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核心提示：
異步電動機(jī)的保護(hù)是個復(fù)雜的問題。在實(shí)際使用中，應(yīng)按照電動機(jī)的容量、型式、控制方式和配電設(shè)備等不同來選擇相適應(yīng)的保護(hù)裝置及起動設(shè)備。
電動機(jī)的保護(hù)與控制關(guān)系
電動機(jī)的保護(hù)往往與其控制方式有一定關(guān)系，即保護(hù)中有控制，控制中有保護(hù)。如電動機(jī)直接起動時，往往產(chǎn)生4—7倍額定電流的起動電流。若由接觸器或斷路器來控制，則電器的觸頭應(yīng)能承受起動電流的接通和分?jǐn)嗫己�，即使是可頻繁操作的接觸器也會引起觸頭磨損加劇，以致?lián)p壞電器；對塑料外殼式斷路器，即使是不頻繁操作，也很難達(dá)到要求。因此，使用中往往與起動器串聯(lián)在主回路中一起使用，此時由起動器中的接觸器來承載接通起動電流的考核，而其他電器只承載通常運(yùn)轉(zhuǎn)中出現(xiàn)的電動機(jī)過載電流分?jǐn)嗟目己�，至于保護(hù)功能，由配套的保護(hù)裝置來完成。
此外，對電動機(jī)的控制還可以采用無觸點(diǎn)方式，即采用軟起動控制系統(tǒng)。電動機(jī)主回路由晶閘管來接通和分?jǐn)�。有的為了避免在這些元件上的持續(xù)損耗，正常運(yùn)行中采用真空接觸器承載主回路(并聯(lián)在晶閘管上)負(fù)載。這種控制有程控或非程控；近控或遠(yuǎn)控；慢速起動或快速起動等多種方式。另外，依賴電子線路，很容易做到如電子式繼電器那樣的各種保護(hù)功能。
電動機(jī)保護(hù)裝置
電動機(jī)的損壞主要是繞組過熱或絕緣性能降低引起的，而繞組的過熱往往是流經(jīng)繞組的電流過大引起的。對電動機(jī)的保護(hù)主要有電流、溫度檢測兩大類型。下面結(jié)合產(chǎn)品作些介紹。
1．電流檢測型保護(hù)裝置
(1)熱繼電器利用負(fù)載電流流過經(jīng)校準(zhǔn)的電阻元件，使雙金屬熱元件加熱后產(chǎn)生彎曲，從而使繼電器的觸點(diǎn)在電動機(jī)繞組燒壞以前動作。其動作特性與電動機(jī)繞組的允許過載特性接近。熱繼電器雖則動作時間準(zhǔn)確性一般，但對電動機(jī)可以實(shí)現(xiàn)有效
的過載保護(hù)。隨著結(jié)構(gòu)設(shè)計的不斷完善和改進(jìn)，除有溫度補(bǔ)償外，它還具有斷相保護(hù)及負(fù)載不平衡保護(hù)功能等。例如從ABB公司引進(jìn)的T系列雙金屬片式熱過載繼電器；從西門子引進(jìn)的3UA5、3UA6系列雙金屬片式熱過載繼電器；JR20型、JR36型熱過載繼電器，其中Jn36型為二次開發(fā)產(chǎn)品，可取代淘汰產(chǎn)品JRl6型。
(2)帶有熱—磁脫扣的電動機(jī)保護(hù)用斷路器熱式作過載保護(hù)用，結(jié)構(gòu)及動作原理同熱繼電器，其雙金屬熱元件彎曲后有的直接頂脫扣裝置，有的使觸點(diǎn)接通，最后導(dǎo)致斷路器斷開。電磁鐵的整定值較高，僅在短路時動作。其結(jié)構(gòu)簡單、體積小、價格低、動作特性符合現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)、保護(hù)可靠，故日前仍被大量采用．特別是小容量斷路器尤為顯著。例如從ABB公司引進(jìn)的M611型電動機(jī)保護(hù)用斷路器，國產(chǎn)DWl5低壓萬能斷路器(200—630A)、S系列塑殼斷路器(100、200、400入)。
(3)電子式過電流繼電器通過內(nèi)部各相電流互感器檢測故障電流信號，經(jīng)電子電路處理后執(zhí)行相應(yīng)的動作。電子電路變化靈活，動作功能多樣，能廣泛滿足各種類型的電動機(jī)的保護(hù)。其特點(diǎn)是：
①多種保護(hù)功能。主要有三種：過載保護(hù)，過載保護(hù)十?dāng)嘞啾Ｗo(hù)，過載保護(hù)十?dāng)嘞啾Ｗo(hù)+反相保護(hù)。
②動作時間可選擇(符合GBl4048．4—93標(biāo)準(zhǔn))。
標(biāo)準(zhǔn)型(10級)：7．2In(In為電動機(jī)額定電流)，4—1Os動作，用于標(biāo)準(zhǔn)電動機(jī)過載保護(hù)，速動型(10A級)：7．2In時，2—1Os動作，用于潛水電動機(jī)或壓縮電動機(jī)過載保護(hù)。慢動型(30級)：7．2In時，9—30s動作，用于如鼓風(fēng)機(jī)電機(jī)等起動時間長的電動機(jī)過載保護(hù)。
③電流整定范圍廣。其最大值與最小值之比一般可達(dá)3—4倍，甚至更大倍數(shù)(熱繼電器為1．56倍)，特別適用于電動機(jī)容量經(jīng)常變動的場合(例如礦井等)。
④有故障顯示。由發(fā)光二極管顯示故障類別，便于檢修。
�。�4）)固態(tài)繼電器它是一種從完成繼電器功能的簡單電子式裝置發(fā)展到具有各種功能的微處理器裝置。其成本和價格隨功能而異，最復(fù)雜的繼電器實(shí)際上只能用于較大型、較昂貴的電動機(jī)或重要場合。它監(jiān)視、測量和保護(hù)的主要功能有：
①最大的起動沖擊電流和時間；
②熱記憶；
⑤大慣性負(fù)載的長時間加速；
④斷相或不平衡相電流；
⑤相序；
⑥欠電壓或過電壓；
⑦過電流(過載)運(yùn)行；
⑧堵轉(zhuǎn)；
⑨失載(機(jī)軸斷裂，傳送帶斷開或泵空吸造成工作電流下跌)；
⑩電動機(jī)繞組溫度和負(fù)載的軸承溫度；
⑩超速或失速。
上述每一種信息均可編程輸入微處理器，主要是加上需要的時限，以確保在電動機(jī)起動或運(yùn)轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生損壞之前，將電源切斷。還可用發(fā)光二極管或數(shù)字顯示故障類別和原因，也可以對外向計算機(jī)輸出數(shù)據(jù)。
(5)帶有電子式脫扣的電動機(jī)保護(hù)用斷路器其動作原理類同上述電子式過電流繼電器或固態(tài)繼電器。功能主要有：電路參量顯示(電流、電壓、功率、功率因數(shù)等)，負(fù)載監(jiān)控(按規(guī)定切除或投入負(fù)載)，多種保護(hù)特性(指數(shù)曲線反時限、I2t曲線反時限、定時限或其組合)，故障報警，試驗(yàn)功能
電動機(jī)的保護(hù)與控制關(guān)系
電動機(jī)的保護(hù)往往與其控制方式有一定關(guān)系，即保護(hù)中有控制，控制中有保護(hù)。如電動機(jī)直接起動時，往往產(chǎn)生4—7倍額定電流的起動電流。若由接觸器或斷路器來控制，則電器的觸頭應(yīng)能承受起動電流的接通和分?jǐn)嗫己�，即使是可頻繁操作的接觸器也會引起觸頭磨損加劇，以致?lián)p壞電器；對塑料外殼式斷路器，即使是不頻繁操作，也很難達(dá)到要求。因此，使用中往往與起動器串聯(lián)在主回路中一起使用，此時由起動器中的接觸器來承載接通起動電流的考核，而其他電器只承載通常運(yùn)轉(zhuǎn)中出現(xiàn)的電動機(jī)過載電流分?jǐn)嗟目己�，至于保護(hù)功能，由配套的保護(hù)裝置來完成。
此外，對電動機(jī)的控制還可以采用無觸點(diǎn)方式，即采用軟起動控制系統(tǒng)。電動機(jī)主回路由晶閘管來接通和分?jǐn)�。有的為了避免在這些元件上的持續(xù)損耗，正常運(yùn)行中采用真空接觸器承載主回路(并聯(lián)在晶閘管上)負(fù)載。這種控制有程控或非程控；近控或遠(yuǎn)控；慢速起動或快速起動等多種方式。另外，依賴電子線路，很容易做到如電子式繼電器那樣的各種保護(hù)功能。
電動機(jī)保護(hù)裝置
電動機(jī)的損壞主要是繞組過熱或絕緣性能降低引起的，而繞組的過熱往往是流經(jīng)繞組的電流過大引起的。對電動機(jī)的保護(hù)主要有電流、溫度檢測兩大類型。下面結(jié)合產(chǎn)品作些介紹。
1．電流檢測型保護(hù)裝置
(1)熱繼電器利用負(fù)載電流流過經(jīng)校準(zhǔn)的電阻元件，使雙金屬熱元件加熱后產(chǎn)生彎曲，從而使繼電器的觸點(diǎn)在電動機(jī)繞組燒壞以前動作。其動作特性與電動機(jī)繞組的允許過載特性接近。熱繼電器雖則動作時間準(zhǔn)確性一般，但對電動機(jī)可以實(shí)現(xiàn)有效
的過載保護(hù)。隨著結(jié)構(gòu)設(shè)計的不斷完善和改進(jìn)，除有溫度補(bǔ)償外，它還具有斷相保護(hù)及負(fù)載不平衡保護(hù)功能等。例如從ABB公司引進(jìn)的T系列雙金屬片式熱過載繼電器；從西門子引進(jìn)的3UA5、3UA6系列雙金屬片式熱過載繼電器；JR20型、JR36型熱過載繼電器，其中Jn36型為二次開發(fā)產(chǎn)品，可取代淘汰產(chǎn)品JRl6型。
(2)帶有熱—磁脫扣的電動機(jī)保護(hù)用斷路器熱式作過載保護(hù)用，結(jié)構(gòu)及動作原理同熱繼電器，其雙金屬熱元件彎曲后有的直接頂脫扣裝置，有的使觸點(diǎn)接通，最后導(dǎo)致斷路器斷開。電磁鐵的整定值較高，僅在短路時動作。其結(jié)構(gòu)簡單、體積小、價格低、動作特性符合現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)、保護(hù)可靠，故日前仍被大量采用．特別是小容量斷路器尤為顯著。例如從ABB公司引進(jìn)的M611型電動機(jī)保護(hù)用斷路器，國產(chǎn)DWl5低壓萬能斷路器(200—630A)、S系列塑殼斷路器(100、200、400入)。
(3)電子式過電流繼電器通過內(nèi)部各相電流互感器檢測故障電流信號，經(jīng)電子電路處理后執(zhí)行相應(yīng)的動作。電子電路變化靈活，動作功能多樣，能廣泛滿足各種類型的電動機(jī)的保護(hù)。其特點(diǎn)是：
①多種保護(hù)功能。主要有三種：過載保護(hù)，過載保護(hù)十?dāng)嘞啾Ｗo(hù)，過載保護(hù)十?dāng)嘞啾Ｗo(hù)+反相保護(hù)。
②動作時間可選擇(符合GBl4048．4—93標(biāo)準(zhǔn))。
標(biāo)準(zhǔn)型(10級)：7．2In(In為電動機(jī)額定電流)，4—1Os動作，用于標(biāo)準(zhǔn)電動機(jī)過載保護(hù)，速動型(10A級)：7．2In時，2—1Os動作，用于潛水電動機(jī)或壓縮電動機(jī)過載保護(hù)。慢動型(30級)：7．2In時，9—30s動作，用于如鼓風(fēng)機(jī)電機(jī)等起動時間長的電動機(jī)過載保護(hù)。
③電流整定范圍廣。其最大值與最小值之比一般可達(dá)3—4倍，甚至更大倍數(shù)(熱繼電器為1．56倍)，特別適用于電動機(jī)容量經(jīng)常變動的場合(例如礦井等)。
④有故障顯示。由發(fā)光二極管顯示故障類別，便于檢修。
�。�4）)固態(tài)繼電器它是一種從完成繼電器功能的簡單電子式裝置發(fā)展到具有各種功能的微處理器裝置。其成本和價格隨功能而異，最復(fù)雜的繼電器實(shí)際上只能用于較大型、較昂貴的電動機(jī)或重要場合。它監(jiān)視、測量和保護(hù)的主要功能有：
①最大的起動沖擊電流和時間；
②熱記憶；
⑤大慣性負(fù)載的長時間加速；
④斷相或不平衡相電流；
⑤相序；
⑥欠電壓或過電壓；
⑦過電流(過載)運(yùn)行；
⑧堵轉(zhuǎn)；
⑨失載(機(jī)軸斷裂，傳送帶斷開或泵空吸造成工作電流下跌)；
⑩電動機(jī)繞組溫度和負(fù)載的軸承溫度；
⑩超速或失速。
上述每一種信息均可編程輸入微處理器，主要是加上需要的時限，以確保在電動機(jī)起動或運(yùn)轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生損壞之前，將電源切斷。還可用發(fā)光二極管或數(shù)字顯示故障類別和原因，也可以對外向計算機(jī)輸出數(shù)據(jù)。
(5)帶有電子式脫扣的電動機(jī)保護(hù)用斷路器其動作原理類同上述電子式過電流繼電器或固態(tài)繼電器。功能主要有：電路參量顯示(電流、電壓、功率、功率因數(shù)等)，負(fù)載監(jiān)控(按規(guī)定切除或投入負(fù)載)，多種保護(hù)特性(指數(shù)曲線反時限、I2t曲線反時限、定時限或其組合)，故障報警，試驗(yàn)功能
