異步電動(dòng)機(jī)的保護(hù)是個(gè)復(fù)雜的問(wèn)題。在實(shí)際使用中,應(yīng)按照電動(dòng)機(jī)的容量、型式、控制方式和配電設(shè)備等不同來(lái)選擇相適應(yīng)的保護(hù)裝置及起動(dòng)設(shè)備。
電動(dòng)機(jī)的保護(hù)與控制關(guān)系
電動(dòng)機(jī)的保護(hù)往往與其控制方式有一定關(guān)系,即保護(hù)中有控制,控制中有保護(hù)。如電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)時(shí),往往產(chǎn)生4—7倍額定電流的起動(dòng)電流。若由接觸器或斷路器來(lái)控制,則電器的觸頭應(yīng)能承受起動(dòng)電流的接通和分?jǐn)嗫己,即使是可頻繁操作的接觸器也會(huì)引起觸頭磨損加劇,以致?lián)p壞電器;對(duì)塑料外殼式斷路器,即使是不頻繁操作,也很難達(dá)到要求。因此,使用中往往與起動(dòng)器串聯(lián)在主回路中一起使用,此時(shí)由起動(dòng)器中的接觸器來(lái)承載接通起動(dòng)電流的考核,而其他電器只承載通常運(yùn)轉(zhuǎn)中出現(xiàn)的電動(dòng)機(jī)過(guò)載電流分?jǐn)嗟目己耍劣诒Wo(hù)功能,由配套的保護(hù)裝置來(lái)完成。
此外,對(duì)電動(dòng)機(jī)的控制還可以采用無(wú)觸點(diǎn)方式,即采用軟起動(dòng)控制系統(tǒng)。電動(dòng)機(jī)主回路由晶閘管來(lái)接通和分?jǐn)。有的為了避免在這些元件上的持續(xù)損耗,正常運(yùn)行中采用真空接觸器承載主回路(并聯(lián)在晶閘管上)負(fù)載。這種控制有程控或非程控;近控或遠(yuǎn)控;慢速起動(dòng)或快速起動(dòng)等多種方式。另外,依賴(lài)電子線路,很容易做到如電子式繼電器那樣的各種保護(hù)功能。
電動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置
電動(dòng)機(jī)的損壞主要是繞組過(guò)熱或絕緣性能降低引起的,而繞組的過(guò)熱往往是流經(jīng)繞組的電流過(guò)大引起的。對(duì)電動(dòng)機(jī)的保護(hù)主要有電流、溫度檢測(cè)兩大類(lèi)型。下面結(jié)合產(chǎn)品作些介紹。
1.電流檢測(cè)型保護(hù)裝置
(1)熱繼電器利用負(fù)載電流流過(guò)經(jīng)校準(zhǔn)的電阻元件,使雙金屬熱元件加熱后產(chǎn)生彎曲,從而使繼電器的觸點(diǎn)在電動(dòng)機(jī)繞組燒壞以前動(dòng)作。其動(dòng)作特性與電動(dòng)機(jī)繞組的允許過(guò)載特性接近。熱繼電器雖則動(dòng)作時(shí)間準(zhǔn)確性一般,但對(duì)電動(dòng)機(jī)可以實(shí)現(xiàn)有效
的過(guò)載保護(hù)。隨著結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的不斷完善和改進(jìn),除有溫度補(bǔ)償外,它還具有斷相保護(hù)及負(fù)載不平衡保護(hù)功能等。例如從ABB公司引進(jìn)的T系列雙金屬片式熱過(guò)載繼電器;從西門(mén)子引進(jìn)的3UA5、3UA6系列雙金屬片式熱過(guò)載繼電器;JR20型、JR36型熱過(guò)載繼電器,其中Jn36型為二次開(kāi)發(fā)產(chǎn)品,可取代淘汰產(chǎn)品JRl6型。
(2)帶有熱—磁脫扣的電動(dòng)機(jī)保護(hù)用斷路器熱式作過(guò)載保護(hù)用,結(jié)構(gòu)及動(dòng)作原理同熱繼電器,其雙金屬熱元件彎曲后有的直接頂脫扣裝置,有的使觸點(diǎn)接通,最后導(dǎo)致斷路器斷開(kāi)。電磁鐵的整定值較高,僅在短路時(shí)動(dòng)作。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、價(jià)格低、動(dòng)作特性符合現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)、保護(hù)可靠,故日前仍被大量采用.特別是小容量斷路器尤為顯著。例如從ABB公司引進(jìn)的M611型電動(dòng)機(jī)保護(hù)用斷路器,國(guó)產(chǎn)DWl5低壓萬(wàn)能斷路器(200—630A)、S系列塑殼斷路器(100、200、400入)。
(3)電子式過(guò)電流繼電器通過(guò)內(nèi)部各相電流互感器檢測(cè)故障電流信號(hào),經(jīng)電子電路處理后執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作。電子電路變化靈活,動(dòng)作功能多樣,能廣泛滿(mǎn)足各種類(lèi)型的電動(dòng)機(jī)的保護(hù)。其特點(diǎn)是:
①多種保護(hù)功能。主要有三種:過(guò)載保護(hù),過(guò)載保護(hù)十?dāng)嘞啾Wo(hù),過(guò)載保護(hù)十?dāng)嘞啾Wo(hù)+反相保護(hù)。
②動(dòng)作時(shí)間可選擇(符合GBl4048.4—93標(biāo)準(zhǔn))。
標(biāo)準(zhǔn)型(10級(jí)):7.2In(In為電動(dòng)機(jī)額定電流),4—1Os動(dòng)作,用于標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)機(jī)過(guò)載保護(hù),速動(dòng)型(10A級(jí)):7.2In時(shí),2—1Os動(dòng)作,用于潛水電動(dòng)機(jī)或壓縮電動(dòng)機(jī)過(guò)載保護(hù)。慢動(dòng)型(30級(jí)):7.2In時(shí),9—30s動(dòng)作,用于如鼓風(fēng)機(jī)電機(jī)等起動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)的電動(dòng)機(jī)過(guò)載保護(hù)。
③電流整定范圍廣。其最大值與最小值之比一般可達(dá)3—4倍,甚至更大倍數(shù)(熱繼電器為1.56倍),特別適用于電動(dòng)機(jī)容量經(jīng)常變動(dòng)的場(chǎng)合(例如礦井等)。
④有故障顯示。由發(fā)光二極管顯示故障類(lèi)別, 便于檢修。
(4))固態(tài)繼電器它是一種從完成繼電器功能的簡(jiǎn)單電子式裝置發(fā)展到具有各種功能的微處理器裝置。其成本和價(jià)格隨功能而異,最復(fù)雜的繼電器實(shí)際上只能用于較大型、較昂貴的電動(dòng)機(jī)或重要場(chǎng)合。它監(jiān)視、測(cè)量和保護(hù)的主要功能有:
①最大的起動(dòng)沖擊電流和時(shí)間;
②熱記憶;
⑤大慣性負(fù)載的長(zhǎng)時(shí)間加速;
④斷相或不平衡相電流;
⑤相序;
⑥欠電壓或過(guò)電壓;
⑦過(guò)電流(過(guò)載)運(yùn)行;
⑧堵轉(zhuǎn);
⑨失載(機(jī)軸斷裂,傳送帶斷開(kāi)或泵空吸造成工作電流下跌);
⑩電動(dòng)機(jī)繞組溫度和負(fù)載的軸承溫度;
⑩超速或失速。
上述每一種信息均可編程輸入微處理器,主要是加上需要的時(shí)限,以確保在電動(dòng)機(jī)起動(dòng)或運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中產(chǎn)生損壞之前,將電源切斷。還可用發(fā)光二極管或數(shù)字顯示故障類(lèi)別和原因,也可以對(duì)外向計(jì)算機(jī)輸出數(shù)據(jù)。
(5)帶有電子式脫扣的電動(dòng)機(jī)保護(hù)用斷路器其動(dòng)作原理類(lèi)同上述電子式過(guò)電流繼電器或固態(tài)繼電器