小議三相交流異步電動機(jī)的保護(hù)

張 羽

河北省邯鄲市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗所

小議三相交流異步電動機(jī)的保護(hù)

張 羽

河北省邯鄲市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗所

在現(xiàn)代機(jī)械操作使用中，三相交流異步電動機(jī)的保護(hù)尤為重要，它關(guān)系到這個設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。具體來說，主要是針對電動機(jī)的控制方式和配電設(shè)備等器件的不同，有針對性的選擇相適應(yīng)的保護(hù)裝置設(shè)備。

三相交流異步電動機(jī)；保護(hù)裝置；控制關(guān)系

當(dāng)前，在各類機(jī)械上，三相交流異步電動機(jī)被廣泛采用。如何保護(hù)三相交流異步電動機(jī)便成為確保設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)的關(guān)鍵之一。例如在機(jī)器起動時，有時候電動機(jī)的起動電流是額定電流的3倍甚至7倍，無論采用接觸器、斷路器等哪一種保護(hù)裝置，很多時候都不能確保正常起動。所以，在實際使用過程中，控制方式的協(xié)調(diào)就顯得尤為重要，譬如采用無觸點(diǎn)方式，最大限度的發(fā)揮保護(hù)功能，提高電動機(jī)的使用壽命和效率。

可見，控制方式在充當(dāng)電動機(jī)保護(hù)裝置上很重要。那么，如何減小損壞呢？繞組過熱或絕緣性能降低是造成電動機(jī)損壞的主要“殺手”，這其中主要是流經(jīng)繞組的電流超過承受極限引起的。目前，電動機(jī)的保護(hù)裝置大致分電流、溫度檢測兩種。下面作具體介紹：

1、電流檢測型保護(hù)裝置

熱繼電器是保護(hù)裝置之一，它主要利用流經(jīng)的電流產(chǎn)生的溫度，使相應(yīng)元件在發(fā)熱彎曲后，及時斷開繼電器觸點(diǎn)，從而實現(xiàn)對電動機(jī)的保護(hù)。熱繼電器的特性與電動機(jī)繞組有相似之處。所以，熱繼電器的劣勢是有可能不能做到第一時間，但是它的過載保護(hù)對保護(hù)電動機(jī)是實實在在的。同時，隨著現(xiàn)代化結(jié)構(gòu)設(shè)計等方面快速進(jìn)步，熱繼電器還實現(xiàn)了斷相和負(fù)載不平衡保護(hù)等，從而能更有效的保護(hù)電動機(jī)。

同熱繼電器原理相同，斷路器主要是通過受熱后，雙金屬熱元件彎曲致使直接脫扣，直接斷開電流保護(hù)電動機(jī)。它特點(diǎn)鮮明：體積小、價格低、保護(hù)可靠，因此受到市場的廣泛青睞，市場存有率較高。

電子式過電流繼電器對電動機(jī)的保護(hù)實現(xiàn)了電子化，運(yùn)用現(xiàn)代電子技術(shù)，通過電子元件感應(yīng)內(nèi)部電流，從而準(zhǔn)確判斷出故障來源，并及時相應(yīng)處理指令，保護(hù)電動機(jī)。電子式過電流繼電器充分發(fā)揮了現(xiàn)代電子技術(shù)的優(yōu)勢，準(zhǔn)確、快速、及時，對不同類型、不同型號的電動機(jī)都不同程度起到保護(hù)作用。其特點(diǎn)是：

①保護(hù)功能多樣化：不但有過載保護(hù)功能，還有過載保護(hù)和斷相保護(hù)雙功能，甚至過載保護(hù)和斷相保護(hù)即反相保護(hù)三合一功能。

②時間選擇多樣化：對于標(biāo)準(zhǔn)電動機(jī)，過載保護(hù)為標(biāo)準(zhǔn)型(10級)：7．2In(In為電動機(jī)額定電流)，4-1Os動作；對于潛水電動機(jī)或壓縮電動機(jī)，過載保護(hù)為速動型(10A級)：7．2In時，2-1Os動作；對于起動時間長的電動機(jī)，過載保護(hù)為慢動型(30級)：7．2In時，9-30s動作。

③電流整定范圍廣。電流整定范圍小到3倍、4倍，甚至更大倍數(shù)，對于如礦井等特殊環(huán)境下適應(yīng)性強(qiáng)。

④第一時間顯示故障。達(dá)到第一時間顯示故障類別效果，主要得益于發(fā)光二極管的功能，還極大的方便了維護(hù)。

固態(tài)繼電器，在繼電器基礎(chǔ)上發(fā)展而來的一種保護(hù)裝置。由于它裝有微處理器裝置，它對于電動機(jī)的監(jiān)視、測量和保護(hù)功能十分突出：在重負(fù)載下加速；電流有時斷相或不平衡相；電動機(jī)繞組或軸承溫度超標(biāo)；欠電壓或過電壓；超速或失速。由于其功能多樣，它的價格也不一樣，根據(jù)實際需要的針對性較強(qiáng)。

上述每一種信息在輸入微處理器時，都要明確時限，確保電動機(jī)損壞之前及時切斷電源。

晶閘管主要用于軟起動器，通過做成故障檢測模塊來實現(xiàn)保護(hù)的目的。在這個過程中，保護(hù)裝置主要控制其分?jǐn)嗷蚪油ǎ瓿晒收蠙z測并直接作出動作完成保護(hù)。晶閘管的特點(diǎn)，使其可廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制。

2、溫度檢測型保護(hù)裝置

雙金屬片溫度繼電器主要受溫度控制，通過電流升溫后，帶動電動機(jī)繞組相應(yīng)升溫，當(dāng)繞組溫度升高至接近極限值時，雙金屬片受熱彎曲而而切斷電路。

熱保護(hù)器是一種熱動式過載保護(hù)繼電器。當(dāng)過電電流流過時，其發(fā)熱后溫度升高，達(dá)到額定值時，雙金屬片瞬間反跳，分?jǐn)嚯妱訖C(jī)電流。產(chǎn)品如sPB、DRB型熱保護(hù)器。

通過檢測線圈測溫是另一種有效方式，測溫主要通過自動平衡式溫度計實現(xiàn)動態(tài)監(jiān)視，其原理是在電動機(jī)定子每相繞組中埋入數(shù)量不等的個檢測線圈來實現(xiàn)的。

熱敏電阻溫度繼電器是一種依靠溫度來實現(xiàn)保護(hù)的裝置。它首先與電動機(jī)繞組一體，在電流流經(jīng)且受熱后，它的電阻值就會相應(yīng)增大倍，有時高達(dá)1000倍，可為電動機(jī)提供有效保護(hù)。

總體來說，三相交流異步電動機(jī)的保護(hù)，不但要選準(zhǔn)相應(yīng)的的保護(hù)裝置，更重要的是通過保護(hù)裝置的協(xié)調(diào)配合達(dá)到最佳效果，這樣才能確保機(jī)械正常運(yùn)行。

a.過載保護(hù)裝置與電動機(jī)的協(xié)調(diào)配合

電動機(jī)起動時間一般情況下沒有過載保護(hù)裝置的動作時間長，但過載保護(hù)裝置的動作時間又不能太長，只有躲開起動電流才能起到過載保護(hù)作用，確保正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

電動機(jī)起動沖擊電流應(yīng)稍小于過載保護(hù)裝置瞬時動作電流，如有的保護(hù)裝置有過載瞬時動作功能，起動電流的峰值就稍小于其動作電流，從而確保正常起動。

過載保護(hù)裝置的動作時間由于比導(dǎo)線熱特性略小，所以供電線路后備保護(hù)的功能才能發(fā)揮作用。

b.過載保護(hù)裝置與短路保護(hù)裝置的協(xié)調(diào)配合

是否具有分?jǐn)喽搪冯娏鞯哪芰τ谶^載保護(hù)裝置來說十分重要。電動機(jī)一旦發(fā)生短路，那么就需要主電路中的短路保護(hù)裝置來切斷電路。在過載范圍之內(nèi)，那么過載保護(hù)裝置就應(yīng)主動切斷電路；如果電流過大，超過了過載保護(hù)裝置的極限，那么就應(yīng)發(fā)揮短路保護(hù)裝置的作用，實現(xiàn)切斷電路的要求。

結(jié)語

對電氣裝置和機(jī)械設(shè)備而言，保護(hù)三相交流異步異步電動機(jī)正常運(yùn)行關(guān)乎整個機(jī)械裝置的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，而控制方式又是三相交流異步異步電動機(jī)保護(hù)的關(guān)鍵，所以，無論使用何種保護(hù)裝置，夠必須充分考慮過載保護(hù)裝置與電動機(jī)、過載保護(hù)裝置與短路保護(hù)裝置的協(xié)調(diào)配合。其中，直接檢測電動機(jī)繞組的溫度是有效保護(hù)方式之一，但它的劣勢也很明顯：價格較貴、維修困難等；另一種有效方式便是采用電流檢測型，優(yōu)勢是加熱繼電器不但能有效保護(hù)電動機(jī)，而且經(jīng)濟(jì)上比較廉價；第三種是對動作性能要求較高及功能要求全或價格昂貴的大容量電動機(jī)保護(hù)，可采用電子式或固態(tài)繼電器；對一般要求，則采用帶熱-磁脫扣的電動機(jī)保護(hù)用斷路器更為實用。