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电气控制系统中低压电动机的常用保护环节探析摘要：在电气控制系统当中，电动机一直都是非常重要的构成部分，同时也是电气控制系统当中主要的运动输出设备，在实际工作的过程当中，电动机能否正常运转对于电气控制系统的发展来说是非常重要的。
因此在本篇文章当中主要会对于电气控制系统当中的低压电动机的使用进行相关的探讨，从保护控制器的运行原理出发，对于常用保护环节的作用进行了研究，希望能够为相关工作人员提供一定的帮助。
关键词：电气控制系统；低压电动机；常用保护环节引言依据相关资料显示，可以发现大约有80%的电动机损坏，都是因为在运行的过程当中出现发热而导致的，当然电动机在运行的过程当中，其他故障的出现也会导致其出现烧毁或者是生产线停产为企业造成非常严重的经济损失。
因此电动机的全面保护已经成为企业发展的一个非常重要的环节，因为电动机的保护对企业的社会效益以及经济效益都会产生巨大的影响。
随着时代的不断发展以及各种新的技术的出现，有更多先进的，可靠的电动机保护装置开始不断被研发出来，而这些装置对于电动机的保护来说是非常重要的[1]。
1、低压电动机的保护控制器性能低压电动机是目前科技高速发展的一个非常重要的产物，和其他的一些传统的电动机不同，低压电动机无论是安全性能还是运行效率方面都要略胜一筹，但是对于电气控制系统的要求也会变得更高。
电气控制系统所使用的技术是通过对于低压电动机的保护控制器，运用网络通信技术以及软启动器和接触器等匹配的一套设备，这也能够使低压电动机在运行的时候可以拥有一整套的控制保护功能以及通信于一体的相对来说比较专业的系统，因此可以使用新型的低压交流电动机取代原有的电流动作保护器和热保护器等，同时也将逐步取代电流互感器和测量仪器，在那些传统的电动机的基础之上做出有效的提升，使低压电动机能够朝着智能化的方向迈进。
现如今低压电动机的使用范围变得越来越广，它的保护控制器的产品发展也非常的快，目前已经占据了非常大的市场份额[2]。
电气控制系统中电动机的综合保护措施电气控制系统除了能满足生产机械加工要求外，还应保证设备长期安全、可靠无故障地运行。
因此保护环节是所有电气控制系统不可缺少的组成部分。
利用它来保护电动机、电网、电气控制设备以及人员等。
电气控制系统中常对电动机实施一定的保护，以保证设备的正常运行，其形式主要有短路保护、过载保护、零压欠压保护及弱磁保护等。
1、短路保护当电动机、电器以及导线的绝缘损坏或线路发生故障时，都可能造成短路事故。
很大的短路电流可能使电器设备损坏。
因此，在发生断路故障时，保护电器必须立即动作，迅速将电源切断。
常用的短路保护电器是熔断器和自动空气开关。
2、过载保护当电动机负载过大，起动操作频繁或缺相运行时，会使电动机的工作电流长时间超过其额定电流，电动机绕组过热，温升超过其允许值，导致电动机的绝缘材料变脆，寿命缩短，严重时会使电动机损坏。
因此，当电动机过载时，保护电器应动作切断电源，使电动机停车，避免电动机在过载状态下运行。
常用的过载保护电器是热继电器。
由于热惯性的原因，热继电器不会受到电动机短时过载冲击电流的影响而瞬时动作，所以在使用热继电器作过载保护的同时，还必须有短路保护，并且选做短路保护的熔断器熔体的额定电流不应超过4倍热继电器发热元件的额定电流。
3、过电流保护如果在直流电动机和绕线转子异步电动机起动或制动时，限流电阻被短接，将会造成很大的起动或制动电流。
另外，负载的加大也会导致电流增加。
过大的电流将会使电动机或机械设备损坏。
因此，对直流电动机或绕线转子异步电动机常采用过电流保护。
过电流保护常用电磁式过电流继电器实现。
当电动机过电流达到电流继电器的动作值时，继电器动作，使串接在控制电路中的动断触点断开，切断控制电路，电动机随之脱离电源停转，达到过电流保护的目的。
一般过电流的动作值为起动电流的1.2倍。
短路、过电流、过载保护虽然都是电流保护，但由于故障电流、动作值以及保护特性、保护要求以及使用元件的不同，它们之间是不能相互取代的。
电动机控制的电气保护环节电气控制系统除了要能满足生产机械加工工艺的要求外，还应保证设备长期安全、可靠、无故障地运行，因此保护环节是所有电气控制系统不可缺少的组成部分，用来保护电动机、电网、电气控制设备及人身安全。
电气控制系统中常用的保护环节有短路保护、过载保护、零压、欠压保护及弱磁保护。
1、短路保护电机、电器以及导线的绝缘损坏或线路发生故障时，都可能造成短路事故。
短路电流可能使电器设备损坏，因此要求一旦发生短路故障时，控制线路能迅速切断电源。
常用的短路保护元件有熔断器和自动开关。
由于熔断器价格便宜，断弧能力强，所以一般电路几乎无例外地用它作短路保护。
但是熔体的品质、老化及环境温度等因素对其动作值影响很大。
用其保护电动机时，可能只有一相熔体烧断而造成电动机单相运行，用自动开关作短路保护则能克服这些缺陷。
当出现短路时，其电流线圈动作，将整个开关跳开，三相电源同时被切断。
自动开关还兼有过载保护和欠压保护，不过其构造复杂，价格贵，不宜频繁操作，一般用在要求高的场合。
2、过电流保护电动机不正确地起动或负载转矩剧烈增加会引起电动机过电流运行。
一般情况下这种过电流比短路电流小，但比电动机额定电流却大得多。
在电动机运行过程中产生过电流比发生短路的可能性更大，尤其是在频繁正反转起动的重复短时工作制的电动机中更是如此。
过电流的危害虽没有短路那么严重，但同样会造成电动机的损坏。
原则上，短路保护所用元件可以用作过电流保护，不过断弧能力可以要求低些，完全可以利用控制电动机的接触器来断开过电流，因此常用瞬时动作的过电流继电器与接触器配合起来作过电流保护，过电流继电器作为测量元件，接触器作为执行元件断开电路。
由于笼型电动机起动电流很大，如果要使起动时过电流保护元件不动作，其整定值就要大于起动电流，那么一般的过电流就无法使之动作了。
所以过电流保护一般只用在直流电动机和绕线式异步电动机上。
整定过电流动作值一般为起动电流的12倍。
电动机有哪些电气保护措施1短路保护当电动机发生短路时，短路电流将引起电动机和供电线路的严重损坏，为此必须采用保护措施。
通常使用的短路保护装置是熔断器、断路器。
熔断器的熔体（熔片或熔丝）是由易熔金属（如铅、锌、锡）及其合金等做成的。
当被保护电动机发生短路时，短路电流首先使熔体熔断，从而将被保护电动机的电源切断。
用熔断器保护电动机时，可能只有一相熔体熔断而造成电动机断相运行。
用断路器作短路保护时则能克服这一缺陷，当发生短路时，瞬时动作的脱扣器使整个开关跳开，三相电源便同时切断。
2.过电流保护短时过电流虽然不一定会使电动机的绝缘损坏，但可能会引起电动机发生机械方面的损坏，因此也应予以保护。
原则上，短路保护所用装置都可以用作过电流保护，不过对有关参数应适当选择。
常用的过电流保护装置是过电流继电器。
3.过载（热）保护过载保护是保护电动机绕组工作时不超过允许温升。
引起电动机过热的原因很多，例如，负载过大、三相电动机单相运行、欠电压运行及电动机起动故障造成起动时间过长等，过载保护装置则必须具备反时限特性（即动作时间随过载倍数的增大而迅速减少）。
为了使过载保护装置能可靠而合理地保护电动机，应尽可能使保护装置与电动机的环境温度一致。
为了能准确地反映电动机的发热情况，某些大容量和专用的电动机制造时就在电动机易发热处设置了热电偶、热动开关等温度检测元件，用以配合接触器控制它的电源通断。
常用的过载保护装置是热继电器和带有热脱扣的断路器。
4.欠电压保护正常工作的电动机，由于电源停电而结束转动后，当电源电压恢复时它可能自行起动（也称自起动）。
电动机的自起动可能造**身事故和设备、工件的损坏。
为防止电动机自起动，应设置失压保护。
通常由电动机的电源接触器兼做失电压保护。
5.断相保护断相保护用于防止电动机断相运行。
可用ZDX-I 型、DDX-I型电动机断相保护继电器以及其它各种断相保护装置完成对电动机的这种保护。
电动机一般应采取哪些保护措施？
为了防止电动机发生故障而损坏，可采用下列几种电气保护措施，这几种方法可以单独使用，也可以互相配合使用。
1）短路保护：当电动机发生短路故障时，及时可靠地切断电动
机的电源，否则非常大的短路电流会很快烧毁电动机、线路及其他电气设备，造成重大损失。
对于500V以下的低压电动机，一般采用熔
丝或断路器的电磁瞬时脱扣器进行保护。
2）过载（过负荷）保护：对于电动机的过载电流，熔丝不一定
能熔断，所以要设置切断过载电流的保护装置。
通常采用热继电器或断路器的热脱扣器进行过载保护，亦称过负荷热保护。
热继电器常和接触器、减压起动器或断路器等组装成过负荷热保护装置。
3）缺相保护：三相异步电动机运行时，由于某种原因断一相而
处于两相运行状态，称为断相运行或两相运行。
为了可靠地保护电动机免于断相运行，应设置断相运行保护装置。
常用的断相保护方法有以下几种：
①采用带断相保护装置的热继电器保护；
②欠电流继电器保护；
③零序电压继电器保护。
4）失电压和欠电压（低电压）保护：失电压和欠电压保护是为了防止电动机在过低的电压下运行而烧毁的保护装置。
它可以在电压过低或失去时，断开电动机，同时又可以防止在电压恢复时电动机自起动。
失电压和欠电压保护常利用交流接触器的电磁机构、减压起动器或断路器上的失电压和欠电压脱扣器及电压继电器等进行保护。
当电源电压低到额定电压的35%～70%时，电磁铁会释放，失电压脱扣器会动作而切断电源。
5）接地或接零保护：当电动机外壳带电时，将威胁人身安全。
因此，必须进行接地或接零保护。
请简述机电设备电气控制系统中常用的保护措施及其作用。
在机电设备电气控制系统中，常用的保护措施及其作用如下：
短路保护：当电路发生短路时，电流会迅速增加，可能会损坏设备或电线。
短路保护装置（如熔断器或断路器）会在电流超过预定值时自动断开电路，以防止设备损坏和火灾发生。
过载保护：当电机负荷过大时，电流也会增加，可能导致电机过热甚至烧毁。
过载保护装置通常会检测电机的运行电流，当电流超过预定值时，装置会自动切断电源，以防止电机过热。
欠压保护：当电压过低时，电机的输出功率会降低，可能导致设备无法正常运行。
欠压保护装置会在电压低于预定值时自动切断电源，以保护电机和设备不受损坏。
过压保护：当电压过高时，电气元件可能会损坏。
过压保护装置会在电压高于预定值时自动断开电路，以防止元件损坏和设备故障。
接地保护：接地保护是为了防止设备因漏电而带电，从而避免人员触电事故的发生。
通过将设备的金属外壳接地，可以将漏电电流引入地下，从而保护人员和设备的安全。
相序保护：在某些设备中，电动机的相序有特定的要求。
相序保护装置可以检测电机的相序，当相序错误时自动切断电源，以防止设备反转或损坏。
这些保护措施可以有效提高机电设备电气控制系统的安全性和可靠性，确保设备和人员的安全。
电动机电气保护有哪些?电动机电气保护常用的有哪些？过电流保护。
（保险丝熔断、空气开关跳闸、热继电器动作等断开电源）过压和失压保护。
（电压继电器动作断开电源）温升保护（温度继电器动作断开电源）缺相保护（缺相继电器动作断开电源）等1.短路保护电动机绕组、导线的绝缘损坏或线路发生故障时往往会引起短路，巨大的短路电流会导致电气设备损坏。
因此发生短路时，必须迅速切断电源。
常用的短路保护元件有熔断器和自动开关。
熔断器构造简单、价廉，但动作准确性较差，熔体断了后需重新更换，而且若只断了一相还会造成电动机的单相运行，所以只适用于自动化程度和动作准确性要求不高的系统。
对于自动开关，只要发生短路就会自动跳闸，将三相电路同时切断。
自动开关构造较复杂，操作频率低，广泛用于要求较高的场合。
2.过流保护广泛应用于直流电动机或绕线转子异步电动机，由于三相笼型异步电动机短时过电流不会产生严重后果，故一般不采用过流保护而采用短路保护。
过电流往往由于不正确的启动和过大的负载转矩引起，一般比短路电流要小。
电动机运行时，产生过电流的可能性比发生短路的可能性要大得多，频繁正反转启动、制动的重复短时工作的电动机更是如此。
直流电动机和绕线转子异步电动机线路中的过电流继电器也起着短路保护的作用，一般过电流动作时的电流强度值为启动电流的1.2倍左右。
3.弱磁保护直流电动机必须在一定磁场强度下才能启动，如磁场太弱，电动机的启动电流就会很大；直流电动机正在运行时磁场突然减弱或消失，电动机转速就会迅速升高甚至发生飞车。
弱励磁保护是通过在电动机励磁回路中串入弱磁继电器（电流继电器）来实现的，在电动机运行中，如果励磁电流消失或降低很多，弱磁继电器就释放，其触点切断主回路接触器线圈的电源，使电动机断电停车。
4.过载保护电动机长期超载运行、其绕组温升超过允许值，绕组的绝缘材料就会变脆，电动机的寿命就会减少，严重时甚至会损坏电动机。
过载电流越大，到达允许温升的时间越短。
异步电动机的电气装置保护异步电动机是工业生产中常用的一种电动机类型，它具有结构简单、运行可靠、维护方便等特点。
为了保证异步电动机的安全、稳定运行，需要配备相应的电气装置保护。
下面将从过载保护、短路保护、欠压保护、过压保护和断相保护五个方面介绍异步电动机的电气装置保护。
1. 过载保护：异步电动机在运行过程中，可能会受到机械负载的变化或负载过大等因素的影响，导致电机电流超过额定电流，从而造成电机过载。
为了避免电机过载而引起的损坏，需要设置过载保护装置。
过载保护装置一般采用热继电器或热继电器式过载继电器。
通过测量电机电流，当电流超过额定值一定时间后，继电器动作，切断电机电源，以保护电机。
2. 短路保护：短路是指两相或多相间直接短接，造成电流瞬间增大的一种故障。
短路可能导致电机绕组过热、绕组烧毁等事故。
为了防止这种事故的发生，需要设置短路保护装置。
短路保护装置一般采用热继电器或短路保护继电器。
通过测量电机电流，当电流超过额定值一定时间后，继电器动作，切断电机电源，以保护电机。
另外，还可以采用短路保护器来检测电流瞬变的快速动作，以达到更加精确的短路保护效果。
3. 欠压保护：欠压是指电源系统的电压低于电动机额定电压，对于异步电动机来说，欠压会导致电机运行不稳定，增加电机损耗，甚至造成电机启动困难。
为了避免这种情况的发生，需要设置欠压保护装置。
欠压保护装置一般采用电压继电器，当电源电压低于额定电压时，继电器动作，切断电机电源，以保护电机。
4. 过压保护：过压是指电源系统的电压高于电动机额定电压，对于异步电动机来说，过压会导致电机绝缘受损、电机过载等问题。
为了防止这种情况的发生，需要设置过压保护装置。
过压保护装置一般采用电压继电器，当电源电压高于额定电压时，继电器动作，切断电机电源，以保护电机。
5. 断相保护：断相是指电动机工作中某一相电流中断，对于三相异步电动机来说，断相会导致电机转矩不平衡、电机转速波动、电机绕组过热等问题。
电气设备的保护之电动机的保护1）电动机过热保护概述额定功率大于0.5kW以上的电动机应配备电动机过热保护，在工作中不允许切断电动机运转的场合（如泵起火）例外。
这种检测方式应发出报警信号，使操作者能够响应。
电动机的过热保护可由下列方式来实现。
（1）过载保护：过载保护器件检测电路负载超过容量时电路中时间—电流间的关系（I2t），同时做适当的控制响应。
（2）超温度保护：温度检测器件可检测过高温度并引发适当的控制响应。
（3）限流保护：应防止过热保护复原后任何电动机自行启动，以免引发危险情况，损坏机械或加工件。
2）过载保护被控对象不允许过载运行时，设备应有过载保护。
在提供过载保护的场合所有通电导线都应接入过载检测，中性线除外。
然而，在电缆过载保护未采用电动机过载检测的场合，过载检测器件数量可按用户的要求减少。
对于单相电动机或直流电源，检测器件只允许用在一根未接地的通电导线中。
若过载是用切断电路的办法作为保护，则开关电器应切断所有通电导线，但中性线除外。
对于特殊工作制要求频繁启动、制动的电动机（快速移动、锁紧、快速退回、灵敏钻孔等电动机），由于保护电器与被保护绕组的时间常数相互差异较大，配置过载保护可能很困难，这时需要采用为特殊工作制电动机或超温度保护专门设计的保护器件。
对于不会出现过载的电动机不要求过载保护。
例如，由机械过载保护器件保护的或有足够容量的力矩电动机和运动驱动器。
3）超温度保护在电动机散热条件差的场合（如尘埃环境），建议采用带超温度保护的电动机。
根据电动机的形式，如果在转子失速或缺相条件下超温度保护不总是起作用，则应提供附加保护。
在可能存在超温度场合（如散热不好），对于不会出现过载的电动机也建议设置超温度保护（如由机械过载保护器件保护或有足够容量的力矩电动机和运动驱动器）。
4）限流保护在三相电动机中用电流限制方法达到防止过热的场合，电流限制器件的数量可从3个减少到2个。
对于单相交流电动机或直流电源，电流限制器件只允许用在未接地带电导体中。
