。此時(shí)雖然三相繞組都在工作，但它們已不是對(duì)稱繞組，而是 CA 相繞組與AB 相繞組串聯(lián)，然后與 BC 相繞組并聯(lián)。在這種情況下，繞組中的電流、功率不僅與正常工作時(shí)的電流、功率不同，而且兩支路電流也不均衡。理論和實(shí)踐都證明，繞組為三角形接線時(shí)，一旦斷一相電源，各相電流都將增加，電機(jī)可能因拖不動(dòng)負(fù)載而停轉(zhuǎn)。如果電機(jī)停轉(zhuǎn)時(shí)未立即切斷電源，則電流會(huì)更大，其危害比星型接法的電機(jī)缺相運(yùn)行更嚴(yán)重。

2?2　實(shí)際操作中缺相運(yùn)行的危害

輕度即非密集形式的磁粉粉料會(huì)增大滑觸線與滑靴間的接觸電阻，接觸點(diǎn)處的溫度升高，產(chǎn)生熱量，出現(xiàn)氧化現(xiàn)象。在這一過程中，伴隨有電火花，大量密集的電火花能構(gòu)成溫度達(dá)3000℃以上的電弧，加劇氧化，較大的接觸電阻足以使電機(jī)電流升高。當(dāng)飄落的磁粉積存至一定厚度，便會(huì)在個(gè)別滑觸線與滑靴間形成斷路，造成三相異步電動(dòng)機(jī)缺相運(yùn)行。

（1）電動(dòng)機(jī)在實(shí)際運(yùn)行中缺相運(yùn)行的危害：在電動(dòng)機(jī)實(shí)際運(yùn)行中，如果發(fā)生缺相運(yùn)行，則繞組磁場(chǎng)也可分成兩個(gè)大小相等、方向相反的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。但與

電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)向相反的磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子間的相對(duì)轉(zhuǎn)速很大，在轉(zhuǎn)子中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)也很大，同時(shí)電流頻率幾乎是電源頻率的兩倍，而轉(zhuǎn)子的感抗很大，此時(shí)決

定轉(zhuǎn)矩大小的電流有功分量很小，所以逆向轉(zhuǎn)矩遠(yuǎn)小于正向轉(zhuǎn)矩，從而電動(dòng)機(jī)能夠繼續(xù)運(yùn)行。但此時(shí)轉(zhuǎn)速降低，電流增大，只允許電動(dòng)機(jī)帶一半負(fù)載運(yùn)

轉(zhuǎn)。如果帶額定負(fù)載運(yùn)行，則通過繞組的電流勢(shì)必超過額定電流而造成電動(dòng)機(jī)發(fā)熱甚至燒毀。

（2）電動(dòng)機(jī)在靜止時(shí)缺相啟動(dòng)的危害：在電動(dòng)機(jī)處于靜止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)定子繞組為星型接線時(shí)，如果出現(xiàn)缺相，則正序電壓與負(fù)序電壓相等，所以正序旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與負(fù)序旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)也相等，此時(shí)啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩為零，電動(dòng)機(jī)無法啟動(dòng)。當(dāng)定子繞組為三角形型接線時(shí)，如果出現(xiàn)缺相，基于上述繞組為星型接線時(shí)同樣的原因，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩為零，所以電動(dòng)機(jī)也無法啟動(dòng)。

（3）操作環(huán)境對(duì)缺相運(yùn)行判斷與處理的干擾：

通過上述分析可知，在運(yùn)行中若出現(xiàn)缺相，則電動(dòng)機(jī)處于過載狀態(tài)，如不及時(shí)處理，電動(dòng)機(jī)繞組就會(huì)燒毀。如果電動(dòng)機(jī)在啟動(dòng)前就有一相斷路，則接通電

源后只發(fā)出嗡嗡聲而不啟動(dòng)，此時(shí)必須立即切斷電源，否則也會(huì)燒毀電動(dòng)機(jī)。事實(shí)上，起重機(jī)電動(dòng)機(jī)安裝在廠房頂端，距地面十余米高，更由于其他生產(chǎn)設(shè)備的噪音干擾，操作人員很難及時(shí)發(fā)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)故障。為了打破這種被動(dòng)局面，變被動(dòng)為主動(dòng)，我們必須定期對(duì)雙梁起重機(jī)滑觸線粉塵進(jìn)行清掃。

3　起重機(jī)滑觸線粉塵清掃裝置的應(yīng)用

3?1　傳統(tǒng)的雙梁起重機(jī)滑觸線粉塵清掃方法

采取人工清掃的辦法解決雙梁起重機(jī)滑觸線粉塵問題，其弊端有三：①?zèng)]有操作臺(tái)，清掃人員要沿著距地面10余米高、30余米長(zhǎng)無保護(hù)設(shè)施的承軌梁上行走，探身清掃三條滑觸線，難度*大的是處于*下端的一根滑觸線，它位于承軌梁下端1m 處，清掃工作威脅著人身安全，存在著安全隱患；②要給清掃人員報(bào)酬；③清掃滑觸線時(shí)，勢(shì)必要停止廠房地面的某些作業(yè)，一些工序要等待，由此增加了生產(chǎn)成本。

3?2　對(duì)普遍采用的雙梁起重機(jī)滑觸線密閉防塵罩的經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性分析

起重機(jī)生產(chǎn)廠針對(duì)起重機(jī)滑觸線粉塵問題采取的措施是，在原滑觸線上安裝密閉防塵罩，密閉防塵罩施工安裝費(fèi)為260元／m，廠房長(zhǎng)度30m，所需費(fèi)用7800元。從密閉防塵罩?jǐn)嗝娣治?，屬半包圍結(jié)構(gòu)，可以阻斷大部分的粉塵侵襲，短時(shí)期內(nèi)效果明顯，但經(jīng)過一定使用周期，粉塵積累在所難免，清理工作仍很艱巨。

3?3　雙梁起重機(jī)滑觸線粉塵清掃方案的確立

為尋求既實(shí)用又經(jīng)濟(jì)的起重機(jī)滑觸線粉塵清掃的新方法，從實(shí)際生產(chǎn)需要出發(fā)，自行設(shè)計(jì)了一套“雙梁起重機(jī)滑觸線粉塵清掃裝置”，實(shí)現(xiàn)了隨著天車運(yùn)行，該裝置自動(dòng)清掃的目的。經(jīng)過近一年的生產(chǎn)實(shí)際應(yīng)用，證明本裝置具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)實(shí)用、安全可靠等諸多優(yōu)點(diǎn)。本裝置基本上解決了這類起重機(jī)在工作條件極差環(huán)境下的電機(jī)保護(hù)問題。

4　雙梁起重機(jī)滑觸線粉塵清掃裝置

圖3為雙梁起重機(jī)滑觸線粉塵清掃裝置結(jié)構(gòu)示意圖。粉塵清掃裝置由三個(gè)板刷2、固定板刷卡具

3、懸臂板4、連接架5、加強(qiáng)板8（1為滑觸線）等組合而成。板刷為普通工業(yè)用棕刷。固定板刷卡具材料為薄鋼板或薄塑料板，長(zhǎng)條型板塊兩邊帶孔，用于板刷與懸臂板間的固定。懸臂板材質(zhì)為非金屬板，嚴(yán)格要求絕緣性能良好，其一端與板刷以卡具連接，另一端與連接架以螺栓連接。連接架材質(zhì)為非金屬板，嚴(yán)格要求絕緣性能良好，連接架分別與懸臂板和雙梁起重機(jī)的鋼架以螺栓連接。加強(qiáng)板材質(zhì)為非金屬板，要求絕緣性能良好，分別與三個(gè)懸臂板以螺栓連接，主要起到加強(qiáng)和固定的作用。

雙梁起重機(jī)滑觸線粉塵清掃裝置，全部材料費(fèi)約合400元，加工、安裝費(fèi)150元，整個(gè)裝置成本約550元。使用滑觸線粉塵清掃裝置，與傳統(tǒng)起重機(jī)滑觸線防塵罩相比，成本約降低92％以上。作為消耗材料的板刷使用周期約為半年，三個(gè)板刷材料費(fèi)年消耗20元。

5　結(jié)　語(yǔ)

雙梁起重機(jī)滑觸線粉塵清掃裝置的研制與卓有成效的運(yùn)用效果，為起重機(jī)使用領(lǐng)域，特別是為在操作環(huán)境惡劣的情形下，提供了一種低投入、高產(chǎn)出的配套使用設(shè)備。