淺論異步電動機的各種保護

1、淺論異步電動機的各種保護摘要：本文闡述了異步電動機在發(fā)生過載、短路、斷相、欠電壓等故障時產生的后果以及它們的有效保護方法。關鍵詞：異步電動機故障保護三、關于鼠籠型電動機的斷相保護電動機的斷相分為兩類，一是電動機外部的電源線斷線；二是電動機內部定子繞組的斷線，而電動機內部接線又分為星形聯(lián)結和三角形連接兩種。因此提到斷相必須分清是那一種性質，另外，所謂斷相保護，是指正在運行中的電動機。1.被保護的電動機的定子繞組是星形聯(lián)結，斷相運行時，一般說未斷的兩相電流會增大。由于電壓的不平衡，至少有一相電流增大。因是星形聯(lián)結，線電流等于相電流，所以對于星形聯(lián)結的電動機，選用一般的三極熱繼電器或三極保護電動機型

2、的斷路器，是可以起到有效保護的。2.被保護的電動機的定子繞組是三角形聯(lián)結，當電動機發(fā)生斷相時會有兩種情況產生：a.電動機外部的電源線斷線(如熔斷器相熔斷)，I2ph=2Iph，I2=I3=I1phI2ph=1.5I2ph此時線電流與相電流之間已不是的關系，線電流已經(jīng)不能正確反映相電流的大小，即不能有效地反映電動機繞組是否已處于過載狀態(tài)。當電動機在額定負載下斷相運行時，I1ph=I3ph=0.58In(In為電動機的額定電流)，I2ph=2Iph=1.16In，I2=I3=1.5I2ph=1.51.6In=1.73In。此時假設選用一般的三極熱繼電器(或斷路器)，勉強可以起保護作用但是當負載在額

3、定負載的65下斷線運行時會動作，時間長了可能燒毀電動機。為解決保護問題，應采用帶斷相保護的熱繼電器，如JR20、T系列、3UA系列等。b.電動機的定子繞組為三角形聯(lián)結，繞組斷了一相，此時就出現(xiàn)：I2=I3=IphI1=Iph可以看到，有一相線電流與未斷線前是一樣的，因此，可以選用一般的三極熱繼電器來保護。四、關于電動機的欠電壓保當?shù)蛪号潆姾陀秒婋娐芬虬l(fā)生故障而使網(wǎng)絡電壓大幅度降低時，就會使正常運轉的電動機出現(xiàn)疲倒、堵轉、使大批電動機產生幾倍的過電流甚至短路。此時必須使用保護電器將故障電壓切斷，以便保護電動機(特別是功率為30kV及以上的電動機)及其線路。電壓降低到足以使電動機疲倒、堵轉的電壓，

4、稱為臨界電壓。在臨界電壓出現(xiàn)時，低壓保護電器恰好會動作就稱為欠電壓保護。當電網(wǎng)電壓低于電動機的臨界電壓，保護裝置方始動作，稱為失壓保護，失壓保護是欠電壓保護的一種。根據(jù)理論計算，在額定負載(滿負荷)時，鼠籠型電動機的臨界電壓Uk=0.67Ue；(Ue為電動機的額定電壓)；繞線型電動機的臨界電壓Uk=0.71Ue。假設負載率是50，那么鼠籠型電動機的臨界電壓Uk=0.5Ue；繞線型電動機的臨界電壓Uk=0.525Ue。因此從理論值上看(理想的情況)，無論是鼠籠型或繞線型電動機的欠電壓保護值，其上限為0.70Ue，下限值為0.5Ue，而考慮各種誤差因素，GB14048.2?低壓開關設備和控制設備低

5、壓斷路器?標準規(guī)定，欠電壓動作電壓值為(7035)Ue。我們知道，在電動機的起動瞬間(或在全電壓下電動機運轉時的轉矩小于負載轉矩時)其電流變得很大，此時的電動機電流I2(折合到定子的轉子電流)，由于剛起動或堵轉，n0，S1，I12很大，一般可達57倍的In。假設電路的電壓下降到臨界電壓的上限值造成堵轉時,電動機的電流最大可達5In，時間略長就要燒毀電動機。前者有剩余電壓，故有剩余電磁轉矩的作用，這就是電動機到達停機的惰行時間較長。還可能帶來本身的短路，且此時假設電網(wǎng)電壓恢復正常，再起動時，會產生很大的沖擊電流，擴大故障范圍；而在電壓完全消失時，或者僅有2030額定電壓下，到達停機的時間僅為純機

6、械的較短惰行時間而已，此時(電動機尚未全停下)即使電壓恢復正常，所造成的沖擊電流也不大。失壓保護的意義在于防止自起動。瞬時動作對于不重要的，不影響消費工藝流程的電動機，一旦有低于臨界電壓者立即動作；一般短延時0.5s左右，短延時動作主要針對欠電壓對象，用瞬時動作甩掉一批次要的電動機，而用短延時動作來保住一些主要的電動機。長延時動作適用于重要的，起動條件不困難的繞線型電動機；可以自起動但技術保安條例不允許自起動的鼠籠型電動機，延時大約510s，通常它的整定時間大于5s而小于電動機的全部惰行時間。長延時動作主要針對失壓保護，其目的是爭取一部分比較重要，而其起動條件又不困難的電動機盡可能不退出運轉。

7、五、電動機保護線路及其保護電器的選擇電動機保護的線路大致有以下四種1.由熱繼電器FR，接觸器k和僅有瞬動保護的斷路器QF組成，如圖4所示。接觸器用來起動、停頓電動機，熱繼電器用來保護電動機的過載，而僅有瞬動保護的斷路器是保護電動機的短路。2.由熱繼電器FR，接觸器k和熔斷器FS組成，如圖5所示。熱繼電器保護電動機的過載，接觸器起動和停頓電動機，熔斷器作電動機的短路故障保護。3.由一臺接觸器k和一臺電動機保護型的斷路器QF組成，如圖6所示。接觸器作為電動機的起動和停頓之用，電動機保護型斷路器作電動機的過載和短路故障的保護。4.由一臺電動機保護型斷路器組成，電動機保護型斷路器，既做電動機的起動和停

8、頓，又作電動機的過載和短路故障的保護。以上四種中，1、2兩種適宜于比較頻繁的起動停頓電動機，第3種適宜一般頻繁起動，而第4種只能適用于不頻繁起動和停頓。從投資來看，1、2種最不經(jīng)濟，第4種最經(jīng)濟，因為它可少用一臺起動、停頓用的接觸器(和熱繼電器)。但是采用電動機保護型的斷路器作電動機的過載保護和短路保護(如圖7所示)，也存在一個很難抑制的困難。這就是額定電流的匹配問題，例如Y型電動機同是15k功率，因為極數(shù)等原因，額定電流就有29、30、31、34安培等規(guī)格。而斷路器的額定電流是嚴格按照國家標準，以優(yōu)選系數(shù)=1.25的增減來選擇的，如10、13、16、20、25、32、40、50、63、80、100A這樣，15k電動機選用的斷路器額定電流只能往上靠32A，它大于29A、30A、31A、規(guī)格而小于34A規(guī)格的電動機。對于如今大量應市的塑殼式斷路器，盡管有電動機保護型，但是它的整定電流