浅谈异步电动机的保护
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浅谈三相异步电动机断相保护
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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
浅论异步电动机的各种保护
浅论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。
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
浅谈异步电动机的保护摘要：异步电动机应用广泛，保护复杂。
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的不同来选择相适应的保护装臵及起动设备。
关键词：异步电动机保护装臵起动设备电动机的保护与控制关系电动机的保护与其控制方式紧密相联、融为一体，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，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，由配套的保护装臵来完成。
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。
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．电流保护装臵1．1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。
1．2带有热—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臵，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)。
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。
探讨保护异步电动机的有效措施
探讨保护异步电动机的有效措施异步电动机在实际运行中容易产生过载、短路等问题，由于其存在不同的使用状况，在整体运行中产生较高的运行温度，散热能力不佳容易造成启动缓慢现象，长时间低速运行以及反复启动严重损坏设备，迅速增加的温度，一定程度损害绝缘物，减少了运行时间。
因此，在实际应用过程中，应结合损坏产生的原因，采取合理的保护措施，从而确保机械设备安全运行。
标签：异步电动机；保护措施；损坏原因异步电动机保护目的是减少运行过程中的故障，若设备产生操作问题，直接增加老化几率，容易产生较大损失，缩减正常运行时间。
结构损坏容易产生严重的后果，通常不能开展局部维护，迫切需要采取综合维修。
一、造成损坏的关键原因在电动机故障中出现了互相关联的特点。
例如轴承引发的质量问题，极易形成过载事故，从而转变为堵转，对风叶造成损坏，相应提高了散热操作的难度，使温度持续上升，绝缘物老化严重。
交流异步电动机的三相交流电机应用范畴较为广泛，随之出现很多操作故障。
要想确保正常开展生产及减少更换、维修机械所需费用，其保护问题成为必要的研究。
机械设备出现的损坏具体集中于绕组绝缘方面，另外还出现轴承或其他结构。
绕组发生损坏的原因是过热。
当其运行温度超出绝缘材料允许长时间运行需要达到的温度时，若还要不间断运行，容易产生绝缘老化，甚至是燒毁故障。
发生这一现象的原因包括：一是机械设备不能有效通风或附近环境产生较高的温度，二是形成了超出额定数值的电流，发生过电流现象，容易出现严重的发热现象。
其中详细描述如下：第一，对绕组存在的绝缘部分造成损坏，直接产生了匝间、相间和相对地短路问题。
其中匝间短路自身阻抗快速减少，电流迅速增加。
当形成相间短路与相对地短路，迅速缩小线路阻抗，形成巨大的短路电流，造成较大的危害，若不能快速对电流进行切断，容易烧毁机械设备。
第二，过负载，机械负载明显比额定功率高，如此定子绕组通过电网吸取超出规定数值的电流，这一情况在堵转时更严重[1]。
异步电动机的电气装置保护（三篇）
异步电动机的电气装置保护异步电动机是工业中常用的电动机类型之一，广泛应用于驱动各种机械设备。
为了保证异步电动机的安全运行和延长使用寿命，需要采取一系列的电气装置保护措施。
本文将介绍几种常见的异步电动机电气装置保护。
1. 过载保护过载是指电动机长时间工作超过额定负载能力，电动机工作温度升高，可能导致电动机绝缘材料老化或烧毁。
为了防止过载引起的损坏，通常采用热继电器或热保护器作为过载保护装置。
一旦电动机的工作电流超过额定值，热继电器或热保护器会自动断开电路，以保护电动机的安全运行。
2. 短路保护短路是指电动机绕组之间或绕组与机壳之间发生直接接触，造成大电流瞬间流过，容易引发火灾或电动机损坏。
为了防止短路引起的危险，通常采用瞬时过流继电器作为短路保护装置。
瞬时过流继电器能够检测电路中的异常大电流，并迅速中断电路，以保护电动机不受损坏。
3. 缺相保护缺相是指电动机供电系统中的一个或多个相电压缺失，导致电动机无法正常启动或运行。
为了防止缺相引起的故障，通常采用缺相保护装置。
缺相保护装置通常使用电压继电器或电流继电器进行检测，一旦检测到相电压异常，立即切断电源，保护电动机不受损坏。
4. 接地保护电动机的接地保护是为了防止电源系统中的接地故障对电动机造成伤害。
接地故障可能引起电源系统的相电压异常、电动机绕组烧坏等问题。
为了保护电动机不受接地故障的影响，通常采用接地保护装置进行监测和切断电源。
接地保护装置能够检测电源系统的接地故障，并在检测到接地故障时迅速切断电源，以保护电动机的安全运行。
5. 过压保护和欠压保护异步电动机工作过程中，电源电压如果超过或低于额定值，都会对电动机的正常运行产生不利影响。
过压和欠压会导致电动机电流过大或过小，增加电动机的损耗和能耗，甚至引发电动机烧毁。
为了保护电动机不受过压和欠压的影响，通常采用过压保护器和欠压保护器。
过压保护器和欠压保护器能够监测电源电压，一旦检测到过压或欠压，立即切断电源，以保护电动机的安全运行。
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科技资讯S I N &T NOL OGY INFORM T ION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。
1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。
2电流检测型保护装置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。
带有热—磁脱扣的电动机保护用断路器热式作过载保护用,结构及动作原理同浅谈异步电动机的保护徐振然(滨州市技术学院电气系山东滨州256603)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,电子式和固态继电器,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中图分类号:TM 32文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2008)07(b )-0108-02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。
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,过载保护加断相保护,过载保护加断相保护反相保护。
②动作时间可选择(符合G Bl 4048.4—93标准)。
标准型(10级):7.2I n (I n 为电动机额定电流),4～10s 动作,用于标准电动机过载保护,速动型(10A 级):7.2In 时,2～10s 动作,用于潜水电动机或压缩电动机过载保护。
慢动型(30级):7.2I n 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,特别适用于电动机容量经常变动的场合。
④有故障显示。
由发光二极管显示故障类别,便于检修。
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。
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,负载监控,多种保护特性,故障报警,试验功能,自诊断功能,通信功能等。
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。
3温度检测型保护装置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。
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。
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。
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。
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。
4过载保护装置与电动机的协调配合过载保护装置的动作时间应比电动机（下转页）108C E CE ECH A 110试验保证电磁阀的输入热工信号不受干扰,两支油动机的位移传感器避免发生干涉冲突,V C C卡的输出信号不能含有交流分量,电磁阀的信号电缆保证良好,不能发生接地等异常。
要注意阀门的运行特性,在机组测功回路、CC S、一次调频和A GC投入的情况下,要避免阀门经常工作在开度-流量曲线较陡的区域,避免阀门频繁出现大幅度波动的异常工况。
高低压蓄能器设计和安装布置合理,保证蓄能器正常投用,定期检测蓄能器压力正常。
当E H油管系较长、阀门动作较为频繁、油压波动较大时,可考虑在适当的位置加装蓄能器。
3.3解决电磁阀故障的问题3.3.1保证E H油系统的清洁在执行检修工作时,要注意保持工作环境的清洁。
进行E H油压力表/开关校验工作时,要注意防止矿物油混入E H油中。
禁止使用四氯化碳、盐酸等含氯清洗剂。
新安装的E H油管道和管件要进行吹扫冲洗。
不锈钢管用高温低压蒸汽冲洗,进出口端反复冲洗几次,待管子冷却后用干净铁丝扎白绸布拉擦管子内壁,直到白绸布上看不见灰点为止,然后用胶布封口,外部再包一层塑料布防止灰尘进入干净的管内。
对变径直通、角通、三通、接头等管件,全部用酒精清洗干净,用白绸布擦零件内表面,直到白绸布上看不见灰点,用塑料布包扎严密备用。
焊接及探伤后,为确保管内无杂物,最好用高温低压蒸汽再冲洗一遍,然后用氮气吹扫,以确保管内洁净。
3.3.2严格控制油中含水量南方沿海地区空气湿度大,空气中盐分含量高,解决E H油中含水和氯根问题就特别重要。
在E H油箱呼吸器上加装干燥器,保证干燥器的良好状态,可有效的防止外部水分通过呼吸器侵入油箱。
保证再生装置的正常连续运行,保持对装置的保护滤芯和工作滤芯的工作状态进行有效的监督。
3.3.3防止油质劣化要对E H油管道系统进行全面的测温普查,防止系统中由于对流或热辐射而存在局部的过热点。
系统的管道布置要尽量离开高温设备,增加抗燃油的流动,尽量避免死油腔。
机组停运后,不能马上停运抗燃油泵,以防止刚停运时汽机的高温造成部分残存在油动机组件里的E H油高温氧化和裂解。
E H油管尽量避免包扎保温材料。
E H系统正常工作油温为35℃～55℃,油温过高,对油质的劣化产生不良影响。
保持合适的自然通风,保证伺服阀的工作环境温度不超过80℃。
3.4合理布置管道系统E H油管的布置要充分考虑到热膨胀会使设备发生位移的因素,要有防止管子在机组运行中因热膨胀造成管子或设备受力拉伤的措施。
管子布置要尽量简洁,尽量减少弯头连接。
弯头连接的管子,要保证弯头后足够长的直管段。
适当增加中间管夹固定,起到改变系统振动频率、约束管子振动、减少振动的破坏作用,但不能箍死管子,影响管子的正常膨胀。
3.5提高管子的焊接质量所有进行E H油管焊接的工作人员均要为高压合格焊工,所有焊口均采用氩弧焊且连续完成。
必须严格按照焊接规程要求,切实保证管子焊接质量,管子与管子焊接建议采用对接焊接。
弯管过程中不应损坏管壁,对所有管子的切断,建议采用手工管子割刀,严禁用砂轮切割机切割管子。
断的管子用锉刀修掉毛刺,管子内部在焊接前要再次清理洁净。
3.6解决EH油系统O型圈经常损坏问题O型圈是E H油系统中重要的密封件,它的损坏容易造成E H油泄漏,损坏后的杂质还会对E H油产生污染。
一般用于矿物油的橡胶、涂料等都不适用于E H油,E H油中的O型圈一般选用氟橡胶,不得采用其他橡胶材料代替,并且要求在安装前应认真检查,防止有缺陷的O型圈被安装至系统中。
O型圈安装时必须符合工艺要求。
3.7加强日常监督和维护严格按照《电厂用磷酸脂抗燃油运行与维护导则》(DL/T571-2007)的要求进行油品维护,各项油质指标达到标准的要求。
要把E H油管道系统的振动、油管接头、焊口、密封件连接、油泵电流等作为日常的监督项目,定期进行监测,做好记录。
机组工况变化造成管系异常振动时,做好分析,制定相应的措施。
对振幅长期超过100u m的管子要特别关注,尽快采取措施进行处理。
机组逢大小修停机机会时,对重要监视管子要认真进行探伤检查。
定期对伺服阀进行检测,检测周期为1年较为合适。
定期清洗电磁阀,尽早发现故障和隐患,及时处理。
起动时间略长一点。
由附图可见,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。