手持式电动防伤人装置的改进
一、项目背景
使用手持式电动工具时难免会有脱手的失误，但现存手持式电动工具存在一个普遍问题就是即使脱手，手持式电动工具依旧正常高速转动工作，这样就会出现电动工具在地面无规则的摆动和跳动，会造成设备的损坏和人身伤害事故。某矿曾发生过这样的事故，因为手把砂轮机脱手，但机器仍在转动，打在操作人员手臂上，造成操作人员手臂皮上及皮下组织破裂的人身伤害，误工误产造成的损失无法估量。为保护使用手持式电动工具的人的人身安全，需要对装置进行改造。
二、研究内容
在传统的控制电路的主接通回路中串入自行研制的光感模块，使光感模块的控制直接参与整个回路的控制。
图1 市面光感模块工作原理
该光感模块中制作了延时控制电路，在光感模块接通后1秒钟启动，1秒的时间人的意识和形体动作都可以做好充分的准备，在断开光感模块后手持式角磨机立即停止运行，转动的速度会骤降，角磨机即使在不注意或长时间作业疲劳的状态下脱落，也不会因为对人身造成持续性伤害。
图2 改造后的手持式角磨机
类似手持式角磨机属于感性负载，普通光感模块串入其控制电路，电机产生的浪涌不仅会对光感电路造成损坏，同时电机的无功功率也会大大提高，因此，对光感模块进行了改造，给感性负载加电容补偿，其目的是提高功率因素，减少无功功率。
图3 工作室研发光感模块
图4 电压电流矢量图
如图所示，感性负载的电压与电流夹角为α，当并联一个电容之后，由于电容的电流超前电压90°，由电容的电流和感性负载的电流向量根据平行四边形法则得出实际线路电流向量，与电压的夹角为α1，明显得出夹角α1比之前的α角减小了，所以功率因数变大，从而了减小无功功率，可以有效降低电流，减少线损。
三、应用效果
通过对控制电路的改良，该装置的使用安全效率大大提高，达到98%以上，该装置的改进极大地避免了在使用此类手持式电动工具脱手时带来的伤害，提高了作业安全可靠性。
