智能型电动机保护器的原理与应用

电机保护器的原理
电机保护器通过监测电机的运行状态和电流情况，以保护电机免受过载、欠载、短路和相间障碍等故障的损害。

它的工作原理可分为电流保护和温度保护两个方面。

1. 电流保护：电机保护器通过电流传感器感知电机工作时的电流值。

当电流超过设定的额定电流阈值时，保护器会自动切断电路，避免电机因过载而烧毁。

电流保护可以依靠电流变比来实现，将电流传感器感知到的电流值与额定阈值进行比较，一旦超过阈值就会触发保护动作。

2. 温度保护：电机保护器会安装温度传感器来监测电机的工作温度。

电机在长时间高负载工作时，容易因过热而损坏。

温度保护功能可以通过在电机的绕组上安装热敏电阻，当温度超过设定的阈值时，保护器会自动切断电路，防止电机因过热而受损。

温度保护可以通过软件或硬件电路实现。

此外，电机保护器还可以实现其他功能，如相序保护、缺相保护、过电压保护等，以确保电机的安全运行。

这些保护功能可以通过不同的电路设计和保护器的设置来实现。

电机保护器在工业和家用电器中得到广泛应用，可以有效地保护电机设备和人身安全。

智能马达保护器使用手册一、概述1.1用途ZNB-200型智能低压电动机保护装置（以下简称装置）是我公司研制的低压智能配电产品，该产品针对交流380V的低压电动机设计，集保护、测量、信号等功能于一体，集中实现了低压电动机的综合保护、测量及操作与控制。

1.2使用环境a)环境温度：-10℃～+55℃，b)贮存温度：-25℃～+70℃，在极限值下不施加激励量，装置不出现不可逆变化，温度恢复后，装置应能正常工作；c)相对湿度：不超过85％；d)大气压力：86kPa～106kPa；e)使用地点不允许有爆炸危险的介质，周围介质中不应含有腐蚀金属和破坏绝缘的气体及导电介质，不允许充满水蒸气及有严重的霉菌存在；f)使用地点应具有防御雨、雪、风、沙、灰的设施。

1.3技术特点本装置具有如下主要技术特点：a）集保护、测量、信号等功能于一体；b）具有接地保护、过流保护、过压保护、低压保护、堵转保护、适合增安电机的TE 保护、缺相保护、逆序保护、过热保护、不平衡保护、启动时间过长保护、轻载保护共12种保护。

各种保护功能均可选择投/退（启动时间过长保护始终投入）。

除启动时间过长保护、堵转保护、缺相保护和逆序保护只能动作于跳闸外，其余都可编程为动作于报警或跳闸。

c）能够测量的电气参数有：电压（Uab,Ucb）、三相电流、有功功率、无功功率、视在功率、功率因数、正序电流、负序电流、零序电流；d）有一个事件报警出口；e）小型化外形尺寸，适合于各种开关柜型；f）采用先进的32位ARM芯片，运算速度快，抗干扰能力强。

g）保护原理成熟可靠，能够经历长时间的现场运行考验；h）大屏幕LCD汉字显示，全中文菜单操作；二、主要技术参数2.1工作电源a）额定电源电压：220V，允许偏差：直流 -20 %～+10 %。

交流 -15 %～+10 %b）直流电源纹波系数：不大于5%。

c）额定频率：50Hz ，允许偏差：-5%～+5%；2．2交流回路a)交流电流：1～75KW电机使用我公司的CT1-CT7(根据电动机功率选配)，大于75KW则需外配互感器和我公司提供的互感器配合使用。

电机综合保护器的应用电机综合保护器的应用电机综合保护器的应用【摘要】为了解决电机运行过程中出现的缺相、过载、短路、漏电等故障，设计一套保护功能为一体的多功能电机综合保护器是不仅能够实现对各类电动机负载，配电负载的控制和保护，还能增强实时监控功能，保证在各种危险情况做出及时反应，从而确保生产安全的顺利进行。

【关键词】电机综合保护器应用维护注意事项一、电机综合保护器及特点电机综合保护器主要用于风机、水泵、电动机等负载的控制和保护，将过载、过流、欠压、过压、欠流、短路、缺相、漏电、相位等综合功能于一身，具有以下特点：(一)功能强大，性能优越。

电机综合保护器利用先进的计算机技术和高性能的集成芯片，整机功能强大，性能优越。

精度高，线性度好，分辨率高，整机抗干扰能力强，保护动作可靠的测试。

三相电流，电压，及各种故障代码显示在LED，液晶显示屏上，直观明了。

(二)具备存储技术，参数设定，一机多用的特点。

电机保护器采用先进的实时采样技术，具有MCU微处理器和E2PROM存储技术，参数设置，电源切断后已设参数仍保存下来，勿须再设定。

(三)配有RS485串行数字接口，便于上位机(PC)进行数字通迅。

二、电机综合保护器的结构和功能电机综合保护器实现了传统的断路器(熔断器)，接触器，过载(或过流，断相)保护继电器的集成，具有起动器，隔离器和具有远距离自动控制和就地直接人力控制功能等主要功能，具有面板指示及机电信号报警功能，具有过电压保护功能，具有断相缺相保护功能，具有协调配合的时间――电流保护特性(具有反时限，定时限三段保护特性和瞬时)。

具体来说如下：(一)保护功能。

电机综合保护器除了具有通用的保护功能之外，还有自启动、通信启动和关闭，并能够根据电流，过电压、欠电压、三相电流不平衡、自启动等功能，用户可自由取舍。

(二)设置功能。

智能型电机综合保护器有设置键，数据键和移位键，设置超出范围时就会提醒用户重新设置，以避免故障。

智能型电动机保护器的原理及应用摘要：电动机是动力设备运行中必不可少的一部分，它直接关系着工业生产和设备运行。

现阶段随着科学技术的不断发展以及工业种类的增多，电动机所应用的环境也越来越复杂，条件也越来越多变，因此在电动机使用过程中必须做好故障防范和处理，确保电动机的稳定安全运行。

在当下的工业生产和设备运行中，每年都会有大量的电动机因为故障而损坏，浪费了大量的资金和能源。

因此，及时、有效、可靠地保护电动机对国民经济有重要意义。

分析了电动机的故障原因、保护原理并介绍了多功能智能化电动机保护器的构成原理。

由于采用数字集成电路、运算放大器和电磁兼容性设计，使多功能智能化电动机保护器能实现对电动机的多功能、智能化的保护。

关键词：智能型；电动机；保护器前言电动机是炼油、化工厂中广泛应用的设备之一，是其他机电设备的动力源泉，电动机正常的输出是其驱动的机电设备正常工作的前提。

因此，确保电动机的正常运转是非常重要的。

然而，供电状态和成产负荷的多变性，使电动机往往不能在额定工作环境中运行，常出现电动机过载、短路、缺相、过压、欠压等故障，如不及时发现并处理，易造成烧坏电动机。

因此，及时的判断电动机的故障，并对电动机进行相应的保护，就能有效地防止灾难性事故的发生。

一、电动机保护装置的发展在最初阶段电动机的保护装置是由熔断器、接触器与热继电器的组合所成，该装置制作简单、安装方便、成本也比较低，但是其在精度功能方面比较差，随着发展速度的加快，越来越不能满足当下的发展。

在上个世纪末，半导体元件以及计算机技术开始逐渐兴起并得到迅速发展，这也为电动机保护器的发展提供了有利条件，电子式电动保护器应运而生。

是随着社会发展速度的进一步提高，对保护器提供了更加高的要求和标准，保护器正在向多样化、智能化、轻量化发展。

现阶段电子式电动机保护器已由晶体管发展到集成电路再到微处理芯片，产品集保护、遥测、通信、遥控于一体。

尤其是智能电动机保护器的出现，它可以实现对电动机发生的各种故障实现保护，使得控制与监视变得尤为方便，大大提高了保护和控制的可靠性。

JL-200型电机保护器-工作原理-接线图-说明书一、概述JL-200系列电机保护器是我公司在多年研制电机保护器产品的基础上开发出的新一代高科技产品。

此产品以微电脑控制器（MCU）为核心元件，通过高精度CT检测电流，电机保护器具有自动线性修正功能，在宽电流范围内仍具有较高的测量精度，对过载、短路、堵转、欠载、缺相、三相电流不平衡、过压、欠压、相序、接触器故障等具有可靠的保护作用；并可实现报警和事件记录。

本产品具有性价比高、功能齐全、工作稳定可靠、精度高、保护动作准确、安装、参数设定简单方便等特点。

可广泛适用于机械、冶金、建材、化工、纺织行业等工业三相电动机及其它电器的保护与监测。

二、产品主要特点系统采用宽温、低功耗工业级芯片，更适合于工业现场使用。

软件、硬件及电磁兼容性三个方面协同设计，产品具有很强的抗干扰能力和很高的可靠性，特别适合于工业现场使用。

电流互感器变比可设置（5A规格），用户可直接查看一次回路的电力参数，使得采样数据更直观，使用更灵活。

采用交流同步采样和先进的数字信号处理算法，实现了实时数据处理和高精密性，有着卓越的可靠性，具有响应速度快、测量准确、精度高，事件记录等优点。

具有自学习过程，能自动检测电机起动过程与时间，生成起动曲线，优化保护参数；并能根据故障前电机负载率和运行时间自动调整过载保护动作时间。

事件记录功能：当保护动作时，记录保护类型、采样电流等参数，形成事件追忆数据，在失电或复位后可长久保存，便于事后分析。

采用模块化设计结构，产品体积小，结构紧凑，安装方便，在低压控制终端柜和1/4模数及以上各种抽屉柜中可直接安装使用，提高了控制线路的可靠性和自动化水平。

结构紧凑、华丽、精湛优美的外观和卓越的设计体现了高雅、精致、紧凑的产品。

完善的事故记录及自检功能，友好的人机界面,所有测量值和参数、保护信息等由面板液晶显示器实时显示。

三、技术参数1、电动机保护功能●过载保护●欠载保护●堵转保护●阻塞保护●温度保护●相序保护●欠压保护●过压保护●起动超时保护●断相保护●不平衡保护●接触器故障保护（选增功能，无此功能时仅有故障提示，无信号输出）2、规格：直接接线式：1A～1A)；5A(1A～5A)；20A(4A～20A)；40A(8A～40A)；穿芯式：100A(20A～100A)；采用外置标准5A电流互感器（用户自配）时最大可扩展至800A （160～800A）功能缺省值项目内容变比（5A规格）11～160起动超时保护智能设定保护方式脱扣短路保护动作值范围动作时间保护方式≥10Ie脱扣堵转保护智能设定动作值范围500%Ie保护方式反时限脱扣欠载保护10s 整定值范围动作时间保护方式OFF-15-80%Ie10s脱扣过负载保护动作值范围保护方式＞110%Ie反时限脱扣热过载保护智能设定整定值范围保护方式20-100%θb脱扣不平衡保护出厂设定动作值范围动作时间保护方式20%-60%1-25s反时限脱扣缺相保护＜1S动作时间保护方式＜1S 脱扣相序保护OFF动作时间保护方式＜脱扣欠压保护OFF 整定值范围动作时间保护方式OFF-219V-150V10s脱扣过压保护OFF 整定值范围动作时间保护方式OFF-221V-300V10s脱扣过载动作特性曲线：热积累特性曲线0.101.0010.00100.001000.0010000.001234567891011电流比I/Is动作时间（秒）t3t6t9t12t15四、使用条件适用主回路电压：AC380V ，50Hz 。

智能电动机保护控制器在水泥行业的应用水泥厂过去一直釆用热继电器作为电动机的过载保护和控制元件，但由于元件质量和工艺的限制，已无法满足日益发展的工艺自动化的要求。

为此，我们选择了一种新型的电动机智能保护器（简称为电机保护器），作为电动机的保护元件，并取得了一定的使用经验。

釆用电机综合保护装置，不但有效保障了电机的安全运行，取代了原有釆用热继电器方案，而且利用可靠的通讯技术，实现了部分电机控制的自动化。

原有热继电器结构简单、成本低、体积小、使用方便,但保护功能单一、精度低、动作不稳定，容易误动作或拒动，不能实现集中监控，一些电机智能装置的生产企业经多年的努力，生产并推广使用了智能型电动机控制器及保护器监控管理系统。

下面就电动机保护器的应用作一简单介绍。

1 电动机保护器及其监控系统1.1电机保护器的工作原理1.1.1保护器的硬件设置电动机保护器带有标准485接口，采用MODBUS规约，亦可选配PROFIBUS-DP接口，便于用户组网。

可方便地构成集中式、集散式和分布式控制系统，可以通过增加模拟量输出模块，输出4〜20mA 模拟量信号给DCS系统，便于用户集中控制。

保护器基于微处理器技术，釆用模块化设计结构，产品体积小，结构紧凑，方便安装，在低压控制终端柜和1/4模数及以上各种抽屉柜中可直接安装使用。

可与低压断路器、接触器、电动机等电器元件构成电动机控制保护单元。

并提供灵活的联锁功能，实现直接保护、电阻降压、三角形等多种启动方式。

保护器主要由主体模块和各种辅助模块组成，主体模块完成测量、保护等主要功能，辅助模块是与主体模块相配合，主要有显示模块、外置电流互感器、外置漏电互感器等。

1.1.2保护器的显示和主体模块显示模块：基于LPC2134（arm7）平台，通过人机界面显示测量和设定参数，并能对部分参数进行设置操作，查看运行的工况，故障信息、报警信息，显示模块釆用液晶显示方式。

主体显示部分由点阵式液晶组成，并使用全中文菜单。