异步电动机运行保护

　　异步电动机在运行过程中的保护主要包括短路保护，过载保护和电压损失保护。当电动机绕组绝缘层，电线绝缘层或线路短路时，电路中将有很大的短路电流，这将导致线路电压急剧下降。流经电动机定子绕组的短路电流也会烧毁电动机。为了避免电路和电动机的损失，须切断短路。常用的保护组件是保险丝和断路器。当保险丝用于电动机的短路保护时，可能会发生仅单相保险丝被烧毁的情况，并且可能会发生电动机的单相故障。因此，断路器通常被用作短路保护以避免单相发生。此外，它还具有过载保护功能。稍后将详细描述。热继电器通常用于过载保护。零电压保护功能可防止因突然停电而导致的事故以及使电动机自行启动的恢复电压。电压保护的损失是由于电动机速度的降低和电压降引起的电流增加所致。因此，当电源电压下降到一定值时，须切断电源，以实现电压损失保护。通常，电路中的接触器具有欠压保护功能，电源电压下降。达到一定值时，接触器将释放，从而切断电动机的电源。

　　不管采用哪种保护，电动机保护主要有两种类型：电流和温度检测。以下分别介绍：

　　1，电流检测类型

　　(1)热继电器：将两种具有不同热膨胀系数的双金属条机械轧制在一起，一端固定，另一端为自由端。当双金属带的温度升高时，它将弯曲，因为两种金属的热膨胀系数不同。热继电器串联在电动机的定子绕组中。当电动机正常运行时，热继电器产生的热量会引起双金属片，但不足以使热继电器工作。当电动机过载时，热继电器产生的热量增加，从而导致金属板弯曲增加。一段时间后，双金属片推动导向板，并且通过补偿双金属片和推杆来断开或连接触点，从而使接触器断电并保护电动机免受过载的影响。利用负载电流流经标准电阻元件，热继电器的双金属片在加热后会弯曲，因此热继电器的触点将在电动机绕组烧毁之前起作用。热继电器的工作特性非常接近电机绕组的允许过载特性。 。热继电器动作时间的精度是一般的。热继电器可以实现电动机的过载保护。该设定值通常根据电动机的额定电流来设定，其作用曲线为反时限特性曲线。除温度补偿外，热继电器还具有相故障保护和负载不平衡保护等功能。

　　(2)具有热磁释放功能的用于电动机保护的断路器，可以实现电动机的短路保护。其结构和工作原理与热继电器相似。双金属条弯曲后，有的直接推动跳闸装置，有的使触点断开，但最后全部使断路器断开。热磁脱扣器适用于中小型电动机的短路保护。在实际使用中，有施耐德的NS80H系列断路器(适用于80KW以下)和NS100〜NS250(适用于110KW以下)，配有MA系列跳闸仅设置额定电流值，跳闸时间相当于6倍当前设置时间。

　　(3)电子式过电流继电器通过内部各相的电流互感器检测电流信号，并经电子电路处理后执行相应的动作。电子电路变化灵活，作用功能多样，广泛用于各种电动机的保护。

　　A)具有多重保护功能。主要有三种类型：过载保护，过载保护+断相保护，过载保护+断相保护+反相保护。

　　B)可以选择动作时间。

　　标准型(10级)：7.2In(In是电动机的额定电流)，作用时间为4〜10s，用于保护标准电动机。

　　快速动作型(10A级)：7.2In，动作时间为2〜10s，用于潜水泵或压缩电机的过载保护。

　　缓动型(30级)：7.2In，作用时间为9〜30s，用于鼓风机和其他起动时间较长的电动机，作为过载保护。

　　c)电流设定范围宽，最大值与最小值之比可以达到3〜4倍甚至更大(热继电器比率为1.56)。

　　d)有故障显示，故障类型由发光二极管显示，维护方便。

　　(4)固态继电器，是一种非接触式开关，由输入(控制)电路，驱动电路和输出(负载)电路三部分组成。利用电子元件的开关特性，达到了可以无接触地连接，断开电路，无火花，响应速度快，寿命长，无噪音，抗机械冲击的目的，是一种弱电流控制强当前的。它是一种简单的电子设备，可完成对具有各种功能的微处理器设备的中继功能。成本和价格随功能而异。较复杂的继电器只能用于更大，更昂贵的电动机或重要场合。 。主要功能是：

　　a)最大起动脉冲电流和时间

　　b)热记忆

　　c)大惯性负载的长期加速

　　d)开相或不平衡电流

　　e)相序

　　f)欠压或过压

　　g)过电流操作

　　h)转子堵转

　　i)电机绕组温度和轴承温度

　　j)超速或熄火

　　(5)具有电子脱扣器的电动机保护断路器具有与上述电子过流继电器或固态继电器相同的工作原理。主要功能有：电路参数显示(电流，电压，功率，功率因数)，负载监控，多种保护功能(反时限，定时限及其组合)，故障报警，测试功能，自诊断功能，通讯功能。电子脱扣器具有短路保护，过载保护和缺相保护等保护功能。有一个旋钮可以设置长延时保护设置值和长延时保护延迟时间。两条曲线为反时限特性曲线，为过载保护。可以设置短路保护设定值和短路保护延时时间，定时特性曲线为短路保护;可以设置瞬时短路保护和警告灯。电子释放器用于大容量电机保护。在实践中，经常使用施耐德的断路器NS400〜NS630，其发行版本为STR22ME，STR43ME等。STR22ME具有以下功能：

　　a)过载保护Ir的动作值可调，跳闸等级为10(7.2Ir跳闸时间为7.0S);

　　b)断相保护(延时时间在3.5S〜6S之间);

　　c)ST(短延时)短路保护，固定的跳闸电流设定值13Ir，固定的延时;

　　d)瞬时短路保护，固定跳闸电流设定值为15In;

　　e)其他功能，面板上有一个负载指示器，当I <1.05Ir时熄灭，而当I≥1.05Ir时闪烁。

　　STR43ME面板指示跳闸类型：> Ir时过载，> Isd时短路故障。

　　(6)软启动主电路采用晶闸管。故障检测模块用于完成电动机起动前后的断相，过热，短路，漏电，负载不平衡等故障检测，并发出相应的动作指令，结构简单。微型计算机可以实现。

　　2，温度检测方式

　　(1)双金属温度继电器直接嵌入电机绕组中。当电动机过载导致绕组温度升高到接近极限值时，带有触点的双金属片被加热并弯曲，并且断开触点以切断电路。

　　(2)热保护器是在电动机主体上使用的热过载保护继电器。与温度继电器不同的是，碗形双金属板有2个触点，串联在主电路中，它流过。过载电流使它变热，电动机的温度使它变热。达到一定值后，双金属片将立即起作用，触点将断开，电动机电路也将断开。它可用于小型电动机的温度，过载和缺相保护。

　　(3)测量检测线圈的温度。在电机定子的各相中埋入1〜2个检测线圈，通过温度传感器检测温度。