| 单词 | 低压交流电动机保护 |
| 释义 | 【低压交流电动机保护】 低压交流电动机以三相异步电动机居多。因其结构简单、成本低、运行维护方便、机械特性适应性强，而获得广泛的应用。由于电动机常与配套设备连在一起，当电动机发生故障时，常会影响生产过程的连续性。所以，对电动机实行有效而可靠的保护是一项重要任务。 用于电动机保护的电器种类虽然很多，但从其原理看，主要可分为两类：一类为取温度信号的直接保护型，相应产品有双金属片式、热敏电阻式、红外辐射测温式及感温磁芯式温度继电器等。另一类为取电流信号的直接保护型，相应产品有熔断器、自动空气开关、双金属片式热过载继电器、电磁式电流继电器以及各种电式电动保护器等。1．双金属片式温度继电器。由翻转迅速跳跃的双金属片、触头和外壳等部件组成。它被直接埋入电动机绕组或贴于绕组上，双金属片由外壳所传导的热量加热。这种继电器按照动作温度进行分类。在动作温度以下，触头是闭合的，当达到动作温度时，双金属片迅速翻转到另一边，触头即断开控制电路。双金属片式温度继电器保护是最普通的温度保护。因为这种保护简单、便宜和使用方便，均匀负荷时误差不大，尤其对小容量单相电动机保护，采用这种保护措施更方便。但在突然大电流过载及电动机起动时，这种保护措施存在热惯性缺点。2．热敏电阻式温度继电器。作为温度敏感元件的热敏电阻，埋入电动机绕组，再配以相应的检测、调节、变换、放大与执行元件，就构成了热敏电阻继电器保护装置。这种热敏电阻保护的一个突出优点就是保护装置动作可靠。保护作用既可在小电流过载情况下实现，也能在大电流过负载下完成。之所以能够这样，在于热敏电阻的尺寸小，能直接接触绕组，并与绕组有较充分的热耦合。另外，用热敏电阻保护的热惯性较小。尽管如此，采用这种方法仍有它的局限性，因为热敏电阻要埋入电动机的绕组，且应埋在电动机的最热点，这在设计电动机时就得把它考虑进去。而且在使用中，一旦发现元件损坏或变质后，维修起来就非常困难，同时还要用一根双芯电缆将电动机和保护继电器联系起来，这增加了投资并使接线复杂化。因此，这种保护措施目前多用在重要场合的中大容量电动机上。3．双金属片式热过载继电器(简称热继电器)。作为传统的电动机保护方式，热继电器是电动机过载保护使用得最多的一种保护电器。约90%的三相交流异步电动机是用热继电器作为其保护的。它结构简单、价格低廉、使用方便，在对被保护电动机的工作环境及工作条件有较好了解的基础上，若与电动机的工作电流选配恰当，则可获得良好的反时限保护特性。热继电器在结构上大多采用三极结构，较普遍地采用与接触器电流等级相配的插入式结构，可与接触器直接组装。热继电器的动作电流可以通过调节凸轮进行整定，并根据具体情况对电动机实施过载保护。多数热继电器都带有断相保护功能。另外，新设计的热继电器大都具有多种辅助功能，如动作指示，动作灵活性检查，复位按钮能兼断开常闭触头等，这样便于用户使用。一般热继电器适于负载比较稳定，连续运行电动机的过载保护。对于负载力矩较大而起动时间较长的电动机，如离心机、大质量的飞轮等，需采用带饱和电流互感器的热继电器或长延时型热继电器。4．熔断器。是最早用于电动机的过载与短路的保护装置，它通过被保护对象的全部电流。当电流超过熔体所允许的电流时，熔体过热并熔断，从而断开电路。由此可见，它作为电路的薄弱环节，应当在电动机绕组温度达到绝缘极限允许温度前熔化。熔断器熔体的熔化时间与通过的电流平方成反比。由于熔断器的熔体电流分档较稀，且电流又不能调整，故熔体电流很难与电动机的额定电流相匹配，因而很难保护电动机的过载、仅在大电流过载时才是可能的。鉴于此，熔断器主要用于短路故障时保护供电电路。但是，当线路中一相熔断器熔断后会造成电动机的断相运行。5．自动空气开关。具有过载保护的自动空气开关，可作为电动机及其供电电路的过载、短路和欠电压保护，也可作为电动机不频繁直接起动。自动空气开关的保护作用是通过脱扣器的动作来实现的。电动机保护用的自动空气开关具有长延时动作特性及瞬时动作特性。长延时动作特性主要用于电动机过载保护，其整定值可根据要求进行调整。由于电动机的起动电流比额定电流大6倍，为保证电动机顺利起动，长延时动作特性还规定了在电动机起动电流作用下的可返回时间。可返回时间应大于电动机的实际起动时间。瞬时动作特性用于保护短路故障。但是，为防止电动机起动时自动空气开关误动作，通常希望自动空气开关的瞬时脱扣器的整定值大于电动机的起动冲击电流。欠电压脱扣器用于电网电压严重下降时保护电动机，以免因电压太低造成过载而烧毁电动机。6．电磁式电流继电器。主要由电流线圈，动静铁心，触头和整定电流调节等部件组成。电磁式电流继电器的整定电流也就是它的动作电流。动作电流一般由反力弹簧进行调节。由于这种继电器的动作时间较短(一般为毫秒级)，因此，它主要用于带有滑环转子的交流电动机，作为过电流保护。7．电子式电动机保护装置。国外这类电子式电动机保护装置的研制是从60年代开始的。现在交流电动机保护的电子化问题已基本上解决了。有关的电子式电动机保护装置的生产和使用也相当普遍。与国外相比较，国内的电子式电动机保护装置的研制和生产起步较晚。仅有部分厂家投入小批量生产，且在性能和价格诸方面有待进一步完善。电子式电动机保护装置的主要优点是：内部结构由各种电子线路组成，基本上无可动部件，因此动作速度快，精度和灵敏度高。不存在机械位移误差和磨损，寿命比一般有触点的继电器要长，且能耐冲击和振动，不会因此而产生保护装置的误动作，故可靠性较好。此外，线路的功耗也小，有利于装置的小型化。当这种保护装置由集成电路辅以其他的电子元件构成时，以上这些特点就更加突出，同时还可以简化生产过程中的调试工作，节省日常运行中的维护时间。电子式电动机保护装置在性能方面通常都有短路、过载、继相和三相不平衡的保护功能。有的还加上相序保护，再进一步还可以加上欠电压、过电压和漏电保护等功能，所以，实为一种多功能电动机保护装置。电动机保护的发展动向将是：(1)传统的热继电器仍将占有相当大的市场，但随着大量新型材料，特别是新型塑料的应用，新型的热继电器在保证并完善必要功能的前提下，应进一步简化结构、减小体积、降低成本的发展趋势；(2)研制具有发热时间常数更小的热敏电阻，完善直接型的温度保护，如研制具有发热时间常数更小的热敏电阻，以减少温度滞后；(3)开发由集成芯片(单片机)构成的、特性多段并且可以平稳调节的智能型电动机保护装置；(4)完善并推广使用感温磁芯式温度继电器保护和红外辐射测温式温度继电器保护，对于起动频率高(频繁起动与制动)和重载起动的鼠笼型电动机可应用感温磁芯式温度继电器保护，而对大容量的电动机则可应用红外辐射测温式温度继电器保护；(5)研究形状记忆合金在电动机保护领域中的应用。形状记忆合金是在一定温度下具有可逆形状改变的金属。这类合金具有形状记忆功能的关键是加热后会出现热弹性马氏体，并在一定温度下会发生相态转换，恢复原来的形状。利用形状记忆合金的这种性质，可研究用这种合金取代贵重的双金属，应用于环境电动机保护装置中。(上海电器科学研究所沈玉琢撰) |
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