手持式電動防傷人裝置的改進
一、項目背景
使用手持式電動工具時難免會有脫手的失誤，但現存手持式電動工具存在一個普遍問題就是即使脫手，手持式電動工具依舊正常高速轉動工作，這樣就會出現電動工具在地面無規則的擺動和跳動，會造成設備的損壞和人身傷害事故。某礦曾發生過這樣的事故，因為手把砂輪機脫手，但機器仍在轉動，打在操作人員手臂上，造成操作人員手臂皮上及皮下組織破裂的人身傷害，誤工誤產造成的損失無法估量。為保護使用手持式電動工具的人的人身安全，需要對裝置進行改造。
二、研究內容
在傳統的控制電路的主接通回路中串入自行研制的光感模塊，使光感模塊的控制直接參與整個回路的控制。
圖1 市面光感模塊工作原理
該光感模塊中制作了延時控制電路，在光感模塊接通后1秒鐘啟動，1秒的時間人的意識和形體動作都可以做好充分的準備，在斷開光感模塊后手持式角磨機立即停止運行，轉動的速度會驟降，角磨機即使在不注意或長時間作業疲勞的狀態下脫落，也不會因為對人身造成持續性傷害。
圖2 改造后的手持式角磨機
類似手持式角磨機屬于感性負載，普通光感模塊串入其控制電路，電機產生的浪涌不僅會對光感電路造成損壞，同時電機的無功功率也會大大提高，因此，對光感模塊進行了改造，給感性負載加電容補償，其目的是提高功率因素，減少無功功率。
圖3 工作室研發光感模塊
圖4 電壓電流矢量圖
如圖所示，感性負載的電壓與電流夾角為α，當并聯一個電容之后，由于電容的電流超前電壓90°，由電容的電流和感性負載的電流向量根據平行四邊形法則得出實際線路電流向量，與電壓的夾角為α1，明顯得出夾角α1比之前的α角減小了，所以功率因數變大，從而了減小無功功率，可以有效降低電流，減少線損。
三、應用效果
通過對控制電路的改良，該裝置的使用安全效率大大提高，達到98%以上，該裝置的改進極大地避免了在使用此類手持式電動工具脫手時帶來的傷害，提高了作業安全可靠性。
