浅谈异步电动机的各种保护
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浅谈异步电动机的保护与保护装置111
浅谈异步电动机的保护和保护装置介休市顺达碳素有限公司郝隆彪三相异步电动机普遍应用在机械、农业、矿山、船泊、石油、化工等领域，在运行进程中，常常会因所带负荷增大，电压出现异样和机械故障而致使电机烧毁，严峻时会造成重大事故。
增强对电动机的保护超级重要。
三相异步电动机保护通常采用热继电器型保护、电子电器综合保护和智能性保护。
实际中，按照电动机的容量、电压、控制方式，检测范围的不同，选用的保护种类和保护装置也有不同。
一、电动机保护种类：（1）短路保护短路由于绝缘损坏、接线错误等原因致使电流从非正常路径流过的现象，瞬时短路电流可能达到额定电流的几十倍乃至上百倍，可能引发电动机或供电线路的严重损坏。
短路保护应知足以下要求：一是必需在很短的时刻内切断电源。
二是当电动机正常启动、制动时，不该误动作。
（2）过流保护过电流是指电动机的工作电流超过其额定值，若是时刻久了，就会使电机过热损坏电机。
过流保护也要求保护装置瞬时动作，其值比短路电流值小。
（3）过载保护电机过载是指其工作电流超过额定值使绕阻过热，烧毁电机。
过载保护是要求保护电动机绕阻工作时不超过允许温升，能躲过电动机的正常启动或自启动时刻。
过载与过流类似，但也有不同。
主要的不同在于动作效应的不同。
过电流是由电磁效应来引发保护装置动作，针对电流的瞬时大小；而过载保护则是由电流的热效应，即电流对时刻的积累结果来引发保护装置动作。
一般情形下同一电路中，过载保护动作电流值要比过电流小，而二者都比短路电流小。
短路保护、过电流保护和过载保护是不能彼此代替的。
（4）失压保护为避免电动机在正常工作时突然停电后，电压恢复时电动机自动启动投入运行而设置的保护。
（5）欠压保护当电网电压降到额定电压的60%—80%时，能自动切除电源而停止工作的保护。
（6）温度保护避免无论什么原因造成电动机定子绕阻过热而烧毁的保护。
对于大中型电动机，重要职位的电动机安装温升监控和温度保护是必要的。
（7）断相保护异步电动机在正常运行时，若是电源任一相突然断路，电动机就处在断相运行。
中小容量异步电动机一般都有哪些保护
中小容量异步电动机一般都有哪些保护作者：来源：机械技术网发布时间：2009-10-26 11:16:37 浏览量：942次一般中小容量异步电动机有短路保护、失压保护和过载保护。
1、短路保护一般熔断器就是短路保护装置。
当三相一般电动机发生短路故障时，将产生很大短路电流，如不及时切断电源，将会使电动机烧毁甚至引起更大的事故。
如加装了短路保护装置后，很大短路电流就会把装在熔断器中的熔体或熔丝立即熔断，从而切断了电源，保护了电动机及其他的电气设备。
常用的熔断器有RC插入式、RL螺旋式和RTO管式等。
2、失压保护电动机的转矩与电压的平方成正比，若电源电压过低，将使电动机的转速下降，电流增加。
如果长时间的低压运行，会损坏绝缘而烧毁电动机。
所以，应在电源电压过低的情况下及时切断电动机电源。
同时，当电动机正常运行中突然停电，当恢复供电后，也不允许电动机自行启动。
为防止电动机在低电压下运行和启动以及在电源恢复供电后自行启动，一般均采用失压保护。
磁力启动器的电磁线圈在启动电动机控制回路中起失压保护作用。
自动空气开关，自耦降压补偿器一般都装有失压脱扣装置，以便在以上两种情况下对电动机起保护作用。
3、过载保护热继电器就是电动机的过载保护装置。
当电动机因某种原因发生短时间的过载运行，不会马上损坏电动机，但长时间的过载运行就会严重过热而损坏电动机。
因此，在电动机控制回路中需装热继电器加以保护。
在电动机通过额定电流时，热继电器不动作；当电动机过载2 0％运行时，热继电器应在20min内动作，切断控制回路并通过联锁装置断开电源，保护电动机。
一般热继电器的动作电流整定值应为电动机额定电流的1.2倍。
浅谈三相异步电动机断相保护
工程管理
Ｃ Ａ ＭＮ Ｈ Ａ ＨＲ Ｉ Ｃ Ｉ Ｇ Ｎ
浅谈三相异步电动机断相保护
◎张小敏 李 晓华 张爱婷
（ 郑煤 集 团供 电处 河南 新 密 ４ ２ ７ ） ５ ３ １
摘
要： 叙述 电动机 常 见的 断相 形式 及后 果 ， 针对 相应 情况 设置 的保 护形 式 。 并
文献标 识码 ： Ａ 文 章编 号 ：６ ３０ ９（ １） — １ １Ｏ １７ — ９２ ０ ０ ７ ０４ 一 １ ２ ０ 光敏 三极 管饱 和导 通 ， 电器 Ｊ 线 圈得 电 ， 闭触 点断 开 ， 交 继 的 常 使 流接 触器 的线 圈失 电 ， 电机停 止运 行 。 般 来 说 电 动 机 端 电 压 不 对 称 一 定会 产 生 三 相 不 对 称 电 流 。 三相 对称 电压 也可 能产 生不 对称 三相 电流 。 而 因此从 理论 上
Ｖ 、 ２和 Ｖ 饱 和 导 通 ， 门 的三 个 输 入端 均 为低 电压 。 输 出 １Ｖ ３ 或 其 目前 电压 检测 型取 样 电路 有 星形 取 样 电路 、双 星 形取 样 电 路 两大 种 。下 面主 要论 述星 形取 样 电路（ 星形 取样 电路 是＿ 形 双 星
取 样 电路 的改进 形式 ） 电路 如 图一所 示 。 。 ３个阻 值相 同 的电阻 分 别接在 电动机 的 ３ 个进 线端 成星 形 ， 电器 Ｊ 继 的常 闭触 点 串接 在 控制异步电动机 的交流接触器的 自锁电路中，假设三相电源电 压 是 对称 的 。 且各 相 电压 的有 效 值相 同 ， 电源 没 有 断相 时 ， 形 星 电阻 中点 Ｍ与 Ｎ点 （ 相 电源 的 中性 导线 ） 间 无 电压 ， 在 它 三 之 接 们 之 间光 电耦合 器 的发光 二极 管不 亮。 电源 断相 时 Ｍ 点与 Ｎ点 之 间将 产 生较 大 的电位 差 ， 光 电耦合 器 发光 二 极 管发 亮 ， 的 使 它
Ｃ Ａ ＭＮ Ｈ Ａ ＨＲ Ｉ Ｃ Ｉ Ｇ Ｎ
浅谈三相异步电动机断相保护
◎张小敏 李 晓华 张爱婷
（ 郑煤 集 团供 电处 河南 新 密 ４ ２ ７ ） ５ ３ １
摘
要： 叙述 电动机 常 见的 断相 形式 及后 果 ， 针对 相应 情况 设置 的保 护形 式 。 并
文献标 识码 ： Ａ 文 章编 号 ：６ ３０ ９（ １） — １ １Ｏ １７ — ９２ ０ ０ ７ ０４ 一 １ ２ ０ 光敏 三极 管饱 和导 通 ， 电器 Ｊ 线 圈得 电 ， 闭触 点断 开 ， 交 继 的 常 使 流接 触器 的线 圈失 电 ， 电机停 止运 行 。 般 来 说 电 动 机 端 电 压 不 对 称 一 定会 产 生 三 相 不 对 称 电 流 。 三相 对称 电压 也可 能产 生不 对称 三相 电流 。 而 因此从 理论 上
Ｖ 、 ２和 Ｖ 饱 和 导 通 ， 门 的三 个 输 入端 均 为低 电压 。 输 出 １Ｖ ３ 或 其 目前 电压 检测 型取 样 电路 有 星形 取 样 电路 、双 星 形取 样 电 路 两大 种 。下 面主 要论 述星 形取 样 电路（ 星形 取样 电路 是＿ 形 双 星
取 样 电路 的改进 形式 ） 电路 如 图一所 示 。 。 ３个阻 值相 同 的电阻 分 别接在 电动机 的 ３ 个进 线端 成星 形 ， 电器 Ｊ 继 的常 闭触 点 串接 在 控制异步电动机 的交流接触器的 自锁电路中，假设三相电源电 压 是 对称 的 。 且各 相 电压 的有 效 值相 同 ， 电源 没 有 断相 时 ， 形 星 电阻 中点 Ｍ与 Ｎ点 （ 相 电源 的 中性 导线 ） 间 无 电压 ， 在 它 三 之 接 们 之 间光 电耦合 器 的发光 二极 管不 亮。 电源 断相 时 Ｍ 点与 Ｎ点 之 间将 产 生较 大 的电位 差 ， 光 电耦合 器 发光 二 极 管发 亮 ， 的 使 它
浅谈异步电动机的保护
成 。
过 载 和 断相 保 护 。产 品如 Ｓ Ｂ、Ｄ Ｂ型 热保 护 器 。 Ｐ Ｒ
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 保 护 两 大 类 型 。下 面 结合 产 品 作 些 介 绍 。 １电流 保护 装 置 １ 、热继 电器 利用 负载 电流 流过 电 阻元件 ， 使双 金属 片热元 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 虽然 动作 时 间准 确性 差， 但对 电 动机 可 以实现 有 效的过 载保 护 。最 新设 计 的热继 电器 ， 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 Ａ Ｂ公司 引进 的 Ｔ系列 双金 属片 Ｂ 式 热过 载继 电器 ： 西 门子 引进 的 ３ Ａ 、３ Ａ 从 Ｕ ５ Ｕ ６系 列双 金 属片 式热 过 载继 电 器 ： Ｒ ０ 、Ｊ ３ Ｊ２ 型 Ｒ ６型热 过载 继 电器 ， 中 Ｊ ３ 其 ｎ ６型为 二次 开发 产 品， 可取 代 淘
备保 护的功能 。
２ 、带有 热一 磁脱 扣 的电动 机保 护用 断路 器作 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， 的使触 点接 通， 有 最 后 导致 断 路器 断开 。 电磁 铁 的 整 定值 较 高 ， 在 短路 时动 作 。其 结 构 简 仅 单 、体 积 小 、价 格 低 、动 作特 性 符 合 现 行 标准 、 保护 可 靠 ， 日前仍 被 大 故 量 采 用 ． 特 别 是 小 容 量 断路 器 尤 为 显 著 。 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 ， 广泛 能 满 足各 种 类 型 的 电动机 的保 护 。其 特 点 是 ： （） １ 多种 保护 功能 。过 载保 护， 载保 护十 断相 保 护， 载保 护十 断相 保 过 过 护 ＋ 反相 保 护 。 （） ２ 电流整 定范 围广 。其最 大值 与最 小值 之 比 一 可达 ３ ４倍 ， 至更 般 — 甚 大倍 数 （ 继 电器为 １ ６ ） 特 别 适用 于 电动机容 量 经常变 动 的场合 （ 热 ．５ 倍 ， 例如 矿 井 等 ）。 （ ） 故 障显 示 。 由发 光 二极 管 显 示故 障类 别 ， 便 检 修 。 ３有 ｆ ４ 、固态 继 电器 它 是 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， 复杂 的继 电器 实 最 际 上只 能用 于较 大 型 、较 昂贵 的电 动 机 或 重 要场 合 。 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 ， 电源 切 断 。还可 用 发光 二极 管 将 或数 字 显示 故 障类 别和 原 因， 可 以对 外 向计 算机 输 出数据 。 也 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 （ 数 曲 ， 指 线 反时 限 、Ｉ ｔ曲线 反 时 限、定 时 限或 其 组合 ） 故 障报警 ， ２ ， 试验 功 能，自诊 断 功能 ， 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 。 通 ６ 、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 嚣 傲 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， 断 相 、过 如 热 、短 路 、漏 电和不 平 衡 负载 等故 障 ， 发 出相 应 的动 作 指 令 。其 特 点是 并 系统 结构 简 单， 采用 单 片机 即可 完成 ， 用 于工 业 控制 。 适 ２温 度保 护装 置 ｌ 、双 金 属片 温度 继 电器 直接 埋入 电动机绕 组 中 。产 品如 Ｊ ２温度 继 电 Ｗ
过 载 和 断相 保 护 。产 品如 Ｓ Ｂ、Ｄ Ｂ型 热保 护 器 。 Ｐ Ｒ
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 保 护 两 大 类 型 。下 面 结合 产 品 作 些 介 绍 。 １电流 保护 装 置 １ 、热继 电器 利用 负载 电流 流过 电 阻元件 ， 使双 金属 片热元 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 虽然 动作 时 间准 确性 差， 但对 电 动机 可 以实现 有 效的过 载保 护 。最 新设 计 的热继 电器 ， 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 Ａ Ｂ公司 引进 的 Ｔ系列 双金 属片 Ｂ 式 热过 载继 电器 ： 西 门子 引进 的 ３ Ａ 、３ Ａ 从 Ｕ ５ Ｕ ６系 列双 金 属片 式热 过 载继 电 器 ： Ｒ ０ 、Ｊ ３ Ｊ２ 型 Ｒ ６型热 过载 继 电器 ， 中 Ｊ ３ 其 ｎ ６型为 二次 开发 产 品， 可取 代 淘
备保 护的功能 。
２ 、带有 热一 磁脱 扣 的电动 机保 护用 断路 器作 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， 的使触 点接 通， 有 最 后 导致 断 路器 断开 。 电磁 铁 的 整 定值 较 高 ， 在 短路 时动 作 。其 结 构 简 仅 单 、体 积 小 、价 格 低 、动 作特 性 符 合 现 行 标准 、 保护 可 靠 ， 日前仍 被 大 故 量 采 用 ． 特 别 是 小 容 量 断路 器 尤 为 显 著 。 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 ， 广泛 能 满 足各 种 类 型 的 电动机 的保 护 。其 特 点 是 ： （） １ 多种 保护 功能 。过 载保 护， 载保 护十 断相 保 护， 载保 护十 断相 保 过 过 护 ＋ 反相 保 护 。 （） ２ 电流整 定范 围广 。其最 大值 与最 小值 之 比 一 可达 ３ ４倍 ， 至更 般 — 甚 大倍 数 （ 继 电器为 １ ６ ） 特 别 适用 于 电动机容 量 经常变 动 的场合 （ 热 ．５ 倍 ， 例如 矿 井 等 ）。 （ ） 故 障显 示 。 由发 光 二极 管 显 示故 障类 别 ， 便 检 修 。 ３有 ｆ ４ 、固态 继 电器 它 是 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， 复杂 的继 电器 实 最 际 上只 能用 于较 大 型 、较 昂贵 的电 动 机 或 重 要场 合 。 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 ， 电源 切 断 。还可 用 发光 二极 管 将 或数 字 显示 故 障类 别和 原 因， 可 以对 外 向计 算机 输 出数据 。 也 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 （ 数 曲 ， 指 线 反时 限 、Ｉ ｔ曲线 反 时 限、定 时 限或 其 组合 ） 故 障报警 ， ２ ， 试验 功 能，自诊 断 功能 ， 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 。 通 ６ 、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 嚣 傲 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， 断 相 、过 如 热 、短 路 、漏 电和不 平 衡 负载 等故 障 ， 发 出相 应 的动 作 指 令 。其 特 点是 并 系统 结构 简 单， 采用 单 片机 即可 完成 ， 用 于工 业 控制 。 适 ２温 度保 护装 置 ｌ 、双 金 属片 温度 继 电器 直接 埋入 电动机绕 组 中 。产 品如 Ｊ ２温度 继 电 Ｗ
浅论异步电动机的各种保护
常 ，所造成 的冲击 电 流也不 大。失压保护 的意义在于防止 自起动 。
能正确反映相 电流的大小 ， 即不能有效地反 映电动机绕组是否已处动 ；ｃ ． 电动机 长
期低 速运行 ；ｄ ． 电动机频繁起动 、制动 、正反转运行及经常反接制动。
（ 二） 电动机的过载由于 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 。
四 、关于 电动机 的欠 电压保护
器 ，后者用于短路保护） 的断路器 。 对 于重载起动 的电动机（ 起动时间为
一
般 电动机 的数倍） ，如果使用一般 的热继 电器 ，常常会在起动过程 中
发生误动作（ 跳 闸） ，使 电动机无法起动 。因此需要选 用带速饱和 电流互 感器或 限流 电阻的热继电器 ， 这种型式是通过速饱 和电流互感器或限流 电阻使起动 电流成 比例地缩小 ， 就可 以大大延长电动机 的起动时间 ， 保 证正 常起 动， 还有采取起动 时将热继 电器短接 ， 起动完毕再将热继 电器 投入运行—— 完全短路法 。 此外 ， 对带速饱 和互感器的热继电器 ， 起动 时将互感器二次绕组 短接 ， 起 动完毕后再使之投入等方法 ， 来满 足重载 起动电动机的需要 。
２ ０ １ ３ 年第２ ２ 期
电子 机 械 工 程
浅 论 升 巳－ Ｊ ＿ 电动机 的各种 保 护
■宋 晓红
本文论述 了异步电动机在发生过载 、 短路 、断相 、欠电压等故 障时 产生 的后果以及它们的有效保 护方法。
现下列情况 ：（ １ ） 电动机直接起动 。（ ２ ） 星～三角（ Ｙ一△ ） 起动。（ ３ ） 自耦减
的。
、
电 动机 的过 载及 其 保 护
能正确反映相 电流的大小 ， 即不能有效地反 映电动机绕组是否已处动 ；ｃ ． 电动机 长
期低 速运行 ；ｄ ． 电动机频繁起动 、制动 、正反转运行及经常反接制动。
（ 二） 电动机的过载由于 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 。
四 、关于 电动机 的欠 电压保护
器 ，后者用于短路保护） 的断路器 。 对 于重载起动 的电动机（ 起动时间为
一
般 电动机 的数倍） ，如果使用一般 的热继 电器 ，常常会在起动过程 中
发生误动作（ 跳 闸） ，使 电动机无法起动 。因此需要选 用带速饱和 电流互 感器或 限流 电阻的热继电器 ， 这种型式是通过速饱 和电流互感器或限流 电阻使起动 电流成 比例地缩小 ， 就可 以大大延长电动机 的起动时间 ， 保 证正 常起 动， 还有采取起动 时将热继 电器短接 ， 起动完毕再将热继 电器 投入运行—— 完全短路法 。 此外 ， 对带速饱 和互感器的热继电器 ， 起动 时将互感器二次绕组 短接 ， 起 动完毕后再使之投入等方法 ， 来满 足重载 起动电动机的需要 。
２ ０ １ ３ 年第２ ２ 期
电子 机 械 工 程
浅 论 升 巳－ Ｊ ＿ 电动机 的各种 保 护
■宋 晓红
本文论述 了异步电动机在发生过载 、 短路 、断相 、欠电压等故 障时 产生 的后果以及它们的有效保 护方法。
现下列情况 ：（ １ ） 电动机直接起动 。（ ２ ） 星～三角（ Ｙ一△ ） 起动。（ ３ ） 自耦减
的。
、
电 动机 的过 载及 其 保 护
异步电动机的电气装置保护范本
异步电动机的电气装置保护范本异步电动机的电气装置保护是确保电动机安全运行的重要措施。
本文将介绍异步电动机的基本原理和运行机理，以及常用的电气装置保护范本。
一、异步电动机基本原理和运行机理异步电动机是一种最常用的交流电动机，其工作原理是通过三相交流电源提供的电力来驱动转子旋转。
其基本元件包括定子和转子，定子上绕有三相绕组，转子是由铜质导体制成的，通过电磁感应原理来实现电动机的转动。
当交流电源加到定子绕组上时，会在定子绕组中产生旋转磁场，这个旋转磁场的频率就是电源的频率，一般为50Hz或60Hz。
转子中的铜质导体受到旋转磁场的作用，会在转子中感应出电动势，从而产生电流。
根据感应电磁学的原理，电流产生的方向和大小会和旋转磁场的方向和大小相互作用，产生一个转矩。
这个转矩使得转子开始旋转。
转子的旋转速度是根据旋转磁场的频率和距离旋转中心的距离来决定的。
异步电动机的电气装置保护范本（二）1. 过载保护过载保护是保护电动机不受过大电流而损坏的一种保护措施。
过载保护可以通过两种方式实现：热继电器和电流继电器。
热继电器是根据电流通过电动机后产生的热量来实现过载保护。
当电流超过额定电流的一定百分比时，热继电器会感应到电流过载，并通过切断电源来保护电动机。
电流继电器是通过感应电动机的电流来实现过载保护。
当电流超过额定电流的一定百分比时，电流继电器会感应到电流过载，并通过切断电源来保护电动机。
2. 短路保护短路保护是保护电动机不受电路短路而损坏的一种保护措施。
短路保护可以通过两种方式实现：短路继电器和保险丝。
短路继电器是通过感应电路中的电流来实现短路保护。
当电流突然增大到一定程度时，短路继电器会感应到短路，并通过切断电源来保护电动机。
保险丝是一种通过熔断来实现短路保护的装置。
当电流突然增大到一定程度时，保险丝会熔断，切断电源来保护电动机。
3. 过压保护过压保护是保护电动机不受过高电压而损坏的一种保护措施。
过压保护可以通过两种方式实现：过压继电器和电压继电器。
三相异步电动机的保护
三相异步电动机的保护来源：湘潭电机厂 /三相异步电动机的保护针对三相异步电动机定子绕组烧毁的原因，一般采用的保护技术有过热保护、过流保护和断相保护。
1、过热保护部分观点认为无论什么原因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，也就保护了电机。
但事实上，电机本身有绝缘耐热等级不同的区别。
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、温升的情况下，有的电机会损坏，有的却不会损坏。
同时对于造成电机过热原因中的轴承损坏、定转子相擦、通风不畅等该属电工定期检查和巡视检查必须发现解决的，不属保护技术主要的讨论范围。
另外，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热保护装置才是必要的。
并应根据不同耐热等级，在电机内部设置超温报警而后跳闸的装置。
至于小型电机采用过热保护装置并不一定合算。
2、过流保护对于负载几乎恒定不变的电机，过流保护是没有必要的。
但有的电机负载经常变化，经常发生过载、堵转以至烧毁电机绕组。
对于这样运行的电机必须加装过流保护装置。
三相异步电动机虽有较强的过载能力，但对电机过载实行反时限特性保护，是必要的，也是公众认可的。
3、断相保护电动机损坏，大多数是断相运行造成的，由于对断相运行给电机造成的危害认识不同，因此在对电机实行断相保护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热保护或过流反时限特性保护，由此产生了热继电器方案、热敏电阻方案、断相过流延时保护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，对断相采取瞬时动作保护方案，于是一些电子式保护器问世。
浅谈异步电动机的断相保护
丝 拧 得 过 紧 而 几 乎 压 断 ； （） 体 电流 选 择 太 小 ，这 ２熔 样 通 过 的 电流 稍 大 就 会熔 断 ，尤其 是在 电动 机起 动 电
流 的 冲 击 下 ，更 容 易发 生 熔 体 非 故 障性 熔 断 ； （ ） ３ 安
熔断 。对于运 转中的电动机 ，突然断掉～相 电源后 ，
是 ，当电动机只带５％ ０ 的额 定 负 荷 时 ， 两 相 运 行 电 流 大 致 与 额 定 电 流 相 等 。 当 电动 机 负荷 在 ５ ％ 定 负 荷 ０额
以上 ， 又在 额 定 负荷 以 下两 相 运 行 时 ，熔 断器 不 能起 到 可 靠保 护 作 用 。 （） （ 时 ， 电动 机将 减 速 停 车 ， ３ 当Ｋ ２ 直 至熔 断熔 丝 。 除 了熔 断器 保 护 ，在 三 相 低 压 电动 机
＠ｍ
２ ０ 第 ｌ 总 １ 期 ０年 ２ １ 期（第０ ） ９
约 为 额 定 电 流 的 ３ ５ ，此 时 电动 机 如 果 按 规 定 选 用 ．倍 熔 断 器 作 保 护 ，熔 断器 可 以熔 断 ， 并起 保护 作 用 。 但
中国 现代黼 装 备
路 ，当 三 相 电源 正常 时 ，按 下 启动 按 钮 ｓ ，Ｋ 得 电吸 Ｂ Ｍ 合 并 由Ｋ １自锁 ； 同 时Ｋ ２ 通 电压 继 电器 Ｋ 电动 机 Ｍ Ｍ接 与
三相 电动 机 运 行 中 由于 种 种 原 因 ，会 出现 故 障 ， 电动 机 的故 障通 常 分机 械 故 障 与 电气 故障 两 个 方面 ， 其 中 电气 故 障 通 常 有绕 组 接 地 、绕 组 短 路 、 电压 不 正 常 （ 瞬 时失 压 、 短 时 失压 等） 如 、绕 组 断路 、 断相 运 行
浅谈三相异步电动机断相保护
比例最 大 ） ③ 电动 机 绕组 引 出线 与 接线 端 子 之 间 一 相松 脱 ； 闸 刀 ； ④ 开关、 自动空 气 开 关 、 接触 器 等 开 关 电器 的一 相 触 头 损坏 等 ； 电 动 ⑤
机 定 子 绕 组 一 相 断 线 等 等 。 将 以 上 各 种 情 况 归 纳 为 ： 动 机 外 部 电 电
（ ） 三 相 电 源 不 对 称 及 断 相 保 护 二
对 于 图 ２ 中 线 圈 Ｋ 和 Ｋ 工 作 电 压 范 围 在 ３ ０ ４ ０ 当 三 相 Ａ Ｍ ５ Ｖ一 ０ Ｖ．
电 动 机 二 相 运 行 的 电 流 等 于 额 定 电 流 １５ ２ 倍 ． 于 大 电 流 长 时 间 交 流 电 源 发 生 不 对 称 时 ， 控 制 电 路 灵 敏 度 差 ， 能 判 别 和 控 制 ， ．～ 由 该 不 电 在 定 子 绕 组 中 流 动 ， 使 定 子 绕 组 过 热 ， 致 烧 毁 。负 载 越 大 电 动 机 机 可 能 因 长 期 在 不 正 常 情 况 下 工 作 而 影 响 寿 命 。 为 此 将 电 路 改 进 如 会 以 就越 容 易烧 毁 。 图 ３ 所 示 ， 在 控 制 电 路 中 串 联 了 电 流 继 电 器 Ｋ 的 常 闭 触 点 。 工 作 Ａ 综 上 所 述 。 电 源 断 相 或 绕 组 断 线 ，使 电 动 机 单 相 运 行 是 不 利 情 况 如 下 ： （ ） 当 三 相 电 源 对 称 时 ． 相 对 称 电 压 分 别 经 三 个 电 阻 Ｒ 接 于 １ 三 的 ， 以应 选 择 适 当 的保 护措 施 ， 三 相 异 步 电动 机 进 行 断相 保 护 ． 所 对
（ ） 电 源 断 相 保 护 一 不 对称 保 护 、 相 电机 电流 不对 称 保 护等 几 种 方 法和 保 护 电路 ． 三
浅谈异步电动机的保护装置
浅谈异步电动机的保护装置作者：李莲英来源：《科技资讯》 2015年第4期李莲英(许昌技师学院河南许昌 461000)摘要:介绍了电子式保护器、软起动器、微机电动机保护装置等异步电动机保护装置的功能和新特点。
电子式电动机保护器从功能上一般分为断相保护、综合保护(多功能保护)、温度保护和智能保护。
它的发展历程是由晶体管发展到集成电路直到今天已经发展到微处理芯片厚模电路。
电子式电动机保护器的软起动器的主电路采用晶闸管,控制它的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。
关键词:异步电动机软起动器微机中图分类号:TM32 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2015)02(a)-0043-01高压大容量电动机是工矿企业和各发电厂的重要动力设备,由于电动机启动频繁、工作条件恶劣以及它本身的质量问题等各种原因,导致故障频频发生。
而且传统的甚至目前各用户采用的保护装置都有不尽完善之处。
下面结合异步电动机保护的相关产品介绍电动机保护装置具有的功能和新特点。
1 电子式电动机保护器电子式电动机保护器的发展历程是由晶体管发展到集成电路至今已发展到微处理芯片厚模电路,电子式电动机保护器从功能上一般分为断相保护、综合保护(多功能保护)、温度保护和智能保护。
这类保护器具有节能、精确度高、动作灵敏、耐冲击振动,保护功能齐全、重复性好、功耗小等特点。
(1)电动机保护器的原则是检测线电流的变化(包括采取、正序、负序、零序和过流),可检测断相或过载信号。
除了具有断相保护功能外,还具有过负荷、堵转保护功能。
(2)智能保护是集保护、遥测、通讯、遥控于一体的电动机保护装置,在电动机发生断相、短路、过载、欠压、过压和漏电等故障时实现保护,同时它还能显示电流电压、控制时间、软件自诊断、来电自恢复、故障记忆、自启动顺序、自锁和远传报警、显示故障时的电流、电压故障前后用代号闪烁示警、配置RS485通讯接口、实现计算机联网，还可以监测、监控上百台电动机工作等功能。
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浅谈异步电动机的各种保护电动机的故障大体分为两部分：一部分是机械的原因。
例如轴承和风机的磨损或损坏：另一部分是电磁故障，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。
电磁故障的原因很多，如电动机的过载、断相、欠电压和短路都足以使电动机受损和毁坏。
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。
短路的原因是电动机本身的绝缘材料质量差或电动机受潮(在农村是经常发生的，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、电动机的过载及其保护电动机的过载除上述原因外，还有：a.电动机周围环境温度过高，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、正反转运行及经常反接制动。
电动机的过载由于电流增大，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。
从电动机的结构来看，鼠笼型电机的定子铁心置放绕组的槽内必须有良好的绝缘物，绕组(铜线)表面有绝缘漆层，绕线式电动机转子绕组与定子绕组一样，绕组与铁心槽衬以绝缘物，三个端线所接的铜滑环，环间，环与转轴之间也是彼此绝缘的。
为了保证电动机的相间、带电体与外壳的绝缘，通常是使用各种耐热等级的绝缘材料的。
各种绝缘都有一定的耐受工作温度的指标。
IEC85规定A级(105℃)、E级(120℃)、B级(130℃)、F级(155℃)……。
八十年代，IEC216提出了一个新的耐热标准，称为温度指数TI(TemperatureIndex)以此代替IEC85。
TI是按阿尼罗乌丝(Arrhenins)公式t=10a＋b/T计算的。
式中：t—寿命[小时(h)]T—绝缘材料使用的温度(℃)a、b—与材料有关的常数例如：某电动机使用的绝缘材料a=－2，b=1034，使用温度T=164℃得t=10－2＋(1034/642)=104.30=2000h 它表示此绝缘物使用于164℃时，其使用寿命为20000小时。
如果把使用温度提高8℃，则T=164＋8=172℃t=10－2＋(1034/172)=104=10000h它说明很早以来，电工技术工作者提出的绝缘材料的使用温度每增加8℃，其使用寿命就减半是有理论和实践依据的。
电动机的过载保护安秒(I－t)曲线(反时限)1.电动机的过载特性2.保护电器的保护特性3.电动机的起动电流特性保护器的I－t曲线在电动机过载特性之内，但两曲线间距不必拉得过大，以便做到既不使电动机因为过载造成温升增大影响寿命，又充分利用电动机本身的最大耐受过载能力。
根据生产和科学实践，对电动机的保护特性已由IEC947—4《低压开关设备和控制设备。
低压机电式接角器和电动机起动器》作出了新的规定(我国的GB14048.4等效于IEC标准)，对无温度补尝的保护电器：1.0In>2h不动作1.2In≤2h动作7.2In：2s在八十年代，我国曾有科技人员对绕组采用B级绝缘(允许工作温度为130℃)的电动机，进行了实测(即不动作和动作的时间极限，此极限表明不会引起绝缘水平下降的电流与时间的最大值)：以上实测值是在几台电动机上测试的，不够全面，但它表明，这个标准还是比较实际的(6In是老标准)旧标准把6In 作为可返回特性的电流，它相当于电动机的起动电流，经可返回时间(在通以6In时的延时时间，后将电流返回1倍In 或0.9In，此段时间内保护电器不允许动作，这种可返回特性的规定是为了躲过电动机的起动，它的可返回时间应大于电动机的起动时间，旧标准的可返回时间分1s、3s、8s、13s几种)。
鉴于把起动电流定在6倍和可返回时间固定在上述的4种已不能完全反映现实情况(例如Y型鼠笼型电动机的起动电流倍数就有5、5.5、6、6.5、6.8、7的六种)，因此我国的GB14048.4(等效采用IEC947－4)统一规定为7.2倍，并对不同的起动时间规定了延时时间Tp。
美国NEMA(美国全国电气制造商协会)1993年的MG－1标准对电动机的过载和失速(相当于电动机的堵转和刚起动——笔者注)保护作了新的规定：“输出功率不超过500HP(马力，相当于368kW—笔者注)，额定电压不超过1kV的多相电动机，在正常工作温度初次起动，耐受1.5倍全额电流的时间应不等于2min”，又规定：“功率输出不超过500HP，额定电压不超过1kV的多相电动机，在正常温度初次起动时，应能耐锁定转子电流的失速时间不少于12s”，从以上标准和对我国绝大多数的电动机的起动时间的统计来看，选1.5In 为2min，7.2In为2s二、电动机的短路保护(电动机保护电器瞬时动作电流整定值)电动机在短路情况下的保护，通常选用断路器，有的地方也使用熔断器。
一些文献提到，断路器的瞬时动作电流整定值应能躲过电动机的全起动电流。
Isct—断路器瞬时动作电流整定值A；k—可靠系数，它考虑了电动机起动电流的误差和断路器瞬动电流的误差，k一般取1.2；I’’st—全起动电流值，也称尖峰电流A。
所谓全起动电流，是包括周期分量和非周期分量两部分。
非周期分量的衰减时间约为30ms左右，而一般的非选择性断路器的全分断时间在20ms之内，因此必须把非周期分量考虑进去。
I’st为1.7～2倍的电动机起动电流I’st。
在诸多文献中，如《建筑电气设计手册》规定Isct≥(1.7～2)Ist，而《工业与民用配电设计手册》规定Isct=1.7Ist，有的手册则规定Icst为2～2.5倍的电动机起动电流。
低压电器标准，如JB1284《低压断路器》的编制说明中认为，根据实验和统计，保护鼠笼型电动机的断路器，其瞬动电流是整定在8～15倍电动机的额定电流的，而绕线式电动机应整定在3～6倍电动机额定电流。
8～15倍鼠笼型电动机额定电流是一个范围，具体的数值还需要考虑电动机的型号、容量、起动条件等等因素。
以下，我们分析一下，鼠笼型电动机起动时的全起动电流(类峰电流)。
1.起动电流的低功率因数，过渡过程的非周期分量的存在。
在这种情况下，周期分量的幅值尽管稳定，但受非周期分量的影响，故有尖峰电流流过(功率因数低，表示电感L大，时间常数T=L/R大，非周期分量Imsin(Ψ—)e－t/T值大，非周期分量的衰减慢)。
当起动电流的COS=0.3时，尖峰电流为起动电流(有效值)的2倍左右；2.残余电压的影响而产生的瞬间再合闸的尖峰电流。
电动机切断电源后再接通时，当切断电源而电动机尚未停下，就带有残余电压。
这种残余电压不仅是由于有剩磁而产生，而且还由于次级线圈(转子)有残余电流而形成，所存在的残余电压与再合闸时的电源电压在某一相位时的叠加，就会产生尖峰电流。
其大小与电动机完全停止后再起动相比，要大(残余电压＋电源电压)比电源电压倍，这种尖峰电流虽然仅出现1－2周波，但足以使断路器的瞬时脱扣器动作。
因为1、2两个原因，可出现下列情况：(1)电动机直接起动由于COS为0.3，尖峰电流为(6In)的2倍，等于In(有效值)故塑壳式断路器的瞬时脱扣器整定电流值最小值为8.5In，(In 为电动机的额定电流)(2)星—三角(Y－Δ)起动也假设为COS0.3，当从Y起动到Δ运转的一瞬间(1～2周波)，尖峰电流(峰值)约为额定电流(有效值)的19倍，则断路器必须把瞬时动作电流整定到14In?以上。
(3)自耦减压起动时COS=0.3，电动机起动电流为6In，由于有尖峰电流的存在，原来按80％抽头的正常起动电流为3.84In，现提高到7.7In，按65％抽头的正常起动电流为4.3In，现提高到5In。
(4)瞬时再起动按COS为0.3，起动电流为6In，考虑到残余电压的影响，尖峰电流为最大，是额定电流的24倍(6×2×2)(峰值)，其有效值为=16.97≈17，因而断路器的瞬时脱扣器的整定电流必须在电动机额定电流的17倍以上。
从以上分析可知，正是电动机的型号、结构、起动方式等的不同，导致尖峰电流的出现，由此而推出Isct在8～15倍In之内(个别的还可达到17倍In)，对于瞬时动作电流可调的断路器，其调节范围按8～15倍In考虑，而大量的塑壳式断路器(不可调)，取其平均值12In，误差采用熔断器保护电动机的瞬动，熔断器的熔体电流可由下式确定：Irin≥Ist比α式中：Ist—电动机的起动电流A；α—决定起动状况和熔断器的系数，一般为2～3之间。
三、关于鼠笼型电动机的断相保护电动机的断相分为两类，一是电动机外部的电源线断线；二是电动机内部定子绕组的断线，而电动机内部接线又分为星形联结和三角形连接两种。
因此提到断相必须分清是那一种性质，另外，所谓断相保护，是指正在运行中的电动机。
1.被保护的电动机的定子绕组是星形联结，断相运行时，一般说未断的两相电流会增大。
由于电压的不平衡，至少有一相电流增大。
因是星形联结，线电流等于相电流，所以对于星形联结的电动机，选用一般的三极热继电器或三极保护电动机型的断路器，是能够起到有效保护的。
2.被保护的电动机的定子绕组是三角形联结，当电动机发生断相时会有两种情况产生：a.电动机外部的电源线断线(如熔断器——相熔断)，I2ph=2Iph，I2=I3=I1ph ＋I2ph=1.5I2ph此时线电流与相电流之间已不是的关系，线电流已经不能正确反映相电流的大小，即不能有效地反映电动机绕组是否已处于过载状态。
当电动机在额定负载下断相运行时，I1ph=I3ph=0.58In(In为电动机的额定电流)，I2ph=2Iph=1.16In，I2=I3=1.5I2ph=1.5×1.6In=1.73In。
此时如果选用一般的三极热继电器(或断路器)，勉强可以起保护作用但是当负载在额定负载的65％下断线运行时会动作，时间长了可能烧毁电动机。
为解决保护问题，应采用带断相保护的热继电器，如JR20、T系列、3UA系列等。
b.电动机的定子绕组为三角形联结，绕组断了一相，此时就出现：I2=I3=IphI1=Iph可以看到，有一相线电流与未断线前是一样的，因此，可以选用一般的三极热继电器来保护。
四、关于电动机的欠电压保当低压配电和用电电路因发生故障而使网络电压大幅度降低时，就会使正常运转的电动机出现疲倒、堵转、使大批电动机产生几倍的过电流甚至短路。
此时必须使用保护电器将故障电压切断，以便保护电动机(特别是功率为30kV及以上的电动机)及其线路。
电压降低到足以使电动机疲倒、堵转的电压，称为临界电压。
在临界电压出现时，低压保护电器恰好会动作就称为欠电压保护。
当电网电压低于电动机的临界电压，保护装置方始动作，称为失压保护，失压保护是欠电压保护的一种。