三相异步电动机控制电路常用的保护电路电动机.docx

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1、三相异步电动机把握电路常用的疼惜电路- 电动机三相异步电动机把握电路除了能满足被控设备生产工艺的把握要求外，还必需考虑到电路有发生故障和不正常工作状况的可靠性。由于发生这些状况时会引起电流增大，电压和频率降低或上升、损毁。因此，把握电路中的疼惜环节是电动机把握系统中不行缺少的组成局部。常用的疼惜电路有短路疼惜、过载疼惜、过电流疼惜、失电压疼惜和欠电压疼惜等。1、短路疼惜在电动机把握系统中，最常用和最危急的故障是多种形式的短路。如电器或线路绝缘遭到损坏、把握电器及线路消灭故障、操作或接线错误等，都可能造成短路事故。发生短路时，线路中产生的瞬时故障电流可到达额定电流的十几倍道几十倍，过大的短路电流

2、将会使电器设备 15 或配电设备受到损坏，甚至因电弧而引起火灾。因此，当电路消灭短路电时，必需快速、牢靠地断开电源，这就要求短路疼惜装置应具有瞬时动作的特性。短路疼惜的常用方法是承受熔断器和低压断路器疼惜装置。2、过电流疼惜过电流疼惜是区分于短路疼惜的一种电流型疼惜。所谓过电流是指电动机或电器元件在超过其、额定电流的状态下运行，一般比短路电流小，不超过6 倍的额定电流。在电动机的运行过程中产生这种过电流，比发生短路的可10能性要大，特别是对于频繁起动和正反转、重复短时工作时的电动机更是如此。过电流疼惜常用过电流继电器来实现，通常过电流继电器与接触器协作使用，马上过电流电器线圈串接在被疼惜电路中

3、，当电路电流到达其整定值时，过电流继电器动作，而电流继电器常闭触点串接在接触器线圈电路中，使接触器线圈断电释放，接触器主触点断开来切断电动机电源。这种电流疼惜环节常用于直流电动机和三相绕线转子异步电动机的把握电路中。3、过载疼惜过载是指电动机在大于其额定电流的状况下运行，但过载电流超过额定电流的倍数要小些。通常在额定电流的 1.5 倍以内。引起电动机过载的缘由很多，如负载的突然增加，缺相运行以及电网电压降低等。假设电动机长期过载运行，其绕组的温升将超过允许值而使绝缘材料变脆、老化、寿命缩短，严峻时会使电动机损坏。过载疼惜装置要求具有反时限特性，且不会受电动机短时过载冲击 电流或短路电流的影响而

4、瞬时动作，所以通常用热继电器作过载疼惜。当有 6 倍以上额定电流通过热继电器时，需经 5 秒后才动作，这样在热继电器未动作前，可能使热继电器的发热元件先烧坏，所在使用热继电器作过载疼惜时，还必需装有熔断器或抵压断路器的短路疼惜装置。由于过载疼惜特性与过电流疼惜不同，故不能用过电流疼惜方法来进展过疼惜。4、失电压疼惜当电动机正常工作时，假设由于某种缘由而发生电网突然断电，这时电源电压下降零，电动机停转，生产设备的运动部件也随之停顿。由于一般状况下操作人员不行能准时拉开电源开关。如不实行措施， 当电源恢复供电时，电动机便会自动启动运转，可能造成人身设备事故，并引起电网过电流和瞬间网络下降。为防止电

5、压恢复时电动机的自行启动或电器元件自行投入工作而设置的保护，称为失电压疼惜。承受接触器和按钮把握的启动、停顿，就具有失电压疼惜作用。这时由于当电源电压消逝时，接触器就会自动释放而切断电动机电源，当电源电压恢复时，由于接触器自锁触点已断开， 不会自行启动。假设不是承受按钮而是用不能自动复位的手动开关、形成开关来把握接触器，必需承受特地的零电压继电器。工作过程中一旦断电，零电压继电器释放，其自锁电路断开，电源电压恢复时， 不会自行启动。5、欠电压疼惜当电网电压降低时，电动机在欠电压下运行，在负载确定的状况下， 电动机主磁通下降，电流强。时间过长将会使电动机过热损坏同时欠压还会导致一些电器元件释放，

6、使线路不能正常工作。因此，当电源电压降到 60%80%额定电压时，将电动机电源切除而停顿工作，这种疼惜成为欠电压疼惜。除上述承受的接触器及按钮制方式，利用接触器本身的欠电压疼惜作用外，还可承受欠电压继电器来进展欠电压疼惜。其方法是将欠电压继电器线圈跨接在电源上，其常开触点串接在接触器把握回路中。当电网电压低于欠电压继电器整定值时， 吸合电压通常整定值为0.80.85N,释放电压通常整定为 0.50.7N欠电压继电器动作试接触器释放，接触器主触点断开电动机电源实现欠电压疼惜。 6、断相疼惜电动机运行时，假设电源任一相断开，电动机将在缺相状况下低速运转或堵转，定子电流很大，这时造成电动机绝缘及绕组

7、烧毁的常见故障之一。因此应进展断相疼惜。引起电动机断相得缘由主要有：电动机定子绕组一相断线；电源一相断线；熔断器、接触器、低压断路器等接触不良或接头松动等。断相运行时，线路电流和电动机绕组连接因断相的形式电源断相、绕组断相的不同而不同；电动机负载越大，故障电流也越大。断相疼惜的方法有：用带断相疼惜的热继电器、电压继电器、电流继电器与固态断相疼惜器等。电动机的故障大体分为两局部：一局部是机械的缘由。例如轴承和风机的磨损或损坏另一局部是电磁故障，二者互有关连。如轴承损坏，引起电动机的过载，甚至堵转，而风叶损坏，使电动机绕组散热困难，温升提高，绝缘物老化。电磁故障的缘由很多，如电动机的过载、断相、欠

8、电压和短路都足以使电动机受损和毁坏。 :/ diangon /版权全 部过载、断相、欠电压运行都会使绕组内的电流增大，发热量增加 (导体的发热量是和电流的平方成正比的)，而短路造成的危害就更大。短路的缘由是电动机本身的绝缘材料质量差或电动机受潮(在农村是常常发生的，例如受雨淋或落水)，以致于绕组的相间击穿，引起短路。此外，还有电动机置于有酸碱物的场所，因受腐蚀而损坏绝缘。一、电动机的过载及其疼惜电动机的过载除上述缘由外，还有：a.电动机四周环境温度过高，散热条件差； b.电动机在大的起动电流下缓慢起动：c.电动机长期低速运行；d.电动机频繁起动、制动、正反转运行及常常反接制动。电动机的过载由于

9、电流增大，发热剧增，从而使其绝缘物受到损害， 缩短了其使用寿命甚至被烧毁。对于过载通常疼惜如下：在电动机的把握回路中，常装有双金属片组成的热继电器，它利用膨胀系数不同的两片金属。在过载运行时、受热膨胀而弯曲，推动一套动作机构，使热继电器的一对常守触头断开，起到过载疼惜作用。一般选择热元件时：动作电流=电动机额定电流*11l25 二、三相异步电动机的短路疼惜电动机短路时，短路电流很大，热继电器还来不及动作，电动机可能已损坏。因此，短路疼惜由熔断器来完成。熔断器直承受热而熔断。在发生短路故障时，熔断器在很短时间内就熔断，起到短路疼惜作用。由于存在热惯性，当发生短路事故时，热继电器不能马上断开，因此

10、它不能用作短路疼惜。正是由于热继电器的热惯性，才使得它在电动机起动或短时过载时不会动作，从而避开了电动机的不必要的停车。在单台电动机的起动电路中，为了防止电动机起动时较大的电流烧断熔丝，熔丝不能按电动机的额定电流来选择，而应按下式计算： 熔丝额定电路电动机启动电流 / 2.5假设电动机起动频繁，则为 熔丝额定电流电动机启动电流/1.62假设几台电动机合用一个熔断器，则熔丝额定电流按下式计算： 熔丝额定电流最大容量电动机启动电流+其余电动机启动电流之和/2.5一般选用熔断器疼惜时，其熔丝的熔断电流按电动机额定电流的1.52.5 倍选择。系数1.52.5视负载性质和起动方式不同而选取：对轻载起动、

11、起动不频繁、起动时间短或降压起动者，取小值。绕线型电动机也取小值对重载起动、起动频繁、起动时间长或直接起动者，取大值。三、断相运行疼惜又称缺相运行疼惜或两相运行疼惜。缺相运行疼惜也是一种过载疼惜，而一般的热继电器不能牢靠地疼惜电动机免于缺相运行带断电疼惜装置的热继电器除外。所以在条件允许时，应单独设置缺相运行疼惜装置。电动机断相疼惜的方法和装置很多，但就执行断相疼惜的元件来分有：利用断信任号直接推动电磁继电器动作的电磁式断电疼惜，利用热元件动作的断相疼惜。常用的疼惜方法有：承受带断相疼惜装置的热继电器作缺相疼惜，欠电流继电器断相疼惜；零序电压继电器断相疼惜；利用速饱和电流互感器疼惜。三相异步电

12、动机两相运行，是引起电动机损坏的常见缘由，生产当中因电源缺相而损坏的约占总损坏量的 6070，文中论述缺相问题。而人们对断相运行给电机造成什么样的危害，应实行什么样的疼惜方式适宜，至今尚没有比较全都的意见。很长一段时间比较遍的观点认为；断相运行将导致电机绕组过热而损坏；认为利用温度传感器监视电动机绕组温升，是当前最直接和最牢靠的断相疼惜万案。另一种观点认为电机断相运行将导致断相瞬间在断相绕组两端产生高于 额定电压数倍的反电势，极易使电机绕组间击穿而损坏。实际调查中， 不少修理电工埋怨电机质量欠佳，匝间短路造成电机损坏。于是，我们从电路原理上分析电感线圈断电后产生的结论是反电势很高。试验室对空载

13、运行的电机做断相运行试验时，发生的多起电机损坏，经解剖证明系由匝间击穿短路引起的，而电机定于绕组根本没有发热。由于对断相运行给电机造成的危害生疏不同，因在对电机实行断相疼惜时产生了两种不同的意见：认为断相给电机造成过热损坏的观点要对电机实行过宠疼惜或过流反时限特性疼惜，由此产生了热继电器方案、热敏电阻方案、断相过流延时疼惜方案以及其他一些方案；认为断相 给电机绕组造成高压反电势击穿的观点，对断相实行瞬时动作疼惜方 案，于是一些电子式疼惜器问世。我认为断相瞬间在断相绕组两端产 生高于额定电压数倍的反电势给电机造成的危害远大于过热给电机造成的危害，况且断相故障又不能自动排解，因此对电机的断相疼惜应

14、瞬时动作疼惜而不是反时限特性疼惜和过宠疼惜。电动机疼惜器电机疼惜器应实行动作灵敏的电子式而不是动作缓慢的机电式。至于断相后延时几秒跳闸的做法是无乐观意义的。现在，已较多承受电子电路缺相疼惜器、集成电路缺相疼惜器等， 但由于电路简洁价格较贵，在小型电动机3KW 及以下把握电路上未能普遍配套用。为什么电动机安装了熔断器疼惜、磁力启动器附加的热继电器疼惜、断路器过流疼惜，都不能很好地对电动机两相运行起有效疼惜作用呢？首先，依据电机学原理，其如接至两相电源，其定子绕组不行能产生旋转磁场，旋转力矩为零，电动机只震惊而不转动。电动机在进入两相电源起动时，实际上处于短路状态，其短路电流为三相启动时启动电流的

15、0.866 倍，而一般异步电动机启动电流为额定电流的47 倍， 故电动机在进入两相电源起动时，相当于两相短路时的电流为额定电流的 3.4646.062 倍，所以上述电流，即比启动电流小，比电动机额定电流大得多。电动机两相启动时，电动机不运转，运行人员会马上觉察，而且熔断器也会熔断，由于熔断器的熔断电流一般按下面两种原则选定：对于启动次数少及启动时间较短的电动机，按IH=IZ/2.5 选定；对于反复起动及加速慢的电动机，按 IH=IZ/(1.62)选定。上述两式中，I 熔断器的额定电流；IZ 为电动机三相启动电流。对于运转中的电动机，突然断掉一相电源后，在机械惯性作用下，在某些特定条件下尚可滞速

16、旋转。由于电动机过电流倍数与电动机实际负荷和电动机本身最大力矩倍数K 有关。当最大力矩倍数大于 2 时，电动机将维持两相运行，但转速大大降低，K 愈大电动机两相运行时的过负荷倍数愈大。当最力矩倍数 K 等于 2 时，电动机带额定负荷并发生两相运行状况下，电动机的过电流大约为额定电流的 3.5 倍，此时电动机假设按规定选用的熔断器作疼惜，熔断器可以熔断，并起疼惜作用。但是，当电动机只带50%的额定负荷时，两相运行电流大致与额定电流相等。而当电动机负在50%额定负荷以上，又在额定负荷以下两相运行时，熔断器就不能牢靠地起到疼惜作用了。正常电动机的启动电流为电动机额定电流的 47 倍。由此可以看出熔断

17、器不行能牢靠的疼惜电动机两相运行。第三种状况是电动机最大力矩倍数 K 小于2 时，电动机将减速停车，直至熔断熔断丝。除了熔断器疼惜，在三相低压电动机疼惜中，还承受热继电器，作电动机过负荷疼惜。其动作电流一般选用 1.1 倍额定电流，考虑备用裕度，以防止电动机的电压变动及环境温度变化而误切电动机，一般是按 1.21.3 倍额定电流选择热元件，依靠热力疼惜热惯性产生的延时，躲开起动电流。所以由热元件构成的过负荷疼惜，也不行能牢靠疼惜电动机两相运行。同样对于断路器过流疼惜，一般按躲开电动机启动电流整定，显而易见， 按这样整定值也不能正确的疼惜电动机两相运行。 关于电动机两相运行的疼惜问题，近年来各地

18、提出很多方案，根本上可以归纳为两大类：一类是安装电动机一相熔断的信号指示，另一类是利用晶体管构成的负序疼惜。承受这些方法，也有确定效果，但仍不够完善，因此推广应用还不普遍。为此可以承受双组熔断器，构成比较简洁而又牢靠电动机两相疼惜。方法是用 6 个熔断器，每两个并联构成三相熔断器疼惜，每相中的两个熔断器，一个按电动机 1.21.3 倍额定电流整定，另一个按前述熔断器额定电流公式选定。电动机起动时合上后三个熔断器，使电动机正常启动，启动完毕后，再合上 前三个熔断器，再拉开后一个熔断器，使电动机正常运行。 最终应当指出，大量实践证明，要防止电动机两相运行，只有加强监视，总结阅历，留意觉察缺相运行的

19、特别现象，准时切除两相运行的电动机，确保电动机的平安牢靠运行。三相异步电动机缺相疼惜简洁疼惜如下：电动机电源缆线普遍承受四芯或五芯。可把那根未用的细缆线直接接在电动机接线盒内星形连接片的零序端子上，然后在接触器把握面板(箱)上固定好继电器，并按图接线即可。四、失压和欠压低电压疼惜为了防止电动机在过低电压下起动和运行，以及电动机在运行中突然断电后又恢复供电时的自起动，一般均承受失压和欠压疼惜。沟通接触器的电磁机构、断路器的失压脱扣器、自耦减压起动器的欠压器及电压继电器等都可起失压和欠压疼惜作用。当电源电压低到额定电压的 3570%，电磁铁会释放，失压脱扣器会动作而切断电源。五、过宠疼惜局部观点认

20、为无论什么缘由造成的故障最终都将导致电机定子绕组 过热而烧毁。因此，只要防止电机绕组过热，也就疼惜了电机。但事实上，电机本身有绝缘耐热等级不同的区分。最高允许温升 A 级 105、E 级 120、B 级 130、F 级 155、H 级 180在同样的环境温度、工作条件、温升的状况下，有的电时机损坏，有的却不会损坏。同时对于造成 电机过热缘由中的轴承损坏、定转子相擦、通风不畅等该属电工定期检查和巡察检查必需觉察解决的，不属疼惜技术主要的争论范围。另，电机升温、降温是个缓慢变化的过程，因此我们认为只有对大中型、重要岗位工作的电机加装温升监视和过宠疼惜装置才是必要的。并应依据不同耐热等级，在电机内部设置超温报警而后跳闸的装置。至于小型电机承受过宠疼惜装置并不愿定合算。1