淺論異步電動機(jī)各種保護(hù)

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1、淺論異步電動機(jī)各種保護(hù)引言：本文論述了異步電動機(jī)在發(fā)生過載、短路、斷相、欠電壓等故障時(shí)產(chǎn)生的后果以及它們的有效保護(hù)方法。電動機(jī)的故障大體分為兩部分：一部分是機(jī)械的原因。例如軸承和風(fēng)機(jī)的磨損或損壞：另一部分是電磁故障，二者互有關(guān)連。過載、斷相、欠電壓運(yùn)行都會使繞組內(nèi)的電流增大，發(fā)熱量增加（導(dǎo)體的發(fā)熱量是和電流的平方成正比的）,而短路造成的危害就更大。短路的原因是電動機(jī)本身的絕緣材料質(zhì)量差或電動機(jī)受潮（在農(nóng)村是經(jīng)常發(fā)生的，例如受雨淋或落水），以致于繞組的相間擊穿，引起短路。此外，還有電動機(jī)置于有酸堿物的場所，因受腐蝕而損壞

2、絕緣。一、電動機(jī)的過載及其保護(hù)（一）電動機(jī)的過載除上述原因外，還有：a.電動機(jī)周圍環(huán)境溫度過高，散熱條件差；b.電動機(jī)在大的起動電流下緩慢起動；c.電動機(jī)長期低速運(yùn)行；d.電動機(jī)頻繁起動、制動、正反轉(zhuǎn)運(yùn)行及經(jīng)常反接制動。（二）電動機(jī)的過載由于電流增大，發(fā)熱劇增，從而使其絕緣物受到損害，縮短了其使用壽命甚至被燒毀。（三）怎樣進(jìn)行電動機(jī)的過載保護(hù)，現(xiàn)在對電動機(jī)的過載保護(hù)采用最多的是熱繼電器，也有相當(dāng)數(shù)量采用有復(fù)式脫扣器（熱動和電磁脫扣器，后者用于短路保護(hù)）的斷路器。對于重載起動的電動機(jī)（起動時(shí)間為一般電動機(jī)的數(shù)倍），如果使

3、用一般的熱繼電器，常常會在起動過程中發(fā)生誤動作（跳閘），使電動機(jī)無法起動。因此需要選用帶速飽和電流互感器或限流電阻的熱繼電器，這種型式是通過速飽和電流互感器或限流電阻使起動電流成比例地縮小，就可以大大延長電動機(jī)的起動時(shí)間，保證正常起動，還有采取起動時(shí)將熱繼電器短接，起動完畢再將熱繼電器投入運(yùn)行一一完全短路法。此外，對帶速飽和互感器的熱繼電器，起動時(shí)將互感器二次繞組短接，起動完畢后再使之投入等方法，來滿足重載起動電動機(jī)的需要。二、電動機(jī)的短路保護(hù)（電動機(jī)保護(hù)電器瞬時(shí)動作電流整定值電動機(jī)在短路情況下的保護(hù)，通常選用斷路器，

4、有的地方也使用熔斷器。一些文獻(xiàn)提到，斷路器的瞬時(shí)動作電流整定值應(yīng)能躲過電動機(jī)的全起動電流。所謂全起動電流，是包括周期分量和非周期分量兩部分。非周期分量的衰減時(shí)間約為30ms左右，而一般的非選擇性斷路器的全分?jǐn)鄷r(shí)間在20ms之內(nèi)，因此必須把非周期分量考慮進(jìn)去。根據(jù)實(shí)驗(yàn)和統(tǒng)計(jì)，保護(hù)鼠籠型電動機(jī)的斷路器，其瞬動電流是整定在8?15倍電動機(jī)的額定電流的，而繞線式電動機(jī)應(yīng)整定在3?6倍電動機(jī)額定電流。8?15倍鼠籠型電動機(jī)額定電流是一個(gè)范圍,具體的數(shù)值還需要考慮電動機(jī)的型號、容量、起動條件等等因素。以下，我們分析一下，鼠籠型電動

5、機(jī)起動時(shí)的全起動電流（類峰電流）。1?起動電流的低功率因數(shù)，過渡過程的非周期分量的存在。在這種情況下，周期分量的幅值盡管穩(wěn)定，但受非周期分量的影響，故有尖峰電流流過。當(dāng)起動電流的COS=0.3時(shí),尖峰電流為起動電流（有效值）的2倍左右；2.殘余電壓的影響而產(chǎn)生的瞬間再合閘的尖峰電流。電動機(jī)切斷電源后再接通時(shí)，當(dāng)切斷電源而電動機(jī)尚未停下，就帶有殘余電壓。這種殘余電壓不僅是由于有剩磁而產(chǎn)生，而且還由于次級線圈（轉(zhuǎn)子）有殘余電流而形成，所存在的殘余電壓與再合閘時(shí)的電源電壓在某一相位時(shí)的疊加，就會產(chǎn)生尖峰電流。其大小與電動機(jī)完

6、全停止后再起動相比，要大（殘余電壓+電源電壓）比電源電壓倍，這種尖峰電流雖然僅出現(xiàn)1-2周波，但足以使斷路器的瞬時(shí)脫扣器動作。因?yàn)?、2兩個(gè)原因，可出現(xiàn)下列情況：（1）電動機(jī)直接起動。（2）星一三角（Y-△）起動。（3）自耦減壓起動。（4）瞬時(shí)再起動。三、關(guān)于鼠籠型電動機(jī)的斷相保護(hù)電動機(jī)的斷相分為兩類，一是電動機(jī)外部的電源線斷線；二是電動機(jī)內(nèi)部定子繞組的斷線，而電動機(jī)內(nèi)部接線又分為星形聯(lián)結(jié)和三角形連接兩種。因此提到斷相必須分清是那一種性質(zhì)，另外，所謂斷相保護(hù)，是指正在運(yùn)行中的電動機(jī)。1?被保護(hù)的電動機(jī)的定子繞組是星形聯(lián)

7、結(jié)，斷相運(yùn)行時(shí)，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(jié)，線電流等于相電流，所以對于星形聯(lián)結(jié)的電動機(jī)，選用一般的三極熱繼電器或三極保護(hù)電動機(jī)型的斷路器，是能夠起到有效保護(hù)的。2?被保護(hù)的電動機(jī)的定子繞組是三角形聯(lián)結(jié)，當(dāng)電動機(jī)發(fā)生斷相時(shí)會有兩種情況產(chǎn)生：a.電動機(jī)外部的電源線斷線（如熔斷器相熔斷），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(jī)繞組是否已處于過載狀態(tài)。為解決保護(hù)問題，應(yīng)采用帶斷相保護(hù)的熱繼電器，如JR20、T系列、3UA系列等。b.電動機(jī)的定子繞組為三角形

8、聯(lián)結(jié)，繞組斷了一相，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(hù)。四、關(guān)于電動機(jī)的欠電壓保護(hù)當(dāng)?shù)蛪号潆姾陀秒婋娐芬虬l(fā)生故障而使網(wǎng)絡(luò)電壓大幅度降低時(shí)，就會使正常運(yùn)轉(zhuǎn)的電動機(jī)出現(xiàn)疲倒、堵轉(zhuǎn)、使大批電動機(jī)產(chǎn)生幾倍的過電流甚至短路。此時(shí)必須使用保護(hù)電器將故障電壓切斷，以便保護(hù)電動機(jī)（特別是功率為30kV及以上的電