下载文档原格式
异步电动机的电气保护
李立强
【期刊名称】《呼和浩特科技》
【年(卷),期】2009(000)002
【摘要】异步电动机的保护是个复杂的问题。
在实际使用中．应该按照电动机的容量、型式、控制方式和配电设备等的不同来选择相适应的保护装置及起动设备。
【总页数】2页(P23-24)
【作者】李立强
【作者单位】呼和浩特市口腔医院
【正文语种】中文
【中图分类】TM343
【相关文献】
1.异步电动机的电气装置保护 [J], 侯越然
2.对异步电动机的电气装置保护的分析和探讨 [J], 李树积
3.异步电动机的电气保护及保护装置浅谈 [J], 李春林
4.三相异步电动机控制的电气保护环节 [J], 徐娟;秦绪武
5.试析三相异步电动机控制的电气保护环节 [J], 李静文
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
三相异步电动机的电气控制项目情境创设在各行各业广泛使用的电气设备和生产机械中，其自动控制线路大多以各类电动机或者其他执行电器为被控对象。
根据一定的控制方式用导线把继电器、接触器、按钮、行程开关、保护元件等器件连接起来组成的自动控制线路，通常称作电器控制线路。
其作用是对被控对象实现自动控制，以满足生产工艺的要求和实现生产过程自动化。
三相笼型异步电动机由于结构简单、价格便宜、坚固耐用等优点获得了广泛应用。
在生产实际中，它的应用占到了使用电机的80％以上。
所以本章主要讲解三相笼型异步电动机的控制线路。
三相笼型异步电动机的控制线路大都由继电器、接触器和按钮等有触点的电器组成。
下面介绍基本的控制线路。
一、项目基本技能根据生产机械的工作性质及加工工艺要求，利用各种控制电器的功能，实现对电动机的控制，其控制线路是多种多样的。
然而任何控制线路，包括最复杂的线路都是由一些比较简单的、基本的控制线路所组成的，所以熟悉和掌握基本控制线路是学习、阅读和分析电气控制线路的基础。
常见的基本控制线路的主要任务是承担电动机的供电和断电，另外还担负着电动机的保护任务。
当电动机或电源发生故障时，控制电路应能发出信号或自动切除电源，以避免事故进一步扩大。
任务一电动机的点动与连续运行控制一、电动机的点动控制机械设备中如机床在调整刀架、试车，吊车在定点放落重物时，常常需要电机短时的断续工作，即需要按下按钮，电动机就转动，松开按钮，电动机就停转。
实现这种动作特点的控制就叫点动控制。
如图2-1所示为采用带有灭弧装置的交流接触器的点动控制线路图。
此电路是由刀开关QS，熔断器FU，启动按钮SB，接触器KM及电动机M组成的。
接触器的主触头是串接在主线路中的。
工作原理：合上开关QS，按下启动按钮SB，接触器线圈KM得电，，使衔铁吸合，带动接触器常开主触头闭合，电机运转；当松开启动按钮SB，接触器线圈断电，电机停止转动。
图2-1 点动控制线路二、电动机的自锁连续控制图2-2 自锁连续控制线路在要求电动机启动后能连续运转时，采用点动正转控制就不行，为实现电动机的连续运转，可采用接触器自锁正转控制线路。
异步电动机的电气装置保护摘要：该文阐述了异步电动机的保护与控制关系，介绍了异步电动机的各种保护装置。
电动机保护主要有两大类：采用电流检测型的有热继电器，带有热磁脱扣的电动机保护用断路器，电于式和固态继电器，带电子式脱扣的电动机保护用断路器以及软起动器；直接检测电动机绕组温度的温度检测型有双金属片温度继电器、热保护器、检测线圈和热教电阻温度继电器等，但由于需直接埋入电机绕组，价格较贵、维修困难等原因，仅在部分频繁操作场合使用。
最后指出不管采用何种保护装置，必须考虑过载保护装置与电动机、过载保护装置与短路保护装置的协调配合。
关键词：异步电动机；保护装置；控制1 电动机的保护与控制关系通常来说，电动机的保护主要和控制方式有关。
尽可能地实现控制中有保护，保护中有控制。
例如，在电动机起动时会有四到七倍的额定起动电流。
如果使用接触器来控制的话，就必须保证电器的接触头能够承受住起动电流的接通考核。
但是即使是可以反复使用的接触器长时间的接触起动电流，也会造成触头磨损，进而破坏电器，而塑料外壳的断路器就更不能达到这种要求了。
所以为了解决这种问题，我们可以在使用过程中把电动机和启动器一起串联在主回路之中，这时候主要就是依靠启动器的接触器直接来承受起动电流，而至于保护部分，则可以由其他装置来完成。
2 电流检测型保护装置2.1 热继电器主要是利用负载电流流过来进行校准电阻元件，这就会导致双金属热元件在受到高温加热之后产生变形弯曲，进而使继电器的触点破坏了以前的动作。
热继电器的动作时间准确性不是很高，但是对电动器却有十分有效的保护作用。
随着热继电器的结构设计不断提高和改进，它在原有功能的基础上还具备了温度补偿功能，而且还具有对电动机负载不平衡现象的保护功能等等。
2.2 针对带有热磁脱口的电动机保护主要是使用热式断路器，它的用途、动作及原理和热继电器是基本相似的，它的双金属元件在受到高温加热会出现弯曲现象并直接顶到脱口装置上，而有的时候会出现触点相接通的情况，最后导致断路器直接断开。
异步电机常见的电气故障及排除法（1）电动机不起动1.电源未接通：检查开关、溶丝，各对触点及电动机引出线头。
2.绕组断路：将断路部位加热到绝缘等级所允许的温度.使漆软化，然后将断线挑起，用同规格线将断掉部分补焊后，包好绝缘，再经涂漆，烘干处理。
3.绕组接地或相间、匝间短路：处理办法同上，只是将接地或短路部位垫好绝缘，然后涂漆烘干。
4.绕组接线错误：核对接线图，将端部加热后重新按正确接法接好（包括绑扎、绝缘处理及涂漆）5.熔体烧断：查出原因，排除故障、按电动机规格配新熔体。
6.绕线转子电动机启动误操作：检查集电环短路装置及起动变阻器位置，启动时应先0串接变阻器，启动完成后再接短路装置。
7.过电流继电器整定值太小：适当调高。
8.老式启动开关油杯缺油：加新油，达到油面线。
9.控制设备接线错误：校正接线。
（2）电动机接入电源后溶丝被烧断1. 单相启动：检查电源线，电动机引出线，熔断器，开关触点，找出断线或假接故障后进行修复。
2.定、转子绕组接地或短路：纠正错误。
3.电机负载过大或被卡住：将负载调至额定值，并排除被拖动机构故障。
4.溶体截面积过小：熔体对电动机过载不起保护作用，一般应按下式选择熔体，熔体额定电流＝堵转电流/2～3即可。
5.绕线转子电动机所接的起动电阻太小或被短路：消除短路故障或增大起动电阻。
6.电源到电机之间的连接线短路：检查短路点后进行修复。
（3）电动机通电后，电机不起动，嗡嗡响1. 改极重绕后槽配合选择不当：选择合理绕组形式和绕组节距；适当车小转子直径；重新计算绕组参数。
2. 定、转子绕组短路：查明断路点进行修复；检查绕线转子电刷与集电环接触状态，检查启动电阻是否断路或电阻过大。
3. 绕组引出线始末短接错或绕组内部接反：在定子绕组中通入直流，检查绕组极性(用指南针）判定绕组首末端是否正确。
4.电动机负载过大或被卡住：检查设备，排除故障。
5.电源未能全部接通：更换熔断的熔体；紧固接线柱松动的螺钉；用万用表检查电源线断线或假接故障，然后修复。
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。
异步电动机的电气装置保护异步电动机是目前工业生产中最常用的一种电动机。
为了确保异步电动机的安全运行和延长其使用寿命，需要合理设计和安装电气装置保护系统。
以下将详细介绍异步电动机的电气装置保护。
1. 过载保护：过载保护是异步电动机最基本的保护装置。
过载保护主要是通过测量电动机的电流值来判断是否超过额定值。
当电流超过额定值时，过载保护会启动断路器或熔断器，切断电源，以避免电动机过载而损坏。
2. 短路保护：短路保护是为了防止电动机在短路情况下损坏。
当异步电动机发生短路故障时，短路保护会迅速切断电源，以避免电流过大而损坏电动机。
常见的短路保护装置包括熔断器、短路继电器等。
3. 缺相保护：由于供电系统故障或其他原因，可能会导致异步电动机出现缺相情况。
缺相保护主要是通过检测电动机的供电相电压来判断是否出现缺相故障。
当出现缺相时，缺相保护会切断电源，以避免电动机在不正常的供电条件下运行。
4. 过温保护：过温保护是为了防止电动机因长时间高温运行而损坏。
通过安装温度传感器在电动机的绕组上，测量电动机的温度，当温度超过设定值时，过温保护会切断电源，以保护电动机不受过热而损坏。
5. 转向保护：转向保护是为了防止电动机在错误的运行方向下运行而损坏。
转向保护主要是通过安装转向继电器来实现的，当电动机运行方向与设定方向不一致时，转向保护会切断电源，以保护电动机不受错误运行方向的影响。
6. 转速保护：转速保护是为了防止电动机在超速运行时损坏。
转速保护主要是通过安装转速传感器来实现的，控制系统能够实时监测电动机的转速，当转速超过设定值时，转速保护会切断电源，以保护电动机不受超速运行而损坏。
7. 欠压保护：欠压保护是为了防止电动机在电源供电不足时损坏。
欠压保护主要是通过安装欠压继电器来实现的，当电源电压低于设定值时，欠压保护会切断电源，以保护电动机不受电压不足而损坏。
8. 过电压保护：过电压保护是为了防止电动机在电源电压过高时损坏。
异步电动机安全要点异步电动机是目前工业中最常见的一种电动机，广泛应用于各个行业的生产过程中。
为了保障员工的安全和设备的正常运行，以下是异步电动机使用时需要注意的一些安全要点。
1. 周围环境安全保障：在使用异步电动机时，需要确保周围环境的安全。
首先，工作现场应清洁、干燥，没有明火和易燃易爆物品；其次，需要确保周围不存在任何威胁人身安全的障碍物，比如机器运行时人员不得将手或其他身体部位伸入转动部件附近。
2. 保持电机运转平稳：在电机运行过程中，需要保持电机的运转平稳，避免出现振动、噪音过大等异常情况。
如果发现电机运转不正常，应立即停机排查问题，必要时可请专业人士进行维修。
3. 接地保护措施：由于电动机的外壳与电气系统的其他部分可能存在电压差异，因此需要采取绝缘和接地保护措施。
在电动机正式投运前，应检查接地装置是否正常，确保电机的金属外壳与接地线连通，并确保接地电阻值符合标准要求。
4. 电气安全：在与电动机进行连接和维修时，需要确保电源已切断，并采取必要的安全措施，比如锁定电源开关，使用安全背心等。
在操纵电气设备时，要使用绝缘工具和防触电手套，并严格遵守操作规程和电气安全操作规范。
5. 过载保护：当电机工作时承受较大的负载时，容易出现过热、电流过大等问题，从而导致电机故障。
因此，在使用异步电动机时，需要配备过载保护装置，以及合适的保险丝或断路器，以保护电机和电力系统的安全运行。
6. 定期维护：定期维护是保障电机安全和延长使用寿命的重要手段。
维护包括清洁电机、检查电机的绝缘状态、检查电缆和接线是否损坏及松动、加注适当的润滑油等。
同时，还应定期进行电机的检修，检查电机轴承是否磨损，绕组是否存在短路等问题。
7. 防止电机过热：过热是导致电机损坏和事故发生的常见原因之一。
为了防止电机过热，在使用过程中需要注意以下几点：不得长时间过载使用电机；保持通风良好，避免电机周围有遮挡物；确保电机的冷却系统正常运行；定期检查电机的温度，及时发现问题并解决。
编订：__________________审核：__________________单位：__________________异步电动机的电气装置保护Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level.Word格式 / 完整 / 可编辑文件编号：KG-AO-4398-75 异步电动机的电气装置保护使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体的部署，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。
下载后就可自由编辑。
异步电动机的保护是个复杂的问题。
在实际使用中，应按照电动机的容量、型式、控制方式和配电设备等不同来选择相适应的保护装置及起动设备。
电动机的保护与控制关系电动机的保护往往与其控制方式有一定关系，即保护中有控制，控制中有保护。
如电动机直接起动时，往往产生4—7倍额定电流的起动电流。
若由接触器或断路器来控制，则电器的触头应能承受起动电流的接通和分断考核，即使是可频繁操作的接触器也会引起触头磨损加剧，以致损坏电器；对塑料外壳式断路器，即使是不频繁操作，也很难达到要求。
因此，使用中往往与起动器串联在主回路中一起使用，此时由起动器中的接触器来承载接通起动电流的考核，而其他电器只承载通常运转中出现的电动机过载电流分断的考核，至于保护功能，由配套的保护装置来完成。
此外，对电动机的控制还可以采用无触点方式，即采用软起动控制系统。
电动机主回路由晶闸管来接通和分断。
有的为了避免在这些元件上的持续损耗，正常运行中采用真空接触器承载主回路(并联在晶闸管上)负载。
这种控制有程控或非程控；近控或远控；慢速起动或快速起动等多种方式。
另外，依赖电子线路，很容易做到如电子式继电器那样的各种保护功能。
电动机保护装置电动机的损坏主要是绕组过热或绝缘性能降低引起的，而绕组的过热往往是流经绕组的电流过大引起的。
对电动机的保护主要有电流、温度检测两大类型。
下面结合产品作些介绍。
1．电流检测型保护装置(1)热继电器利用负载电流流过经校准的电阻元件，使双金属热元件加热后产生弯曲，从而使继电器的触点在电动机绕组烧坏以前动作。
其动作特性与电动机绕组的允许过载特性接近。
热继电器虽则动作时间准确性一般，但对电动机可以实现有效的过载保护。
随着结构设计的不断完善和改进，除有温度补偿外，它还具有断相保护及负载不平衡保护功能等。
例如从ABB公司引进的T系列双金属片式热过载继电器；从西门子引进的3UA5、3UA6系列双金属片式热过载继电器；JR20型、JR36型热过载继电器，其中Jn36型为二次开发产品，可取代淘汰产品JRl6型。
(2)带有热—磁脱扣的电动机保护用断路器热式作过载保护用，结构及动作原理同热继电器，其双金属热元件弯曲后有的直接顶脱扣装置，有的使触点接通，最后导致断路器断开。
电磁铁的整定值较高，仅在短路时动作。
其结构简单、体积小、价格低、动作特性符合现行标准、保护可靠，故日前仍被大量采用．特别是小容量断路器尤为显著。
例如从ABB公司引进的M611型电动机保护用断路器，国产DWl5低压万能断路器(200—630A)、S系列塑壳断路器(100、200、400入)。
(3)电子式过电流继电器通过内部各相电流互感器检测故障电流信号，经电子电路处理后执行相应的动作。
电子电路变化灵活，动作功能多样，能广泛满足各种类型的电动机的保护。
其特点是：①多种保护功能。
主要有三种：过载保护，过载保护十断相保护，过载保护十断相保护+反相保护。
②动作时间可选择(符合GBl4048．4—93标准)。
标准型(10级)：7．2In(In为电动机额定电流)，4—1Os动作，用于标准电动机过载保护，速动型(10A 级)：7．2In时，2—1Os动作，用于潜水电动机或压缩电动机过载保护。
慢动型(30级)：7．2In时，9—30s动作，用于如鼓风机电机等起动时间长的电动机过载保护。
③电流整定范围广。
其最大值与最小值之比一般可达3—4倍，甚至更大倍数(热继电器为1．56倍)，特别适用于电动机容量经常变动的场合(例如矿井等)。
④有故障显示。
由发光二极管显示故障类别，便于检修。
（4）)固态继电器它是一种从完成继电器功能的简单电子式装置发展到具有各种功能的微处理器装置。
其成本和价格随功能而异，最复杂的继电器实际上只能用于较大型、较昂贵的电动机或重要场合。
它监视、测量和保护的主要功能有：①最大的起动冲击电流和时间；②热记忆；⑤大惯性负载的长时间加速；④断相或不平衡相电流；⑤相序；⑥欠电压或过电压；⑦过电流(过载)运行；⑧堵转；⑨失载(机轴断裂，传送带断开或泵空吸造成工作电流下跌)；⑩电动机绕组温度和负载的轴承温度；⑩超速或失速。
上述每一种信息均可编程输入微处理器，主要是加上需要的时限，以确保在电动机起动或运转过程中产生损坏之前，将电源切断。
还可用发光二极管或数字显示故障类别和原因，也可以对外向计算机输出数据。
(5)带有电子式脱扣的电动机保护用断路器其动作原理类同上述电子式过电流继电器或固态继电器。
功能主要有：电路参量显示(电流、电压、功率、功率因数等)，负载监控(按规定切除或投入负载)，多种保护特性(指数曲线反时限、I2t曲线反时限、定时限或其组合)，故障报警，试验功能，自诊断功能，通信功能等。
产品如施耐德电气公司生产的M系列低压断路器。
(6)软起动器软起动器的主电路采用晶闸管，控制其分断或接通的保护装置一般做成故障检测模块，用来完成对电动机起动前后的异常故障检测，如断相、过热、短路、漏电和不平衡负载等故障，并发出相应的动作指令。
其特点是系统结构简单，采用单片机即可完成，适用于工业控制。
2．温度检测型保护装置(1)双金属片温度继电器它直接埋入电动机绕组中。
当电动机过载使绕组温度升高至接近极限值时，带有一触头的双金属片受热产生弯曲，使触点断开而切断电路。
产品如JW2温度继电器。
(2)热保护器它是装在电动机本体上使用的热动式过载保护继电器。
与温度继电器不同的是带2个触头的碗形双金属片作为触桥串在电动机回路，既有流过的过载电流使其发热，又有电动机温度使其升温，达到一定值时，双金属片瞬间反跳动作，触点断开，分断电动机电流。
它可作小型三相电动机的温度、过载和断相保护。
产品如sPB、DRB型热保护器。
(3)检测线圈测温电动机定子每相绕组中埋入1—2个检测线圈，由自动平衡式温度计来监视绕组温度。
(4)热敏电阻温度继电器它直接埋入电动机绕组中，一旦超过规定温度，其电阻值急剧增大10—1000倍。
使用时，配以电子电路检测，然后使继电器动作。
产品如JW9系列船用电子温度继电器。
保护装置与异步电动机的协调配合为了确保异步电动机的正常运行及对其进行有效的保护，必须考虑异步电动机与保护装置之间的协调配合。
特别是大容量电网中使用小容量异步电动机时，保护的协调配合更为突出。
1．过载保护装置与电动机的协调配合(1)过载保护装置的动作时间应比电动机起动时间略长一点。
电动机过载保护装置的特性只有躲开电动机起动电流的特性，才能确保其正常运转；但其动作时间又不能太长，其特性只能在电动机热特性之下才能起到过载保护作用。
(2)过载保护装置瞬时动作电流应比电动机起动冲击电流略大一点。
如有的保护装置带过载瞬时动作功能，则其动作电流应比起动电流的峰值大一些，才能使电动机正常起动。
(3)过载保护装置的动作时间应比导线热特性小一点，才能起到供电线路后备保护的功能。
2．过载保护装置与短路保护装置的协调配合一般过载保护装置不具有分断短路电流的能力。
一旦在运行中发生短路，需要由串联在主电路中的短路保护装置(如断路器或熔断器等)来切断电路。
若故障电流较小，属于过载范围，则仍应由过载保护装置切断电路。
故两者的动作之间应有选择性。
短路保护装置特性是以熔断器作代表说明的，与过载保护特性曲线的交点电流为Ij，若考虑熔断器特性的分散性，则交点电流有Is及IB两个，此时就要求Is及以下的过电流应由过载保护装置来切断电路，Ib及以上直到允许的极限短路电流则由短路保护装置来切断电路，以满足选择性要求。
显然，在Is—IB 范围内就很难确保有选择性．因此要求该范围应尽量小。
从现行IEC标准规定来看，极限值为Is＝O．75Ij，Ib＝1．25IJ。
目前过载保护装置的额定接通和分断能力均按0．75IJ考核，显然偏低一些，从IEC标准修改的动向，今后有可能按 IJ考核，以提高其可靠性。
因此上述的协调配合应既考虑其选择性，又考虑其额定接通和分断能力。
结语异步电动机的保护是涉及电气装置和机械设备可靠、正常运转的关键之一。
直接检测电动机绕组的温度来保护过载引起的过热是很有效的保护方式，但由于需直接埋入电动机绕组里，价格较贵、维修困难等原因，仅在部分频繁操作场合使用；从经济性考虑，采用电流检测型更为有利，加热继电器仍是一种价廉、简单、可靠的电动机保护形式(从实际使用情况看，目前使用量占大多数)；对动作性能要求较高及功能要求全或价格昂贵的大容量电动机保护，则可采用电子式或固态继电器；对一般要求，则采用带热—磁脱扣的电动机保护用断路器更为实用。
但不管采用何种保护装置，必须考虑过载保护装置与电动机、过载保护装置与短路保护装置的协调配合。
请在这里输入公司或组织的名字Enter The Name Of The Company Or Organization Here。
