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1、1晶体管水位保护职教中心 朱廷方【摘要】4L-20/8 型空气压缩机的断水保护采用晶体管式水流探测电路 检测水位，有效解决了行程开关式水流探测电路故障率高、准确度低的问题， 提高了保护回路动作的可靠性，避免了事故的发生。关键词 空气压缩机 晶体管 水流探测 行程开关 保护回路 可靠性空气压缩机工作在高温高压的条件下，对机器的冷却是一个必不可少的重要环节。金鸡岩压风机房 4L-20/8 型压风机采用循环水进行冷却（以低于 350C 的水压入机器内部循环水路不断带走压缩空气及气缸部分的热量，达到冷却的目的。 ） ，冷却水的循环回路为：下水池上水池机器下水池。由于冷却的环节多，一旦在机器的运转过程中
2、断水，将引起机器的温度急剧升高，造成压缩机的损坏。因此，断水保护（循环水中断的同时通过铃声报警以及通过保护回路切断电机的电源，而达到保护压缩机的目的）的可靠性对机器设备的安全运转具有极大意义，而在断水保护回路中，探测水流情况的测流回路的可靠性决定着整个断水保护回路的可靠性，本文将介绍采用晶体管替换行程开关提高断水保护回路的情况。1.目前所采用断水保护的测流回路目前我矿 4L-20/8 型压缩机采用空气压缩机自动保护装置对空气压缩机实现断水保护，温控监控，而断水保护的水流探测回路主要由机械式行程开关组成。冷却水先进入中间冷却器，而后分二路2进入一、二级气缸，最后排至漏水斗，在漏水处装设一行程开关
3、，水流通过杠杆作用于行程开关使其恫吓触点闭合或断开，给空气压缩机自动保护装置提供一个开关量以实现断水保护。启动压缩机之前，打开冷却水闸门，向机体内压入冷却循环水，当机体内有循环水流过，行程开关动合，空气压缩机自动保护装置断水保护回路无输出，允许空压机启动；当空压机运行过程中突然断水，行程开关失去水流的作用而使动合触点断开，同时保护装置断水保护回路输出不为 0、并通过电铃发出报警信号，使机器从而得到保护。2.行程开关式测流回路存在的问题由于行程开关装设于漏水斗旁，难免遭受水流的浸蚀，灵活程度大为降低，缩短了寿命；并而在使用多次后，还会出现机械损伤，如回弹簧变形、触点接触不良等情况，动作的可靠性无
4、法保证，从而使保护装置对水流情况产生错误的判断（有水判断为无水、无水判断为有水）断水保护也等于是形同虚设，从而影响机器的安全运转。3.改进后的晶体管式水流探测电路通过把断水保护改为电子电路控制。特点：制作简单，成本低，动作可靠，维护量小，不受水压力控制，具有断相双重保护，保证了设备的安全运行。控制原理图如下：控制原理：变压器 B 把交流 220V 将为 12V 经 D1-D4 二极管整流，再经电容 C1 滤波后向晶体管供电。A 、B C 为水流探测点，A 和 B 两根铜条并行装。C 点作为水溢信号探测点安装高度根3据水位安高些，AB 由于在水中有电阻，V1 因加上正向偏置电流导通，这时 V3
5、导通与否看 V2 所处的状态，如果出水管水溢接通 C 点，V2 导通 V3 截止溢水信号报警。若水同时淹没 A 、B 二极而水没溢出淹住 C 点 V1 因加正向偏置电流而导通，V2 会因失去基极偏置电流而截止，V3 因而获得基极正向偏流而导通，V3 集电极电流驱动继电器 J 吸合。当水淹住 A B 两极 V1 加上正向偏置电流而导通，V2 由于水没溢出 C 点 V3 截止，因而获得基极正向偏流而导通 V3 集电极电流驱动继电器 J 吸合，发出水位信号。空压机无循环水时，水不能使 AB 两极形成水阻 V1 失去正向偏流而截止 V3 失去正向偏置而截止，J 失电。断水信号发出停车信号经自动保护箱延
6、时几秒自动停车。该电路具有断相保护功能，主要合理接交流接触器和电源变压器的交流供电来实现。主回路接触器控制线圈接 A、 B 两相，而控制变压器接 B 、C 两相。因此三相任一相断相电机都能停止运行，从而保护设备的安全运行。在 2004 年 8 月对压风机断水溢水保护进行了技术改造。采用了电子元件以弱控强，投资少，使用效果好。经过实际应用，晶体管式水流式探测回路构成的断水保护回路工作稳定、可靠而其线路简单便于制作，是行程开关的理想替代品，应用于所有的空气压缩机上，避免了机械上存在的锈蚀磨损现象，减少了维修量，保证了设备正常运行，确保了矿上正常的掘进任务，保障了出煤量。4D1-D4 IN4007 变压器 15/220V C1 470u/50V J JZC-23FV1 9013 V2 9013 V3 9013 R1 5.1K R2 51K R3 51K D5 4007 为保护 V3 而设 D6 为使 V3 可靠截止
