现实课题,催生革新--电动机保护器的研制(张宪魁先生自传7)

作者:时间:2020-11-28点击数:

   1970年济宁师专成立之后的一段时间, 学校的人员编制非常紧张,为了确保教学一线的工作,学校服务人员的编制就更少了,因此学校的很多非教学工作得由我们老师兼管或参与。那时的人们从不计较得失,不管份内、份外,只要学校的事情,都会积极参与。当时我除了完成正常的教学任务外,还要负责学校广播室的管理,包括按时开机播放早午晚的新闻与新闻联播等节目。就连学校的水塔水泵、电动机、变压器(没有配电室)出了问题,学校领导也常常是让我去处理。

这里还有一段趣闻。开始时,学校的水塔电机大约半年才出一次事故,后来是3个月,2个月,时间间隔越来越短。一旦事故发生,便会全校停水,严重影响了师生们的正常生活需求,面对这一状况学校领导急得如坐针毡。一时间,学校师生都调侃说,师(湿)专变"干(gān)专"了,成为人们茶余饭后的笑料。为了改变这种被动状况,校长马铭初找到我,希望我能想方设法,解决这一难题。

临危受命,欣然应战。虽然我是从事物理教学,特别是搞"无线电"教学的老师,这件事对我来说仍不失为是一种挑战。肩负如此重担,我决心变压力为动力,力争在最短的时间内,研制出电动机保护器,把设备故障消除在萌芽状态,尽量让学校师生的工作、生活少受影响。

首先,查清电动机频发故障的原因,是当务之急。为此,我先后到济宁电机厂和济宁农机修理厂,向那里的工人师傅求教,探访他们的经验之谈。从而得知:电动机出现事故以至于烧坏的主要原因是“断一相”所致。也就是说,由于三相供电线路中的一相断了,造成超负荷运转所以导致电机烧毁。这些均与我的理论分析结果完全吻合。故障原因明确,接下来就要在怎样判断、证实,断相时会有什么预兆和信息上下功夫

其次,资料显示电动机的内部绕组是三相对称的,外接的三相Y形电源也互为对称,因此电动机正常运转情况下始终处于平衡状态,Y形接点对地是没有电位差的(如图1所示)。然而,当其中任意一相断掉时,其余的两相就得承担原来三相的负担,造成电动机内部三相绕组失衡。此时电机就会发出类似 “打垠”的不平衡声,这种声音被电工师傅戏称为“电机喊救命了”,接着就能嗅到烧焦的味道,此时如不及时断电,绕组很快发热烧毁,电机将会停止运转并报废。

最后,针对这种现象,如果能把断相时Y形接点出现的微小的电位差,作为一个信号,输入到三极管放大电路的基极回路中,经过三极管放大电路的放大作用,把微弱的信号经过放大后,再输出到集电极回路中,控制一个继电器,继而让这个继电器控制三相电动机启动开关的启动线圈,实现自动切断电源,进而达到保护电机的目的。这些想法得益于我以前下工厂,学习了很多电气机械方面的技术,所以现在用起来才能得心应手。同时科学的分析方法更是有助于我尽快找到解决问题的办法。自动控制电机断相的思路基本形成后,关键就是应用所掌握的无线电知识设计具体的电路(如图),进行现场试验。经过几个月紧张连续的试验,不但解决了校院内经常无故停水的问题,同时也实现了水塔水位的自动控制。试验成功的那一天,正值我们学校召开秋季运动会。马铭初校长在操场上,通过高音喇叭向全校师生宣布了这一“特大喜讯”。 “干专”的日子终于宣告结束,大家奔走相告这一大快人心的好消息。

之后我又研制出,适合较大功率电机的断相保护器,被推广到我们附近的农村应用。继而又和济宁电机厂的工人师傅一起,运用在电机内部绕组上埋设热敏电阻的方法,实现了电机断相自动控制。遗憾的是此项试验虽然成功,但是由于改变电机生产工艺难度较大,未能投入使用。以后我又连续研制成功煤矿用的“发爆器”及“柴油机带动电动机发电”等项目。这些活动,密切联系实际,不仅丰富了我的实践经验和课堂教学。同时得到了学校的大力支持,张竞南副校长亲自去市科协专门为我争取了一笔7000元的科研经费。在那个年代这个数字已经是很可观的了。由于在科研方面连续取得了一些成果,我被评为济宁市优秀科技工作者。组织部陈部长在全校师生大会上亲自为我颁奖,开创了我校历史之先河,令我倍受感动,决心要排除万难,争取在教学科研上做出更大的成绩,以回报党和领导给我的关心和支持。

 

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