交流异步电动机的保护

维普资讯 http://www.cqvip.com 科技信息　。机械与电子ｏ　ＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ　ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ　２００７年第２８期　交流异步电动机的保护　马占欣　（漯河高级技工学校【摘河南漯河４６２０００）　要】该文阐述了交流异步电动机电流检测型保护装置的类型和温度检测型保护装置的类型，不管采用何种保护装置，必须考虑过载　保护装置与电动机及短路保护装置的协调配合。　【关键词】交流异步电动机；保护装置；协调配合　引起交流异步电动机损坏的原因有两种：一是机械的原因。二是　电磁故障，二者互有关连。如轴承损坏，引起电动机的过载，甚至堵转，　风叶损坏，使电动机绕组散热困难，温升提高，绝缘物老化。电动机绕　组绝缘损坏是与绕组过热有关，而绕组的过热总是和电动机绕组的电　流过大有关（如电动机的过载、断相、欠电压和短路都足以使电动机受　损和毁坏）。所以对电动机的保护主要有电流、温度检测两大类型。在　实际使用中．应按照电动机的容量、型式、控制方式和配电设备等不同　来选择相适应的保护装置。下面作以介绍。　一载使绕组温度升高至接近极限值时，带有一触头的双金属片受热产生　弯曲，使触点断开而切断电路。　（２）热保护器，它是装在电动机本体上使用的热动式过载保护继　电器。与温度继电器不同的是带２个触头的碗形双金属片作为触桥串　在电动机回路，既有流过的过载电流使其发热，又有电动机温度使其　升温，达到一定值时，双金属片瞬间反跳动作，触点断开，分断电动机　电流。它可作小型三相电动机的温度、过载和断相保护。　（３）检测线圈测温电动机，定子每相绕组中埋人１—２个检测线　圈．由自动平衡式温度计来监视绕组温度。　保护装置类型　（４）热敏电阻温度继电器，直接埋人电动机绕组中，一旦超过规定　１．电流检测型保护装置　（１）热继电器利用负载电流流过经校准　的电阻元件，使双金属热元件加热后产生弯曲．从而使继电器的触点　温度，其电阻值急剧增大１Ｏ一１０００倍。使用时，配以电子电路检测，然　在电动机绕组烧坏以前动作。其动作特性与电动机绕组的允许过载特　后使继电器动作　、性接近。热继电器虽动作时间准确性一般，但对电动机可以实现有效　的过载保护。随着结构设计的不断完善和改进，除有温度补偿外，它还　具有断相保护及负载不平衡保护功能等。　（２）带有热磁脱扣的电动机保护用断路器作过载保护用，结构及　动作原理同热继电器，其双金属热元件弯曲后有的直接顶脱扣装置，　有的使触点接通，最后导致断路器断开。电磁铁的整定值较高，仅在短　路时动作。其结构简单、体积小、价格低、动作特性符合现行标准、保护　可靠，故日前仍被大量采用．特别是小容量断路器尤为显著。　‘二、电动机与保护装置之间的协调配合　为了确电动机与保护装置之间的协调配合保异步电动机的正常　运行及对其进行有效的保护，还要考虑异步电动机与保护装置之间的　协调配合。特别是大容量电网中使用小容量异步电动机时，保护的协　调配合更为突出。　１．过载保护装置与电动机的协调配合　（１）过载保护装置的动作　时间应比电动机起动时间略长一点。电动机过载保护装置的动作只有　躲开电动机起动电流，才能确保其正常运转：但其动作时间又不能太　长，其特性只能在电动机热特性之下才能起到过载保护作用。　（２）过载保护装置瞬时动作电流应比电动机起动冲击电流略大一　点。如有的保护装置带过载瞬时动作功能，则其动作电流应比起动电　流的峰值大一些，才能使电动机正常起动。　（３））过载保护装置的动作时间应比导线热特性小一点，才能起到　供电线路后备保护的功能。　（３）电子式过电流继电器通过内部各相电流互感器检测故障电流　号，经电子电路处理后执行相应的动作。电子电路变化灵活，动作功能　多样，能广泛满足各种类型的电动机的保护。其特点是：　（　多种保护功能。过载保护，过载保护十断相保护。过载保护十断　相保护＋反相保护　②动作时间可选择。标准型（１０级）：７．２Ｉｎ（Ｉｎ为电动机额定电流），　４－－ｌＯｓ动作，用于标准电动机过载保护，速动型（１０Ａ级）：７．２Ｉｎ时，２一　ｌＯｓ动作，用于潜水电动机或压缩电动机过载保护。慢动型（３Ｏ级）：　７．２Ｉｎ时，９—３Ｏｓ动作，用于如鼓风机电机等起动时间长的电动机过载　保护。　③电流整定范围广。其最大值与最小值之比一般可达３—４倍，甚　至更大倍数（热继电器为１．５６倍），特别适用于电动机容量经常变动的　场合。　④有故障显示。由发光二极管显示故障类别，便于检修。　（４）固态继电器，它是一种从完成继电器功能的简单电子式装置　发展到具有各种功能的微处理器装置。其成本和价格随功能而异，最　复杂的继电器实际上只能用于较大型、较昂贵的电动机或重要场合。　它监视、测量和保护的主要功能有：最大的起动冲击电流和时间；热记　忆；大惯性负载的长时间加速；断相或不平衡相电流；相序；欠电压或　过电压；过电流运行；堵转；失载；电动机绕组温度和负载的轴承温度；　超速或失速。　上述每一种信息均可编程输入微处理器．主要是加上需要的时　限，以确保在电动机起动或运转过程中产生损坏之前。将电源切断。还　２．过载保护装置与短路保护装置的协调配合　般过载保护装置不具有分断短路电流的能力。一旦在运行中发　生短路，需要由串联在主电路中的短路保护装置（如断路器或熔断器　一等）来切断电路。若故障电流较小，属于过载范围，则仍应由过载保护　装置切断电路。故两者的动作之间应有选择性。短路保护装置特性是　以熔断器作代表说明的，与过载保护特性曲线的交点电流为Ｉｊ。若考　虑熔断器特性的分散性．则交点电流有Ｉｓ及ＩＢ两个，此时就要求Ｉｓ　及以下的过电流应由过载保护装置来切断电路，Ｉｂ及以上直到允许的　极限短路电流则由短路保护装置来切断电路，以满足选择性要求。显　然，在Ｉｓ—ＩＢ范围内就很难确保有选择性．因此要求该范围应尽量小。　从现行ＩＥＣ标准规定来看，极限值为Ｉｓ＝Ｏ．７５ｉｊ，Ｉｂ＝１．２５Ｉｊ。目前过载保　护装置的额定接通和分断能力均按Ｏ．７５Ｉｊ考核，显然偏低一些，从ＩＥＣ　标准修改的动向，今后有可能按Ｉｊ考核，以提高其可靠性。因此上述的　协调配合应既考虑其选择性。又考虑其额定接通和分断能力。　总之，异步电动机的保护是电气装置和机械设备可靠、正常运转　的关键之一。从经济性考虑。热继电器仍是一种价廉、简单、可靠的电　动机保护形式；从频繁操作要求考虑，对动作性能要求较高及功能要　可用发光二极管或数字显示故障类别和原因。也可以对外向计算机输　求全或价格昂贵的大容量电动机保护，则可采用电子式或固态继电　出数据。　器；对一般要求．则采用带热一磁脱扣的电动机保护用断路器更为实　（５）带有电子式脱扣的电动机保护用断路器其动作原理类同上述　用。但不管采用何种保护装置，必须考虑过载保护装置与电动机及短　电子式过电流继电器或固态继电器。功能主要有：电路参量显示．负载　路保护装置的协调配合。　监控。多种保护特性（指数曲线反时限、Ｉ２ｔ曲线反时限、定时限或其组　合），故障报警，试验功能，自诊断功能，通信功能等。　【参考文献】　２００２．　（６）软起动器的主电路采用晶闸管，控制其分断或接通的保护装　［１］汤蕴璎《电机学》北京：机械工业出版社，北京：机械工业出　置一般做成故障检测模块，用来完成对电动机起动前后的异常故障检　［２］阎国华，阎恩刚《三相异步电动机经济运行速查表》［Ｍ］．１９９３　测，如断相、过热、短路、漏电和不平衡负载等故障，并发出相应的动作　版社．［３］《低压开关设备和控制设备．低压断路￣｝［ＪＩＧＢ．２００１（２）１４０４８．　指令。其特点是系统结构简单．采用单片机即可完成，适用于工业控　制。　［责任编辑：韩铭］　２．温度检测型保护装置　（１）双金属片温度继电器，它直接埋人电动机绕组中。当电动机过