電動機保護(hù)的常用措施有哪些?
電動機保護(hù)器有短路保護(hù)、欠壓保護(hù)、失壓保護(hù)、弱磁保護(hù)、過載保護(hù)及過電流保護(hù)等。電動機保護(hù)的任務(wù)是保證電動機長期正常運行,避免由于各種故障造成電氣設(shè)備、電網(wǎng)和機械設(shè)備的損壞,以保證人身的安全。保護(hù)環(huán)節(jié)是所有自動控制系統(tǒng)不可缺少的組成部分。這里討論的是低壓電路的保護(hù)。一般來講、有常用的以下幾種保護(hù):過電流保護(hù)、三相不平衡保護(hù)、堵轉(zhuǎn)保護(hù)、短路保護(hù)及欠電壓保護(hù)等。
1.短路保護(hù)
因電動機繞組和導(dǎo)線的絕緣損壞,控制電器及線路損壞,誤操作碰線等引起線路短路故障時,用保護(hù)電器迅速切斷電源的措施為短路保護(hù)。常用的短路保護(hù)電器有熔斷器和自動空氣斷路器。當(dāng)電動機繞組的絕緣、導(dǎo)線的絕緣損壞時,或電氣線路發(fā)生故障時,例如正轉(zhuǎn)接觸器的主觸點未斷開而反轉(zhuǎn)接觸器的主觸點閉合都會產(chǎn)生短路現(xiàn)象。此時,電路中會產(chǎn)生很大的短路電流,它將導(dǎo)致產(chǎn)生過大的熱量,使電動機、電器和導(dǎo)線的絕緣損壞。因此、必須在發(fā)生短路現(xiàn)象時立即將電源切斷。常用的短路保護(hù)元件是熔斷器和斷路器。熔斷器的熔體串聯(lián)在被保護(hù)的電路中,當(dāng)電路發(fā)生短路或嚴(yán)重過載時,它自動熔斷,從而切斷電路,達(dá)到保護(hù)的目的。斷路器(俗稱自動開關(guān)),它有短路、過載和欠電壓保護(hù)功能。通常熔斷器比較適用于對動作準(zhǔn)確度要求不高和自動化程度較差的系統(tǒng)中。在發(fā)生短路時很可能造成一相熔斷器熔斷,造成單相運行;但對于斷路器只要發(fā)生短路就會自動跳閘,將三相電路同時切斷。斷路器結(jié)構(gòu)復(fù)雜,廣泛用于要求較高的場合。
2.欠壓保護(hù)
當(dāng)電網(wǎng)電壓降低時,電動機便在欠壓下運行。由于電動機載荷沒有改變,所以欠壓下電動機轉(zhuǎn)矩下降,定子繞組電流增加,影響電動機的正常運轉(zhuǎn)甚至損壞電動機,此時用保護(hù)電器切斷電源,為欠壓保護(hù)。實現(xiàn)欠壓保護(hù)的電器有接觸器和電磁式電壓繼電器。熔斷器和熱繼電器不能進(jìn)行欠壓保護(hù),因為電動機在欠壓下運行時.其定子繞組增加的幅度尚不足以使熔斷器和熱繼電器動作,所以這兩種電器不能進(jìn)行欠壓保護(hù)。當(dāng)電動機正在運行時,如果電源電壓因某種原因消失,為了防止電源恢復(fù)時電動機自行起動的保護(hù)稱為零電壓保護(hù),零電壓保護(hù)常選用零壓保護(hù)繼電器KHV。當(dāng)電動機正常運行時,電源電壓過分地降低將引起一些電器釋放,造成控制線路不正常工作,可能產(chǎn)生事故。因此,需要在電源電壓降到一定允許值以下時,將電源切斷,這就是欠電壓保護(hù)。欠電壓保護(hù)常用電磁式欠電壓繼電器K當(dāng)電動機正常運行時,電源電壓過分地降低將引起一些電器釋放,造成控制線路不正常工作,可能產(chǎn)生事故。因此,需要在電源電壓降到一定允許值以下時,將電源切斷,這就是欠電壓保護(hù)。(http:///版權(quán)所有)欠電壓保護(hù)常用電磁式欠電壓繼電器KV來實現(xiàn)。欠電壓繼電器的線圈跨接在電源兩相之間,電動機正常運行時,當(dāng)線路中出現(xiàn)欠電壓故障或零壓時,欠電壓繼電器的線圈KV得電,其常閉觸點打開,接觸器KM釋放,電動機被切斷電源。對于按鈕起動并具有自鎖環(huán)節(jié)的電路,本身已具有零電壓保護(hù)功能,不必再考慮零電壓保護(hù)。
3.失壓保護(hù)
生產(chǎn)機械在工作時,由于某種原因而發(fā)生電網(wǎng)突然停電,當(dāng)重新恢復(fù)供電時,保護(hù)電器要保證生產(chǎn)機械重新起動后才能運轉(zhuǎn),不致造成人身和設(shè)備事故,這種保護(hù)為失壓(零壓)保護(hù)。實現(xiàn)失壓(零壓)保護(hù)的電器有接觸器和中間繼電器。
4.弱磁保護(hù)
用保護(hù)電器保證直流電動機在一定強度的磁場下工作,不致造成磁場減弱或消失,避免使電動機轉(zhuǎn)速迅速升高,甚至發(fā)生飛車現(xiàn)象,這種保護(hù)為弱磁保護(hù)。在直流電動機勵磁回路中.串入弱磁繼電器(即欠電流繼電器)可實現(xiàn)弱磁保護(hù)。欠電流繼電器工作原理:在直流電動機起動、運行過程中,當(dāng)勵磁電流值達(dá)到欠電流繼電器的動作值時,繼電器就吸合,使串接在控制電路中的常開觸頭閉合,允許電動機起動或維持正常運轉(zhuǎn);但當(dāng)勵磁電流減小很多或消失時,欠電流繼電器就釋放,其常開觸頭斷開,切斷控制電路,接觸器線圈失電,電動機斷電停轉(zhuǎn)。
5.過載保護(hù)
當(dāng)電動機負(fù)載過大,起動操作頻繁或缺相運行時,會使電動機的工作電流長時間超過其額定電流,導(dǎo)致電動機壽命縮短或損壞。當(dāng)電動機過載時,用保護(hù)電器切斷電源的措施為過載保護(hù)。
熱保護(hù)又稱長期過載保護(hù)。所謂過載是指電動機的電流大于其額定電流。造成過載的原因很多,如負(fù)載過大、三相電動機單相運行、欠電壓運行等。當(dāng)長期過載時,電動機發(fā)熱,使溫度超過允許值,電動機的絕緣材料就要變脆,壽命降低、嚴(yán)重時使電動機損壞,因此必須予以保護(hù)。常用的過載保護(hù)元件是熱繼電器。熱繼電器可以滿足這樣的要求:當(dāng)電動機為額定電流時,電動機為額定溫升,熱繼電器不動作;在過載電流較小時,熱繼電器要經(jīng)過較長時間才動作;過載電流較大時,熱繼電器則經(jīng)過較短時間就會動作。
由于熱慣性的原因,熱繼電器不會因電動機短時過載沖擊電流或短路電流而立即動作。所以在使用熱繼電器作過載保護(hù)的同時,還必須設(shè)有短路保護(hù),并且選作短路保護(hù)的熔斷器熔體的額定電流不應(yīng)超過4倍熱繼電器發(fā)熱元件的額定電流。
6.過電流保護(hù)
用保護(hù)電器限制電動機的起動電流或制動電流,使電動機在安全電流值下運行,不致造成電動機或機械設(shè)備損壞,這種保護(hù)為過電流保護(hù)。由于不正確的起動和過大的負(fù)載轉(zhuǎn)矩以及頻繁的反接制動,都會引起過電流。為了限制電動機的起動或制動電流過大,常常在直流電動機的電樞回路中或交流繞線轉(zhuǎn)子電動機的轉(zhuǎn)子回路中串入附加的電阻。若在起動或制動時,此附加電阻已被短接,就會造成很大的起動或制動電流。另外,電動機的負(fù)載劇烈增加,也要引起電動機過大的電流,過電流的危害與短路電流的危害一樣,只是程度上的不同,過電流保護(hù)常用斷路器或電磁式過電流繼電器。將過電流繼電器串聯(lián)在被保護(hù)的電路中,當(dāng)發(fā)生過電流時,過電流繼電器KA線圈中的電流達(dá)到其動作值,于是吸動銜鐵,打開其常閉觸點,使接觸器KM釋放,從而切斷電源。這里過電流繼電器只是一個檢測電流大小的元件,切斷過電流還是靠接觸器。如果用斷路器實現(xiàn)過電流保護(hù).則檢測電流大小的元件就是斷路器的電流檢波線圈,而斷路器的主觸點用以切斷過電流。
一般用電磁式過電流繼電器實現(xiàn)過電流保護(hù)。
容易產(chǎn)生過電流的情況:在直流電動機的電樞繞組和三相交流繞線式轉(zhuǎn)子異步電動機的轉(zhuǎn)子繞組中串入附加電阻,以限制電動機的起動或制動電流;如果在起動或制動時,附加電阻被短接,則會造成很大的起動電流或制動電流,在這種情況下,容易出現(xiàn)過電流。
實施過電流保護(hù)的方法:將電磁式過電流繼電器的線圈串接在主電路中,其常閉觸頭串接在控制電路中;當(dāng)電動機的過電流值達(dá)到過電流繼電器的動作值時,其常閉觸頭斷開控制電路,使電動機脫離電源停轉(zhuǎn),從而實現(xiàn)了過電流保護(hù)。
過載保護(hù)與過電流保護(hù)的區(qū)別:過載保護(hù)由熱繼電器實現(xiàn),有熱慣性,當(dāng)電動機過載一定時問后才動作,多用于三相交流異步電動機的保護(hù);過電流保護(hù)由電磁式過電流繼電器實現(xiàn),動作靈敏,一旦出現(xiàn)過電流能立即動作,切斷電源,多用于直流電動機和三相交流繞線式轉(zhuǎn)子異步電動機的保護(hù)。
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