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(Temperature Index)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COS为0.3，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为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、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＋I2p h=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=1.5 I2ph=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=Iph I1=I ph 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、结束语 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。 参考文献 1.吴道悌，王建华，电动学实验，高等教育出版社，1995 2.秦曾煌，电工学(上册)，高等教育出版社，1999 3.汪国梁，电机学，机械工业出版社，1981 4.陈世坤，电机设计，机械工业出版社，1982 目录 一、方案论证 (2) 二、方案设计 (2) 1.过流保护 (2) 2.缺相保护 (2) 三、具体内容 (3) 1.过流保护 (3) 1）电流的检测方案比较 (3) 2）方案的选择 (3) 3）信号处理 (3) 4）基准比较电压 (4) 2.缺相保护 (4) 1）缺相信号检测方法的比较 (4) 2）方案选择 (5) 3）信号处理 (5) 4）控制开关电路 (5) 5）自锁的实现 (5) 四、方法步骤 (5) 1、查找文献 (5) 2、电路的设计与仿真 (6) 五、设计结论 (9) 六、附表及元件明细 (9) 七、参考文献 (9) 八、附图一 (12) 附图二.................................................. 错误！未定义书签。 电机过流保护及三相电缺相保护 一、方案论证 随着各行业现代化步伐加快，煤矿企业如今也慢慢步入电气化时代，尤其是近几年煤矿企业加大了对矿井的设备投入，这就为保障井下的各种电器设备安全正常的运行提出了更高的要求。电器设备的正常运行直接关系到煤矿的生产和井下工人的生命安全！为此，我们提出设计相关电器设备的保护电路。 而在井下常发生的电器事故中，设备的过载运行和三相电机的缺相运行是最常见的电器事故，且井下的大部分由外因素引起的火灾都是由上述两个因素造成的。特别是缺相运行的检测，因三相负载在缺相时仍能工作，且不易被发现，例如三相电动机。如果不及时发现故障电路采取相应的措施，会严重影响井下设备的正常运行，更严重着则会引发火灾，设备永久损坏！ 所以，我们设计与这两个方面相关的电路保护——“过流保护”、“三相电缺相保护”。这两个保护电路在井下对电器设备的安全运行是必不可少的，具有很强的实用性！ 二、方案设计 1.过流保护 过流保护首先要检测井下供电电缆的电流，而检测电流有多种方案——电阻分压、电流互感器、电流继电器。然后经采集的信号进行处理，若信号本身是直流则直接接相应的保护动作电路，若是交流则要多加一级交流有效值转换电路。而后就是实现电路的电器自锁，保证电路稳定可靠工作。流程图如下： 2.缺相保护 缺相保护首先要实现的是相位缺失的检测，这里同样有多种方案可供选择，主要的常用类型为：电容中性点检测法、电阻中性点检测法（只适用于三相四线制）、二极管整流法、互感器+二极管整流法。它们都是为了实现一个开关信号的检测去实现驱动开关元件动作。流程图如下： 三相异步电动机缺相的原因及处理方法 摘要：根据三相异步电动机因缺相运行导致烧坏的实例，详细分析了缺相运行时的现象及产生原因。提出了合理的解决方法，取得了良好的效果。 关键词：三相异步电动机；缺相；缺相保护；额定电流；过载三相异步电动机在运行过程中最常见的故障就是缺相运行，例如断一根火线或断一相绕组。此时，如果轴上负载没有改变，则电动机处于严重过载状态，定子电流将大大超过额定值，时间稍长电动机就会烧毁。 1 电动机缺相运行时的现象及原因分析 1.1 缺相运行时的现象 对于三相异步电动机，正常运行时必须采用三相供电，而缺相是电动机正常运行的大忌。缺相时，原来停止的电动机，将无法启动，且发出“嗡嗡”的声音，此时，若用手拨动电机转子轴，也许能慢慢转动；原来旋转的电动机缺相时，转速下降且变慢，电流明显增大，电机温度上升，外壳烫手，并且发出异常声音，若长时间缺相运行必然导致电机过热而烧毁。 1.2 造成缺相运行的原因 造成电动机缺相运行的原因，通常分为外部原因和内部原因。外部原因主要是外网供电质量问题，其一是电源缺相，由于供电线路故障，电源在到达电动机保护线路前，就已经少了一相或 两相，造成电动机无法启动或启动运转异常；其二是配电变压器高端侧或低端侧一相断电造成电动机缺相运行，在这种情况下，由该变压器供电的所有电动机都会缺相运行。 内部原因主要有保护线路中的控制开关、接触器、继电器的触点氧化、烧伤、松动、接触不良等造成缺相。某相熔断器的熔体接触不良，或熔丝拧得过紧而几乎压断，或熔体电流选择过小，造成通过的电流稍大就会熔断。尤其是在电动机启动电流的冲击下，更容易发生熔体非故障性熔断。有时电动机负荷线路断线，一般是安装不当引起的断线，特别是单芯导线放线时产生的小圈扭结，接头受损等都可能使导线在运行过程中发生断线。由于电动机长期使用，使绕组的内部接头或引线松脱或局部过热将绕组烧断，导致电动机出现缺相运行。 答：过载是指电动机运行电流超过其额定电流但小于倍额定电流的运行状态，此运行状态在过电流运行状态范围内。若电动机长期过载运行，其绕组温升将超过允许值而绝缘老化或损坏。要求不受电动机短时过载冲击电流或短路电流的影响而瞬时动作，通常采用热继电器作元件。当6倍以上额定电流通过热继电器时，需经5s后才动作，可能在热继电器动作前，热继电器的加热元件已烧坏，所以在使用热继电器作时，必须同时装有熔断器或低压断路器等短路保护装置。1）失压保护电动机正常运转时如因为电源电压突然消失，电动机将停转。一旦电源电压恢复正常，有可能自行起动，从而造成机械设备损坏，甚至造成人身事故。失压保护是为防止电压恢复时电动机自行起动或电器元件自行投入工作而设置的保护环节。采用接触器和按钮控制的起动、停止控制线路就具有失压保护作用。因为当电源电压突然消失时，接触器线圈就会断电而自动释放，从而切断电动机电源。当电源电压恢复时，由于接触器自锁触头已断开，所以不会自行起动。但在采用不能自动复位的手动开关、行程开关控制接触器的线路中，就需采用专门的零电压继电器，一旦断电，零电压继电器释放，其自锁电路断开，电源恢复时，就不会自行起动。2）欠电压保护当电源电压降至60%~80%额定电压时，将电动机电源切断而停止工作的环节称为欠电压保护环节。除了采用接触器有按钮控制方式本身的欠电压保护作用外，还可采用欠电压继电器进行欠电压保护。将欠电压继电器的吸合电压整定为~、释放电压整定为~。欠电压继电器跨接在电源上，其常开触头串接在接触器线圈电路中，当电源电压低于释放值时，欠电压继电器动作使接触器释放，接触器主触头断开电动机电源实现欠电压保护。 电机烧掉怎样算是缺相 回答一：星接烧两组（2/3），角接烧一组（1/3）烧掉的绕组均匀的分布于整个绕组的（二级）两处。（四极）四处 回答二：如果电动机是三角形接法：只会烧掉一相绕组，可以用兆欧表（摇表）测量出一相绕组对地绝缘破坏。 如果电动机是星形接法：有两相绕组会烧掉，可以用兆欧表（摇表）测量出两相绕组对地绝缘破坏。 总之：如果电动机是因为缺相而烧掉，那么就会有绕组没有被烧掉，如果电动机因为负荷过重而烧掉的话就是三相绕组全部对地绝缘破坏。 回答三： 实际上根据异步电机的原理很容易理解。假设电动机无负载，摩擦力为0，转子内闭合导体电阻为0，那么定子输入功率与转子输出功率都是0，这时候转子将会与电源的旋转磁场同步，转子导体与定子旋转磁场没有相对运动。由于电动机的摩擦力不可能为0，转子内闭合导体电阻也不会为0，所以即使电动机空载，也会有能量损失，也就是转子与定子始终要保持异步状态，且是转子慢于定子的旋转磁场，这样才能保证转子不断切割定子的磁场获得能量，保持运动状态。如果有一相没有电流了，转子获得的能量就少了，转子的速度就会慢下来，与定子的相对运动就增大，定子仍通电的那两组线圈电流就比原来的大，如果电动机处于负载状态，该电流就很容易超出额定电流而烧毁线圈。 根据电机学原理。电机在缺相时．定子绕组流通的不再是三相交流电流。而是单相电流。气隙中的磁场由圆形旋转磁场变为单相脉振的磁场，一方面，电机缺相启动时，其启动转矩为零．电机实际上是处于两相短路状态。电动机绕组严重发热。破坏电机绝缘，以致于烧毁电机，影响生产，甚至造成事故。另外，电机在缺相运行时。过载能力已明显减低．转差率变大。定转子电流加大，势必使绕组发热，电机运行极为不利. 1．1电源缺相 三相电源接入交流电动机之前。该电源已少一相或两相(电源已经出现问题，三相熔断器中的一相熔体被烧断)，它可造成电机无法启动或启动运转异常。 1．2控制回路造成缺相 控制回路中的接触器、继电器长期使用，触点可能存在一定程度的氧化。引起接触不良，或元件动作机构长期磨损。这些电气元器件，当受到电动机启动电流(一般为额定电流的5—7倍)的冲击，或受到机电设备的震动或运动机构卡住失灵等而误动作，定子绕组由此而缺相。 1．3电动机接线盒中接线柱松脱 电机定子三相绕组中一相绕组断开。从而造成电机运行缺相。 1．4连结头虚接或分断 供电线路中的连结头出现虚接或可能受到外力而分断，也会使得电动机缺相。 1．5绝缘老化 电动机在运行相当一段时间后，定子绕组的绝缘可能出现老化(电动机运行的环境温度长期过高。供电电压偏高或者是负载过大时)，造成电动机定子绕组相间或匝间短路，电动机定子绕组也会出现一相或多相 电动机的保护方式 电动机应装设短路保护和接地故障保护，并应根据具体情况分别装设过载保护、断相保护及低电压保护等。 一．电动机的短路保护和接地故障保护 1.每台交流电动机应分别装设相间短路保护和接地故障保护。当符合下列条件时，数台电动机可共用一套短路保护电器和接地故障保护电器。 a.总计算电流不超过20A，且可以无选择地切换时。 b.工艺上要求必须同时启停的一组电动机，不同时切断将危及人身设备安全时。 2.电动机的短路保护器件宜采取熔断器或低压短路器的瞬动过电流脱扣器，必要时可采用带瞬动元件的过电流继电器。保护器件的装设应符合下列规定： a.短路保护兼作接地故障保护时，应在每个不接地的相线上装设。 b.仅作相间短路保护时，熔断器应在每个不接地的相线上装设，过电流脱扣器或继电器应至少在两相装设。 c.当只在两相上装设时，在有直接电气联系的同一网络中，保护器应装设在相同的两相上。 3.当电动机的短路保护器件满足要求时，应兼作接地故障保护。在TN 系统中的末端线路，通常采用一套短路和接地故障保护电器完成这两种功能。 二．电动机的过载保护 1.电动机过载保护的装设应符合下列规定： a.运行中容易过载的电动机、启动或自启动条件困难而要求限制启动时间的电动机，应装设过载保护。额定功率大于3kW的连续运行的电动机宜装设过载保护；但断电将导致比过载损失更大时，不宜装设过载保护，或使过载保护动作于信号。 b.短时工作或断续周期工作的电动机，可不装设过载保护，但运行中可能堵转时，应装设保护电动机堵转的过载保护 2..过载保护器件的动作特性应与电动机的过载特性相配合。过载保护器件宜采用热继电器或反时限特性的过载脱扣器，也可采用反时限过电流继电器。有条件时可采用温度保护或其他适当保护。 三．电动机的断相保护 1.电动机断相保护的装设应符合下列规定： a.连续运行的三相电动机当采用熔断器保护时，应装设断相保护；当采用低压断路器保护时，宜装设断相保护；低压断路器兼作电动机控制电器时，可不装设断相保护。 b.短时工作或断续周期工作的电动机或额定功率不超过3kW的电动机，可不装设断相保护。 2.断相保护器件宜采用断相保护热继电器也可采用温度保护或专用的断相保护器件。 四．电动机的低电压保护 1.电动机的低电压保护的装设应符合下列规定； 三相电机过载保护继电器用户手册V1.02 1.性能指标 1.工作环境：温度0～50℃，湿度﹤85%RH的无腐蚀性气体场合； 2.电流输入：三相10A（1~10A）或1A（0.1A~1A），采用用CT隔离、直接穿芯方式； 3.输出方式：一路继电器输出（常闭接点），容量大于5A/250V AC。 4.电流设定范围：1~10A或0.1~1A。 5.工作电源：20-30V AC/DC；功耗：小于3W； 6.绿色LED：运行状态指示灯(指示灯快闪频率约为3次/秒，慢闪频率约为1次/秒)。 a运行状态指示灯常亮：表示电机未工作。b运行状态指示灯快速闪烁：表示电机 处于起动过程。c运行状态指示灯慢速闪烁：表示电机正常运行。 7.红色LED：报警指示灯 a报警指示灯快速闪烁：表示电机电流过载。b报警指示灯常亮：表示电机起动过 程中发生“启动超时”或者“缺相”脱扣，或是电机运行过程中发生“电流过载” 或“缺相”脱扣。 2.设置说明 三相电机过载保护继电器（以下简称装置）采用32位微电脑为核心芯片，配置一个带刻度的调节旋钮，通过旋钮设置电流限值，实时监测电机电流情况，并对异常情况进行脱扣保护处理。正常使用前请将旋钮调整至合适范围，整定好过载保护动作电流值，如下图所示： 图一10A型过流整定旋钮图二1A型过流整定旋钮如上图一所示，过流整定旋钮调整至5A位置。1）当电机处于正常运行状态时，电机电流超过5A且持续10秒以上，装置脱扣继电器会动作，断开电机控制回路使电机停机。2）当启动电机时，电机的启动电流超过5A且持续30秒以上，装置脱扣继电器会动作，断开电机控制回路使电机停机。 注：脱扣后需要执行复位操作，电机才能正常工作。过载保护只会在电机运行过程中才会投入。一些重载起动的设备，可根据实际情况适当调高过载保护的整定值，既保证电动机安全运行，也防止出现误动的情况。列如：现有一台正常运行额定电流值为5A的三相异步电动机，可选择AIX-10A型号的三相电机过载保护继电器，整定的过流限值为5.5A~6.5A。 3.保护功能 三相电机过载保护继电器系列产品主要分为启动超时保护，过载保护，缺相保护三大功能。 1.启动超时保护：电机启动时，启动持续大电流时间超过30S，将对电机进行脱扣停车处理；防止电机在异常启动过程中持续大电流造成的过热和绝缘降低从而烧坏电机。 2.过载保护：电机运行时，当任意相电流持续超出10S后将对电机进行脱扣停车处理；主要保护电机长期运行在额定电流以上，而造成的过热和绝缘降低从而烧坏电机。 3.缺相保护：电机启动或电机运行时，电路中任意一项电路断路后，将对电机进行脱扣停车处理；防止电机在缺相过程中持续大电流造成的过热和绝缘降低从而烧坏电机。 异步电动机的电气保护及检修 发表时间：2019-04-11T16:48:34.157Z 来源：《电力设备》2018年第30期作者：钱亮亮[导读] 摘要：异步电动机的保护是涉及电气装置和机械设备可靠、正常运行的关键之一。（浙江大唐国际江山新城热电有限责任公司浙江省衢州市 324100）摘要：异步电动机的保护是涉及电气装置和机械设备可靠、正常运行的关键之一。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法，但由于需要直接埋入电动机绕组里，价格较贵、维修困难等原因，仅在部分频繁操作的场合使用；从经济性考虑，采用电流检测型更为有利，如热继电器仍是一种价廉、简单、可靠的电动机保护形式；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，则可采用带热—磁脱扣的电动机保护用断路器更实用。但不管采用何种保护装置，必须考虑过载保护装置与短路保护装置的协调配合。关键词：异步电机；电气保护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。 一、异步电动机的电气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。从这方面来讲的话，对电动机的保护就主要有电流、温度检测两大类型。 1．电流检测型保护装置（1）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：多种保护功能。主要有三种：过载保护，过载保护+断相保护，过载保护+断相保护+反相保护。 (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。 (3)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。热继电器虽然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。 (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：最大的起动冲击电流和时间；热记忆；大惯性负载的长时间加速；断相或不平衡相电流；相序；欠电压或过电压；过电流(过载)运行；堵转；失载(机轴断裂，传送带断开或泵空吸造成工作电流下跌)；电动机绕组温度和负载的轴承温度。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。 (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)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。 (2)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。 (3)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。 (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。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。 3．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。 4．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。 二、异步电动机的维护检查 过载及漏电保护 关于过载保护，简单概括一下就是说运行状况超出了设备的承受能力，属于异常运行状态，以电动机为例，当电动机选型不当或者所带的负载过大（典型情况的比如小马拉大车），电动机的电流增大以提高转矩来带动负载，运行时间过长会造成电动机绕组过热严短重的会烧坏电机。 即使没有烧坏也会因长时间过载运行而损坏绕组绝缘导致相间或者路故障，现在不管是简单的热继电器还是智能的马达保护器大都采用张白帆老师已经提到的反时限t6模型通过检测电流的大小来计算电机的热累积，当超过设置的定值时保护动作（计算模型中电机的正序电流和负序电流采用不同的有效系数）。 定值设置不可过于灵敏，要充分发挥电动机的过载能力；也不可过大，否则不能有效保护电动机。变压器过载同样是运行电流超过了变压器的额定电流，主要考虑的还是散热问题。 变压器过载严重时会拉低电压，当低于下游所带设备的允许值（各种电力行标和国标都有相应要求）时会造成设备不正常运行甚至停运，工艺水平下降，工厂中产品残次品增多，电动机在电压降低时电流也会增大甚至过载运行。 变压器过载运行一般配置定时限和反时限保护，定时限报警，反时限跳闸，电力行标和各种整定计算书中都有详细说明。咱们平时所用的单联或者三联空气开关中都有过电流保护功能，也是反时限动作原理。 漏电保护，个人觉得主要是在低压配电系统中发生接地故障的一种保护的名称其实是通过检测入地电流来判断是否发生接地故障。各种接地方式的低压配电系统当发生接地故障时的危害此处就不细说了，各位大神已经说了很多。 正常状况下各相电流与N线电流的向量和为零，当发生接地故障时，因为自相线电流中会分出一部分入地电流不通过N线，此时向量和不为零。咱们居民用电都装有带漏保功能的空气开关，三相电动机则因为只接入三相线所以需要采用专用的零序电流互感器来检测漏电流。 国内电动机保护器的现状及趋势 发布时间：2008-7-29 （一)热继电器是五十年代初引进苏联技术开发的金属片机械式电动机过载保护器。它在保护电动机过载方面具有反时限性能和结构简单的特点。但存在功能少，无断相保护，对电机发生通风不畅，扫膛、堵转、长期过载；频繁启动等故障不起保护作用。这主要是因为热继电器动作曲线和电动机实际保护今日焦点： 曲线不一致，失去了保护作用。且重复性能差，大电流过载或短路故障后不能再次使用，调整误差大、易受环境温度的影响误动或拒动，功耗大、耗材多、性能指标落后等缺陷。 (二)温度继电器是采用双金属片制成的盘式或其他形式的继电器，具有结构简单、动作可靠，保护范围广泛等优点，但动作缓慢，返回时间长，3KW以上的三角形接法电动机不宜使用。目前在电风扇、电冰箱、空调压缩机等方面大量使用。 温度继电器与热继电器不同。温度继电器是装在电动机内部，靠温度变化时期动作的。而热继电器装在动力线上，靠电流热效应动作的。 (三)电子式电动机保护器已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，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。此类保护器具有节能、动作灵敏、精确度高、耐冲击振动，重复性好、保护功能齐全、功耗小等优点。 1.电动机保护器（电机保护器）是以检测线电流的变化（包括采娶正序、负序、零序和过流）为原则，可检测断相或过载信号。除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：集保护、遥测、通讯、遥控与一体的电动机保护装置，对电动机发生断相、过载、短路、欠压、过压和漏电等故障时实现保护，还具有电流电压显示，时间控制，软件自诊断，来电自恢复，自启动顺序，故障记忆，自琐和远传报警，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。同时可监控、监测256台电动机工作等功能。 （四）电机保护在国民经济和节能事业中的重要意义 电动机保护器（电机保护器）是发电、供电、用电系统的重要器件。是跨行业、量大面广、节能效果显著的节能机电产品。几乎渗透到所有用电领域；是工业、农业和国防建设及人民生活正常生产和安全工作的重要保证，在国民经济和节能事业中有着不可替代的重要地位和作用。 《中华人民共和国节约能源法》规定：“节能是指加强用能管理，采取技术上可行、经济上合理以及环境和社会可以承受的措施，减少从能源生产到消费各个环节中的损失和浪费，更加有效、合理地利用能源”；“节能发展经济的一项长远战略方针”。 节能是系统工程。 据不完全统计，全国运行的1KW-320KW低压电动机数量为6000万台，占电网用电量的70%以上，是工农业及商业系统中应用最为广泛的动力设备。全国每年烧毁电动机数量约300万台，容量为10亿千瓦，每年仅电动机在烧毁过程中就耗电为数亿万度，修理费高达数100亿元左右，造成停工停产损失竟达数100亿元。仅上 电动机过热过载保护器接线方法 本文主要是关于电动机过热过载保护器的相关介绍，并着重对电动机过热过载保护器的接线方法及其故障处理进行了详尽的阐述。 电动机保护器电动机保护器的作用是给电机全面的保护控制，在电机出现过流、欠流、断相、堵转、短路、过压、欠压、漏电、三相不平衡、过热、接地、轴承磨损、定转子偏心时、绕组老化予以报警或保护控制。 主要种类 （一）热继电器是五十年代初引进苏联技术开发的金属片机械式电动机过载保护器。它在保护电动机过载方面具有反时限性能和结构简单的特点。但存在功能少，无断相保护，对电机发生通风不畅，扫膛、堵转、长期过载；频繁启动等故障不起保护作用。这主要是因为热继电器动作曲线和电动机实际保护曲线不一致，失去了保护作用。且重复性能差，大电流过载或短路故障后不能再次使用，调整误差大、易受环境温度的影响误动或拒动，功耗大、耗材多、性能指标落后等缺陷。 （二）温度继电器是采用双金属片制成的盘式或其他形式的继电器，具有结构简单、动作可靠，保护范围广泛等优点，但动作缓慢，返回时间长，3KW以上的三角形接法电动机不宜使用。如今在电风扇、电冰箱、空调压缩机等方面大量使用。 温度继电器与热继电器不同。温度继电器是装在电动机内部，靠温度变化时期动作的。而热继电器装在动力线上，靠电流热效应动作的。 （三）电子式电动机保护器已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，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。此类保护器具有节能、动作灵敏、精确度高、耐冲击振动，重复性好、保护功能齐全、功耗小等优点。 1.电动机保护器（电机保护器）是以检测线电流的变化（包括采取、正序、负序、零序和过流）为原则，可检测断相或过载信号。除具有断相保护功能外，还具有过负荷、堵转保护功能。 电机的工作电流大约是功率的2倍 铜线的承载电流大约是截面积的6倍 理论上来说三相7.5KW只有15A左右的电.在实际上接触器好多都是按2-3倍来选的.电源线4平方,接触器40A 过载保护值是电机额定电流的1.15倍合适。 过载保护器通常被称为: 力矩保持器，过力保护器，扭力离合器，扭矩离合器，限力器，轴向载荷过载保护器，扭力限制器，安全离合器，安全联轴器，限力离合器，离合器限力器，滚珠离合器，摩擦离合器。 过载保护器的作用:常用于安装在动力传动的主、被动侧之间，当发生过载故障时（扭矩超过设定值），扭矩限制器便会产生分离，从而有效保护了驱动机械以及负载；常见形式为：磨擦式扭矩限制器以及滚珠式扭矩限制器。扭矩限制器的安装结构形式有：轴-轴、轴-法兰、轴-同步带轮、轴-链轮、轴-齿轮、轴-带轮等。 定义 过载保护器是根据电气控制行业的实际需要设计的电路保护装置，采用单片机技术，功能齐全，动作可靠，抗干扰能力强，适应恶劣的工作环境。可对电气系统，鼠笼电机，绕线电机的过电流，短路，缺相，相失衡，错相及启动过程( 避启动过电流) 等提供有效的保护 原理 过载保护器由电流互感器采样信号，使每相负载电流转换成与其成比例的电压信号，将该信号及所有控制信号输入微处理器，微处理器对各种信号不断地采集、计算和存储，并与相应的条件进行比较，然后输出结果。 主要参数 电流整定：电流整定应整定在负载满载时的电流值上，或根据负载额定电流整定。具体使用时，电流整定值以稍大于额定电流值为宜。电流整定最大值为CT 一次电流值，最小为CT 一次电流值的十分之一。 过流时间(反时限为脱扣级别) 定时限：负载电流超过电流整定值起至脱扣所需的时间。可调范围为OFF，0.2～30S。 反时限：实际电流5倍于电流整定值所对应的脱扣时间为脱扣级别。可调范围为1～4。 瞬动倍数：实际电流与电流整定值的比值。可调范围为OFF，2～9倍。 电机过流保护及三相电 缺相保护 Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】 目录 电机过流保护及三相电缺相保护 一、方案论证 随着各行业现代化步伐加快，煤矿企业如今也慢慢步入电气化时代，尤其是近几年煤矿企业加大了对矿井的设备投入，这就为保障井下的各种电器设备安全正常的运行提出了更高的要求。电器设备的正常运行直接关系到煤矿的生产和井下工人的生命安全！为此，我们提出设计相关电器设备的保护电路。 而在井下常发生的电器事故中，设备的过载运行和三相电机的缺相运行是最常见的电器事故，且井下的大部分由外因素引起的火灾都是由上述两个因素造成的。特别是缺相运行的检测，因三相负载在缺相时仍能工作，且不易被发现，例如三相电动机。如果不及时发现故障电路采取相应的措施，会严重影响井下设备的正常运行，更严重着则会引发火灾，设备永久损坏！ 所以，我们设计与这两个方面相关的电路保护——“过流保护”、“三相电缺相保护”。这两个保护电路在井下对电器设备的安全运行是必不可少的，具有很强的实用性！ 二、方案设计 1.过流保护 过流保护首先要检测井下供电电缆的电流，而检测电流有多种方案——电阻分压、电流互感器、电流继电器。然后经采集的信号进行处理，若信号本身是直流则直接接相应的保护动作电路，若是交流则要多加一级交流有效值转换电路。而后就是实现电路的电器自锁，保证电路稳定可靠工作。流程图如下： 2.缺相保护 缺相保护首先要实现的是相位缺失的检测，这里同样有多种方案可供选择，主要的常用类型为：电容中性点检测法、电阻中性点检测法（只适用于三相四线制）、二极管整流法、互感器+二极管整流法。它们都是为了实现一个开关信号的检测去实现驱动开关元件动作。流程图如下： 电机保护值的设定 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】 答：过载是指电动机运行电流超过其额定电流但小于倍额定电流的运行状态，此运行状态在过电流运行状态范围内。若电动机长期过载运行，其绕组温升将超过允许值而绝缘老化或损坏。要求不受电动机短时过载冲击电流或短路电流的影响而瞬时动作，通常采用热继电器作元件。当 6 倍以上额定电流通过热继电器时，需经 5s 后才动作，可能在热继电器动作前，热继电器的加热元件已烧坏，所以在使用热继电器作时，必须同时装有熔断器或低压断路器等短路保护装置。 1）失压保护电动机正常运转时如因为电源电压突然消失，电动机将停转。一旦电源电压恢复正常，有可能自行起动，从而造成机械设备损坏，甚至造成人身事故。失压保护是为防止电压恢复时电动机自行起动或电器元件自行投入工作而设置的保护环节。采用接触器和按钮控制的起动、停止控制线路就具有失压保护作用。因为当电源电压突然消失时，接触器线圈就会断电而自动释放，从而切断电动机电源。当电源电压恢复时，由于接触器自锁触头已断开，所以不会自行起动。但在采用不能自动复位的手动开关、行程开关控制接触器的线路中，就需采用专门的零电压继电器，一旦断电，零电压继电器释放，其自锁电路断开，电源恢复时，就不会自行起动。 2）欠电压保护当电源电压降至 60%~80%额定电压时，将电动机电源切断而停止工作的环节称为欠电压保护环节。除了采用接触器有按钮控制方式本身的欠电压保护作用外，还可采用欠电压继电器进行欠电压保护。将欠电压继电器的吸合电压整定为 ~、释放电压整定为 ~ UN。欠电压继电器跨接在电源上，其常开触头串接在接触器线圈电路中，当电源电压低于释放值时，欠电压继电器动作使接触器释放，接触器主触头断开电动机电源实现欠电压保护。 三相异步电动机缺相运行的原因后果和预防措施 摘要：三相交流电动机在工业生产中应用十分广泛，但三相交流电动机因缺相运行造成烧毁的事故在生产中比较多，给企业造成较大经济损失，本篇文章分析了三相电动机缺相运行后烧毁的故障现象及△接法的电动机和Y接法的电动机缺相时各相电流的变化和产生的后果 及保护措施。 关键词：电动机 缺相原因 缺相运行后果 预防措施 一、造成电动机缺相运行的原因有： 保险丝选择不当或压合不好，使熔丝断一相。 开关发触器的触头接触不良。 导线接头松动或断一根线。 有一相绕组开路。 二、电动机缺相运行的后果 1、缺相时电机电流的变化 正常起动或运行时，三相电机为对称负载，三相电流大小相等，小于或等于额定值。出现一相断线后，使一相线电流为零，另两相线电流会增大。例如，对于三角形接法的电动机，在额定值下正常运行时，每相绕组的相电流为电动机额定电流（线电流）的1/√3倍。当U相断开，如下图a所示，U、W两相绕组串联后再与V相绕组并联接在V、W两相电源上运行。在额定负载不变时，V相绕组的相电流将是最大，为正常运行时的2倍（即为电动机额定电流的1.16倍），而U、W两相的相电流仍不变，而线路上的线电流增大到额定电流的√3 倍。由于V相绕组的相电流比正常运行时增大了一倍，引起绕组过热。对于星形接法的电动机，当U相断开，如图b所示，V、W两相绕组串联接在电源V、W两相上运行。在额定负载不变时，U相电流为零，V、W两相绕组的电流增大到额定电流的√3倍，使绕组过热。从上述分析可知，两种接法的电动机，当发生缺相运行时，都会使某一相绕组（三角形接法）或某两相绕组（星形接法）的相电流和线电流增大。但增大的电流不能使熔丝熔断，可如果长期缺相运行，温度上升很快，容易烧毁电动机。事实证明，当电动机的负载为额定负载的40%以上发生缺相运行时，绕组的相电流就会超过正常值。所以在实践中60%-70%以上的电动机烧毁事故都是缺相运行所致，故对电动机的缺相防护十分重要。 2、运行中电动机缺相时 ①、当满载时缺相，电动机处于过流状态 即电流超过额定电流，表现为电机噪声大，转速急速下降且无力，电机温度急速上升导致烧坏电机。 ②、轻载运行电动机断相时，电动机会因为惯性的作用下继续运转一段时间，但转速偏低，未断相的绕组电流迅速增加，使这相绕组 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(Temperature Index)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 双速电机:变速原理 电机的变速采用改变绕组的连接方式，也就是说用改变电机旋转磁场的磁极对数来改变它的转速。 双速电机(风机),平时转速低,有时风机就高速转，主要是通过以下外部控制线路的切换来改变电机线圈的绕组连接方式来实现。 1、在定子槽内嵌有两个不同极对数的共有绕组，通过外部控制线路的切换来改变电机定子绕组的接法来实现变更磁极对数； 2、在定子槽内嵌有两个不同极对数的独立绕组； 3、在定子槽内嵌有两个不同极对数的独立绕组，而且每个绕组又可以有不同的联接。 过载保护是如何实现的呢？ 在通信电源领域通常用空气开关和熔断器实现过载保护功能，在供电线路中放置一个空气开关或熔断器便可实现过载保护功能。这2种器件实现方式有所不同：空气开关：当流经空气开关的电流大于其额定电流时，空气开关会自动跳闸。空气开关为重复利用器件，空气开关跳闸后重新闭合便可重复使用。 熔断器：当流经熔断器的电流大于其额定电流时，熔断器会断开。熔断器为一次性器件，熔断后便不能再使用 速度继电器: 速度继电器主要用于三相异步电动机反接制动的控制电路中，它的任务是当三相电源的相序改变以后，产生与实际转子转动方向相反的旋转磁场，从而产生制动力矩。因此，使电动机在制动状态下迅速降低速度。在电机转速接近零时立即发出信号，切断电源使之停车（否则电动机开始反方向起动） 伺服电机 伺服电机是指在伺服系统中控制机械元件运转的发动机，是一种补助马达间接变速装置。 伺服电机可使控制速度，位置精度非常准确，可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象。伺服电机转子转速受输入信号控制，并能快速反应，在自动控制系统中，用作执行元件，且具有机电时间常数小、线性度高、始动电压等特性，可把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。分为直流和交流伺服电动机两大类，其主要特点是，当信号电压为零时无自转现象，转速随着转矩的增加而匀速下降。 电动机保护常见问题处理方法 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，电动机保护装置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。 异步电动机的各类保护 本文论述了异步电动机保护在产生过载、短路、断相、欠电压等故障时发作的结果和它们的有效保护方法。关键词：异步电动机故障包庇电动机的故障大概分为两部门：一部分是机器的原因。例如轴承大风机的磨损或损坏：别的一部分是电磁故障，二者互有关连。 如轴承损坏，惹起电动机的过载，以致堵转，而风叶损坏，使电动机绕组散热困难，温升进步，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破坏。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(导体的发烧量是和电流的平方成正比的)，而短路变成的危害就更大。短路的缘由是电动机本身的绝缘材料品德差或电动机受潮(在城市是常常发生的，比喻受雨淋或落水)，甚至于绕组的相间击穿，引起短路。另外，还有同步电动机保护装置置于有酸碱物的场所，因受堕落而损坏绝缘。一、电动机的过载及其保护电动机的过载除上述起因外，另有： a.电动机四处情况温度过高，散热条件差； b.电动机在大的起动电流下缓慢起动； c.电动机常设低速运行； d.电动机频仍起动、制动、正反转运行实时常反接制动。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，延伸了其使用寿命乃至被销毁。从电动机的结构来看，鼠笼型机电的定子死心置放绕组的槽内必须有优良的绝缘物，绕组(铜线)名义有绝缘漆层，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，但凡是使用各种耐热等级的绝缘质料的。各种绝缘都有一定的耐受义务温度的目的。IEC85规定A级(105℃)、E级(120℃)、B级(130℃)、F级(155℃)……。八十年月，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打算的。式中： 直流电动机常用的保护功能及方法 直流电动机常用的保护方法有短路保护、过载保护、欠励磁保护以及过电压保护等。较大功率的电动机还设有超速保护。各类保护的作用和保护要求及方法见表。表直流电动机常用的保护功能及方法保护类别作用保护要求及方法短路保护用以在母线或电动机内部发生短路时快速切断电路，以防设备受到损伤(1)可采用熔断器或具有瞬时动作脱扣器的断路器进行短路保护；(2)也可采用过电流继电器作用到接触器而切断电路的保护方式；(3)功率较大或采用晶闸管变流装置供电的电动机应采用快速断路器作短路保护过载保护用以防止电动机超过允许的过载而受到损伤(1)功率在1kW以上的电动机应设过载保护，7. 5kW以上的电动机最好采用内装热元件的过载保护； (2)过载保护可采用带热脱扣器的断路器或通过过电流继电器作用到接触器而切断电路失磁保护（欠励磁保护）用以防止电动机励磁电流过小而导致电动机超速等故障除串励电动机外，每台直流电动机都应装设欠励磁保护装置，一般采用高返回系数的电流继电器，其动作值通常整定为电动机额定励磁电流（不需要弱磁调速时）或最小励磁工作电流（需要弱磁调速时）的80%～85%。也常采用磁场失 压继电器作失压保护过电压保护用以防止电动机电枢电压超过允许值而造成换向器片间击穿等故障采用电压继电器作过电压保护，其动作值一般整定在电动机电枢额定电压的110%～115% 超速保护用以防止电动机超过允许的转速而损坏较大功率的电动机或运转中有可能超速的电动机均应装设超速保护，超速保护一般采 用离心式速度继电器，其动作值通常整定在电动机最高工作转速的110%～115%。直流电动机电机过流保护及三相电缺相保护
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