浅论异步电动机的各种保护

1、浅论异步电动机的各种保护摘要：本文阐述了异步电动机在发生过载、短路、断相、欠电压等故障时产生的后果以及它们的有效保护方法。关键词：异步电动机故障保护三、关于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

2、的断路器，是可以起到有效保护的。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=I1phI2ph=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=1.5I2ph=1.51.6In=1.73In。此时假设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

3、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=IphI1=Iph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、关于电动机的欠电压保当低压配电和用电电路因发生故障而使网络电压大幅度降低时，就会使正常运转的电动机出现疲倒、堵转、使大批电动机产生几倍的过电流甚至短路。此时必须使用保护电器将故障电压切断，以便保护电动机(特别是功率为30kV及以上的电动机)及其线路。电压降低到足以使电动机疲倒、堵转的电压，

4、称为临界电压。在临界电压出现时，低压保护电器恰好会动作就称为欠电压保护。当电网电压低于电动机的临界电压，保护装置方始动作，称为失压保护，失压保护是欠电压保护的一种。根据理论计算，在额定负载(满负荷)时，鼠笼型电动机的临界电压Uk=0.67Ue；(Ue为电动机的额定电压)；绕线型电动机的临界电压Uk=0.71Ue。假设负载率是50，那么鼠笼型电动机的临界电压Uk=0.5Ue；绕线型电动机的临界电压Uk=0.525Ue。因此从理论值上看(理想的情况)，无论是鼠笼型或绕线型电动机的欠电压保护值，其上限为0.70Ue，下限值为0.5Ue，而考虑各种误差因素，GB14048.2?低压开关设备和控制设备低

5、压断路器?标准规定，欠电压动作电压值为(7035)Ue。我们知道，在电动机的起动瞬间(或在全电压下电动机运转时的转矩小于负载转矩时)其电流变得很大，此时的电动机电流I2(折合到定子的转子电流)，由于刚起动或堵转，n0，S1，I12很大，一般可达57倍的In。假设电路的电压下降到临界电压的上限值造成堵转时,电动机的电流最大可达5In，时间略长就要烧毁电动机。前者有剩余电压，故有剩余电磁转矩的作用，这就是电动机到达停机的惰行时间较长。还可能带来本身的短路，且此时假设电网电压恢复正常，再起动时，会产生很大的冲击电流，扩大故障范围；而在电压完全消失时，或者仅有2030额定电压下，到达停机的时间仅为纯机

6、械的较短惰行时间而已，此时(电动机尚未全停下)即使电压恢复正常，所造成的冲击电流也不大。失压保护的意义在于防止自起动。瞬时动作对于不重要的，不影响消费工艺流程的电动机，一旦有低于临界电压者立即动作；一般短延时0.5s左右，短延时动作主要针对欠电压对象，用瞬时动作甩掉一批次要的电动机，而用短延时动作来保住一些主要的电动机。长延时动作适用于重要的，起动条件不困难的绕线型电动机；可以自起动但技术保安条例不允许自起动的鼠笼型电动机，延时大约510s，通常它的整定时间大于5s而小于电动机的全部惰行时间。长延时动作主要针对失压保护，其目的是争取一部分比较重要，而其起动条件又不困难的电动机尽可能不退出运转。

7、五、电动机保护线路及其保护电器的选择电动机保护的线路大致有以下四种1.由热继电器FR，接触器k和仅有瞬动保护的断路器QF组成，如图4所示。接触器用来起动、停顿电动机，热继电器用来保护电动机的过载，而仅有瞬动保护的断路器是保护电动机的短路。2.由热继电器FR，接触器k和熔断器FS组成，如图5所示。热继电器保护电动机的过载，接触器起动和停顿电动机，熔断器作电动机的短路故障保护。3.由一台接触器k和一台电动机保护型的断路器QF组成，如图6所示。接触器作为电动机的起动和停顿之用，电动机保护型断路器作电动机的过载和短路故障的保护。4.由一台电动机保护型断路器组成，电动机保护型断路器，既做电动机的起动和停

8、顿，又作电动机的过载和短路故障的保护。以上四种中，1、2两种适宜于比较频繁的起动停顿电动机，第3种适宜一般频繁起动，而第4种只能适用于不频繁起动和停顿。从投资来看，1、2种最不经济，第4种最经济，因为它可少用一台起动、停顿用的接触器(和热继电器)。但是采用电动机保护型的断路器作电动机的过载保护和短路保护(如图7所示)，也存在一个很难抑制的困难。这就是额定电流的匹配问题，例如Y型电动机同是15k功率，因为极数等原因，额定电流就有29、30、31、34安培等规格。而断路器的额定电流是严格按照国家标准，以优选系数=1.25的增减来选择的，如10、13、16、20、25、32、40、50、63、80、100A这样，15k电动机选用的断路器额定电流只能往上靠32A，它大于29A、30A、31A、规格而小于34A规格的电动机。对于如今大量应市的塑壳式断路器，尽管有电动机保护型，但是它的整定电流