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異步電動機的保護

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異步電動機的保護

發布日期:2017-02-06 16:45 來源:http://www.ngqloriy.cn 點擊:

異步電動機的保護

高效節能電機電動機保護主要有兩大類:采用電流檢測型的有熱繼電器,帶有熱 — 磁脫扣的電動機保護用斷路器,電于式和固態繼電器,帶電子式脫扣的電動機保護用斷路器以及軟起動器;直接檢測電動機繞組溫度的溫度檢測型有雙金屬片溫度繼電器、熱保護器、檢測線圈和熱教電阻溫度繼電器等,但由于需直接埋入電機繞組,價格較貴、維修困難等原因,僅在部分頻繁操作場合使用。

最后指出不管采用何種保護裝置,必須考慮過載保護裝置與電動機、過載保護裝置與短路保護裝置的協調配合。

異步電動機的保護是個復雜的問題。在實際使用中,應按照電動機的容量、型式、控制方式和配電設備等不同來選擇相適應的保護裝置及起動設備。 電動機的保護與控制關系 電動機的保護往往與其控制方式有一定關系,即保護中有控制,控制中有保護。如電動機直接起動時,往往產生 4—7 倍額定電流的起動電流。若由接觸器或斷路器來控制,則電器的觸頭應能承受起動電流的接通和分斷考核,即使是可頻繁操作的接觸器也會引起觸頭磨損加劇,以致損壞電器;對塑料外殼式斷路器,即使是不頻繁操作,也很難達到要求。因此,使用中往往與起動器串聯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轉中出現的電動機過載電流分斷的考核,至于保護功能,由配套的保護裝置來完成。

此外,對電動機的控制還可以采用無觸點方式,即采用軟起動控制系統。電動機主回路由晶閘管來接通和分斷。有的為了避免在這些元件上的持續損耗,正常運行中采用真空接觸器承載主回路 ( 并聯在晶閘管上)負載。這種控制有程控或非程控;近控或遠控;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功能。 電動機保護裝置 電動機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繞組的電流過大引起的。對電動機的保護主要有電流、溫度檢測兩大類型。下面結合產品作些介紹。

1 .電流檢測型保護裝置

(1) 熱繼電器利用負載電流流過經校準的電阻元件,使雙金屬熱元件加熱后產生彎曲,從而使繼電器的觸點在電動機繞組燒壞以前動作。其動作特性與電動機繞組的允許過載特性接近。熱繼電器雖則動作時間準確性一般,但對電動機可以實現有效的過載保護。隨著結構設計的不斷完善和改進,除有溫度補償外,它還具有斷相保護及負載不平衡保護功能等。例如從 ABB 公司引進的 T 系列雙金屬片式熱過載繼電器;從西門子引進的 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 型為二次開發產品,可取代淘汰產品 JRl6 型。

(2) 帶有熱 — 磁脫扣的電動機保護用斷路器熱式作過載保護用,結構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,有的使觸點接通,最后導致斷路器斷開。電磁鐵的整定值較高,僅在短路時動作。其結構簡單、體積小、價格低、動作特性符合現行標準、保護可靠,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 公司引進的 M611 型電動機保護用斷路器,國產 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部各相電流互感器檢測故障電流信號,經電子電路處理后執行相應的動作。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的保護。其特點是: ① 多種保護功能。主要有三種:過載保護,過載保護十斷相保護,過載保護十斷相保護 + 反相保護。 ② 動作時間可選擇 ( 符合 GBl4048 . 4—93 標準 ) 。 標準型 (10 級 ) : 7 . 2In(In 為電動機額定電流 ) , 4—1Os 動作,用于標準電動機過載保護,速動型 (10A 級 ) : 7 . 2In 時, 2—1Os 動作,用于潛水電動機或壓縮電動機過載保護。慢動型 (30 級 ) : 7 . 2In 時, 9—30s 動作,用于如鼓風機電機等起動時間長的電動機過載保護。 ③ 電流整定范圍廣。其最大值與最小值之比一般可達 3—4 倍,甚至更大倍數 ( 熱繼電器為 1 . 56 倍 ) ,特別適用于電動機容量經常變動的場合 ( 例如礦井等 ) 。 ④ 有故障顯示。由發光二極管顯示故障類別, 便于檢修。

(4) 固態繼電器它是一種從完成繼電器功能的簡單電子式裝置發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,最復雜的繼電器實際上只能用于較大型、較昂貴的電動機或重要場合。它監視、測量和保護的主要功能有: 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 ) 運行; ⑧ 堵轉; ⑨ 失載 ( 機軸斷裂,傳送帶斷開或泵空吸造成工作電流下跌 ) ; ⑩ 電動機繞組溫度和負載的軸承溫度; 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,以確保在電動機起動或運轉過程中產生損壞之前,將電源切斷。還可用發光二極管或數字顯示故障類別和原因,也可以對外向計算機輸出數據。

(5) 帶有電子式脫扣的電動機保護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繼電器。功能主要有:電路參量顯示 ( 電流、電壓、功率、功率因數等 ) ,負載監控 ( 按規定切除或投入負載 ) ,多種保護特性 ( 指數曲線反時限、 I2t 曲線反時限、定時限或其組合 ) ,故障報警,試驗功能,自診斷功能,通信功能等。產品如施耐德電氣公司生產的 M 系列低壓斷路器。

(6) 軟起動器軟起動器的主電路采用晶閘管,控制其分斷或接通的保護裝置一般做成故障檢測模塊,用來完成對電動機起動前后的異常故障檢測,如斷相、過熱、短路、漏電和不平衡負載等故障,并發出相應的動作指令。其特點是系統結構簡單,采用單片機即可完成,適用于工業控制。


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