論文摘要：三相交流異步電動機(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。

論文關(guān)鍵詞：電動機(jī);起動器

1、電流檢測型保護(hù)裝置

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(jì)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。

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)。

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。

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：最大的起動沖擊電流和時間;熱記憶;大慣性負(fù)載的長時間加速;斷相或不平衡相電流;相序;欠電壓或過電壓;過電流(過載)運(yùn)行;堵轉(zhuǎn);失載(機(jī)軸斷裂，傳送帶斷開或泵空吸造成工作電流下跌);電動機(jī)繞組溫度和負(fù)載的軸承溫度;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(jì)算機(jī)輸出數(shù)據(jù)。

軟起動器軟起動器的主電路采用晶閘管，控制其分?jǐn)嗷蚪油ǖ谋Ｗo(hù)裝置一般做成故障檢測模塊，用來完成對電動機(jī)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(fù)載等故障，并發(fā)出相應(yīng)的動作指令。其特點(diǎn)是系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，采用單片機(jī)即可完成，適用于工業(yè)控制。

2、溫度檢測型保護(hù)裝置

雙金屬片溫度繼電器它直接埋入電動機(jī)繞組中。當(dāng)電動機(jī)過載使繞組溫度升高至接近極限值時，帶有一觸頭的雙金屬片受熱產(chǎn)生彎曲，使觸點(diǎn)斷開而切斷電路。產(chǎn)品如JW2溫度繼電器。

熱保護(hù)器它是裝在電動機(jī)本體上使用的熱動式過載保護(hù)繼電器。與溫度繼電器不同的是帶2個觸頭的碗形雙金屬片作為觸橋串在電動機(jī)回路，既有流過的過載電流使其發(fā)熱，又有電動機(jī)溫度使其升溫，達(dá)到一定值時，雙金屬片瞬間反跳動作，觸點(diǎn)斷開，分?jǐn)嚯妱訖C(jī)電流。它可作小型三相電動機(jī)的溫度、過載和斷相保護(hù)。產(chǎn)品如sPB、DRB型熱保護(hù)器。

檢測線圈測溫電動機(jī)定子每相繞組中埋入1-2個檢測線圈，由自動平衡式溫度計(jì)來監(jiān)視繞組溫度。

熱敏電阻溫度繼電器它直接埋入電動機(jī)繞組中，一旦超過規(guī)定溫度，其電阻值急劇增大10-1000倍。使用時，配以電子電路檢測，然后使繼電器動作。產(chǎn)品如JW9系列船用電子溫度繼電器。

保護(hù)裝置與三相交流異步異步電動機(jī)的協(xié)調(diào)配合

為了確保異步電動機(jī)的正常運(yùn)行及對其進(jìn)行有效的保護(hù)，必須考慮異步電動機(jī)與保護(hù)裝置之間的協(xié)調(diào)配合。特別是大容量電網(wǎng)中使用小容量異步電動機(jī)時，保護(hù)的協(xié)調(diào)配合更為突出。

a.過載保護(hù)裝置與電動機(jī)的協(xié)調(diào)配合

過載保護(hù)裝置的動作時間應(yīng)比電動機(jī)起動時間略長一點(diǎn)。由附圖可見，電動機(jī)過載保護(hù)裝置的特性只有躲開電動機(jī)起動電流的特性，才能確保其正常運(yùn)轉(zhuǎn);但其動作時間又不能太長，其特性只能在電動機(jī)熱特性之下才能起到過載保護(hù)作用。

過載保護(hù)裝置瞬時動作電流應(yīng)比電動機(jī)起動沖擊電流略大一點(diǎn)。如有的保護(hù)裝置帶過載瞬時動作功能，則其動作電流應(yīng)比起動電流的峰值大一些，才能使電動機(jī)正常起動。

過載保護(hù)裝置的動作時間應(yīng)比導(dǎo)線熱特性小一點(diǎn)，才能起到供電線路后備保護(hù)的功能。

b.過載保護(hù)裝置與短路保護(hù)裝置的協(xié)調(diào)配合一般過載保護(hù)裝置不具有分?jǐn)喽搪冯娏鞯哪芰ΑＲ坏┰谶\(yùn)行中發(fā)生短路，需要由串聯(lián)在主電路中的短路保護(hù)裝置(如斷路器或熔斷器等)來切斷電路。若故障電流較小，屬于過載范圍，則仍應(yīng)由過載保護(hù)裝置切斷電路。故兩者的動作之間應(yīng)有選擇性。短路保護(hù)裝置特性是以熔斷器作代表說明的，與過載保護(hù)特性曲線的交點(diǎn)電流為Ij，若考慮熔斷器特性的分散性，則交點(diǎn)電流有Is及IB兩個，此時就要求Is及以下的過電流應(yīng)由過載保護(hù)裝置來切斷電路，Ib及以上直到允許的極限短路電流則由短路保護(hù)裝置來切斷電路，以滿足選擇性要求。顯然，在Is-IB范圍內(nèi)就很難確保有選擇性.因此要求該范圍應(yīng)盡量小。

3、結(jié)語

三相交流異步異步電動機(jī)的保護(hù)是涉及電氣裝置和機(jī)械設(shè)備可靠、正常運(yùn)轉(zhuǎn)的關(guān)鍵之一。直接檢測電動機(jī)繞組的溫度來保護(hù)過載引起的過熱是很有效的保護(hù)方式，但由于需直接埋入電動機(jī)繞組里，價格較貴、維修困難等原因，僅在部分頻繁操作場合使用;從經(jīng)濟(jì)性考慮，采用電流檢測型更為有利，加熱繼電器仍是一種價廉、簡單、可靠的電動機(jī)保護(hù)形式(從實(shí)際使用情況看，目前使用量占大多數(shù));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)，則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(shí)用。但不管采用何種保護(hù)裝置，必須考慮過載保護(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。