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科技造就價值發展過載保護器范圍
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三相異步電動機保護技術探討

 

電機繞組燒毀原因及保護措施
針對三相異步電動機定子繞組燒毀的原因,一般采用的保護技術有過熱保護、過流保護和斷相保護。
1、過熱保護 部分觀點認為無論什么原因造成的故障最終都將導致電機定子繞組過熱而燒毀。因此,只要防止電機繞組過熱,也就保護了電機。但事實上,電機本身有絕緣耐熱等級不同的區別。最高允許溫升A級105℃、E級120℃、B級130℃、F級155℃、H級180℃在同樣的環境溫度、工作條件、溫升的情況下,有的電機會損壞,有的卻不會損壞。同時對于造成電機過熱原因中的軸承損壞、定轉子相擦、通風不暢等該屬電工定期檢查和巡視檢查必須發現解決的,不屬保護技術主要的討論范圍。另外,電機升溫、降溫是個緩慢變化的過程,因此我們認為只有對大中型、重要崗位工作的電機加裝溫升監視和過熱保護裝置才是必要的。并應根據不同耐熱等級,在電機內部設置超溫報警而后跳閘的裝置。至于小型電機采用過熱保護裝置并不一定合算。
2、過流保護 對于負載幾乎恒定不變的電機,過流保護是沒有必要的。但有的電機負載經常變化,經常發生過載、堵轉以至燒毀電機繞組。對于這樣運行的電機必須加裝過流保護裝置。三相異步電動機雖有較強的過載能力,但對電機過載實行反時限特性保護,是必要的,也是公眾認可的。
3、斷相保護 電動機損壞,大多數是斷相運行造成的,而人們對斷相運行給電機造成什么樣的危害,應采取什么樣的保護方式合適,至今尚沒有比較一致的意見。很長一段時間比較普遍的觀點認為;斷相運行將導致電機繞組過熱而損壞;認為“利用溫度傳感器監視電動機繞組溫升,是當前最直接和最可靠的斷相保護萬案”。(見《電子報》1986年1觀頁《電動機斷相保護討論小結》入國際電工委員會IEC202-1低壓電動機起動器)中規定之②在電動機兩相由額定電流升至1、15倍額定電流,而第三相由0.9倍額定電流降至0時,起動器應在2h內動作。至于斷相電流為數倍額定電流情況下動作時間,可以查具體起動器的斷相特性曲線。例如,某一起動器,在一定條件下,2倍額定電流時,40s動作,3倍額定電流時   18s動作,6倍電流時,大于5s動作(見《電子報》1984年14頁)。    另一種觀點認為電機斷相運行將導致斷相瞬間在斷相繞組兩端產生高于額定電壓數倍的反電勢,極易使電機繞組間擊穿而損壞(見《電世界》1991年第342頁《三相異步電動機斷相過電壓分析》    實際調查中,不少維修電工抱怨電機質量欠佳,匝間短路造成電機損壞。于是,我們從電路原理上分析電感線圈斷電后產生的反電勢,結論是反電勢很高。并在通化市電機廠實驗室,對空載運行的電機做斷相運行實驗,實驗中發生的多起電機損壞,經解剖證實系由匝間擊穿短路引起的,而電機定于繞組根本沒有發熱。    由于對斷相運行給電機造成的危害認識不同,因此在對電機實行斷相保護時產生了兩種不同的意見:認為斷相給電機造成過熱損壞的觀點要對電機實行過熱保護或過流反時限特性保護,由此產生了熱繼電器方案、熱敏電阻方案、斷相過流延時保護方案以及其他一些方案;認為斷相給電機繞組造成高壓反電勢擊穿的觀點,對斷相采取瞬時動作保護方案,于是一些電子式保護器問世。    我們認為斷相瞬間在斷相繞組兩端產生高于額定電壓數倍的反.電勢給電機造成的危害遠大于過熱給電機造成的危害,況且斷相故障又不能自動排除,因此對電機的斷相保護應瞬時動作保護而不是反時限特性保護和過熱保護。電動機保護器(電機保護器)應采取動作靈敏的電子式而不是動作緩慢的機電式。至于斷相后延時幾秒跳閘的做法是無積極意義的。
對電動機保護器(電機保護器)的要求
實踐證明,結合用戶的需求,在設計電動機保護器(電機保護器)時應符合下列要求:
1、采用電流取樣 這既可兼顧過流和斷相保護的不同特點,又可充分反映不管哪里斷相都要在供電線路電流上反映出來的事實;避免了其它取樣方案的缺點和局限性。采用電壓取樣雖造價低廉,但只能保護電源到取樣接入處之間的斷相,保護不了取樣接入處到電機之間的斷相。采用中性點或人造中性點對零線電流或電壓取樣,由于單相負載的投入或切除,必然會使中性點電壓或零線電流變化,這將使保護整定值難以確定。
2、選用反應靈敏的電子式保護器方案 確保斷相起動時拒絕合問,運行斷相時瞬時跳閘。至于對斷相實行延時保護和過熱保護的觀點是陳舊的、片面的。
3、用保護器的常閉觸點動作實行保護 這就是要求保護器在主回路不工作和正常工作時執行繼電器不動作,而在電機起動和工作中發生故障時動作。這樣的保護器適宜于與計算機輸出和邏輯群控電路、多速及正反轉電機以及與各種主開關接口,使用無局限性。
4、有較寬的電流適應范圍 電機空載電流約為額定電流的0.3倍,起動電流約為額定電流7倍。對于綜合電動機保護器(電機保護器)應有從低到高起碼20倍或30倍的電流容許范圍,對于單一斷相保護器,電流適應范圍應更大。
5。不使用供電電源電動機保護器(電機保護器)不使用供電電源,可使其通用于任何場合。因世界各國供電電壓不盡相同,同時可防止電動機保護器(電機保護器)一旦本身電源故障將導致電動機保護器(電機保護器)處于無電之狀態,而造成繼電器不會動作,起不到保護作用
6、電動機保護器(電機保護器)內對斷相和過流應分別控制 以免互相牽扯拒動或誤動。
 

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