三相異步電動機智能保護裝置分析

侯文莉 

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 2018011

  摘　要：結合實際，對異步電動機的保護裝置進行研究。先是對三相異步電動機的故障原因闡述，其次在解析影響因素的基礎上對三相異步電動機的保護裝置內(nei) 容探討。希望論述後，可以給相關(guan) 工作人員提供幫助。

關(guan) 鍵詞：異步電動機；保護裝置；分析

  0引言

電動機主要是通過電磁感應原理將通入到係統內(nei) 的電能直接轉化成為(wei) 機械能，可以完成動力輸出，給其他設備的運行提供原始動力，該設備是經濟發展中所的一部分，同時也是重要的用電設備。按照電源的類型不同，電動機主要可以分成直流與(yu) 交流兩(liang) 種形式，而應用最為(wei) 普遍的就是交流三相異步電動機，其組成結構相對簡單且價(jia) 格低，使用壽命比較長、故障率低，所以成為(wei) 各個(ge) 領域中動力輸出裝置。將該裝置應用到煤礦企業(ye) 生產(chan) 中，所發揮出的作用是非常明顯的，其可以完成運輸、提升、通風、給排水、消防等各項作用，極大的滿足煤礦企業(ye) 的日常生產(chan) 的需要。雖然從(cong) 這一方麵分析交流三相異步電動機具備非常多的優(you) 勢，但是也存在很多的現實問題無法解決(jue) ，比如電動機缺相運行、過熱、過載、軸承損壞、電壓過低或者電壓不平衡等，進而導致生產(chan) 無法有序開展，也會(hui) 引發嚴(yan) 重的故障問題，造成非常大的危害。

  1三相異步電動機的故障原因分析

三相異步電動機發生故障的主要原因可以分成外部原因與(yu) 本體(ti) 原因兩(liang) 個(ge) 種類，前者多數都是因為(wei) 電壓不合格或者三相電壓不對稱等而造成的電流過高、缺相運行、過載運行、傳(chuan) 統裝置不能有效運轉等；後者主要是因為(wei) 軸承過載導致損壞、定子繞組短路、定子與(yu) 轉子摩擦、風葉損壞、溫度過高、絕緣老化等等。從(cong) 機械角度出發，安裝、裝配施工的質量比較差，而電磁方麵的故障問題發生之後會(hui) 造成電動機不能正常的運行，甚至導致部分的結構部分出現損壞嚴(yan) 重，如果出現短路的問題，甚至會(hui) 出現更加嚴(yan) 重的危害，造成的後果是難以彌補的。

  2三相異步電動機的保護裝置

三相異步電動機中所設置的保護裝置具備比較高的複雜性，在具體(ti) 的應用環節，應該綜合考慮到電動機容量、型式、控製方式、配電設備等等多個(ge) 方麵的因素，然後確定最為(wei) 合適的保護裝置與(yu) 啟動設備，從(cong) 而可以保證係統可以正常的運行，不會(hui) 出現嚴(yan) 重的故障缺陷。

      2.1保護與(yu) 控製的關(guan) 係。

  電動機的保護與(yu) 控製存在著直接的聯係，將所有的保護係統全部度安裝到控製係統內(nei) ，其可以準確的獲取保護線路中各項數據信息，然後經過係統性的分析，才能開始後續的操作。比如，電動機存在過載保護的情況，而控製則需要根據其係統的運行可以立即或者延時發出

斷開指令，可以有效的消除過載所產(chan) 生的嚴(yan) 重影響。

2.2電動機的啟動保護。

電動機啟動就是在設備通電之後，開啟正常的運行。在生產(chan) 環節中，電動機需要經過反複多次的啟動與(yu) 停止，還有些情況是帶負荷啟動，在啟動的瞬間會(hui) 出現堵轉的情況存在，此時的係統運行電流會(hui) 非常大，很多情況下都會(hui) 達到額定電流的4~7倍。這種情況下，線路內(nei) 的壓降會(hui) 比較大，會(hui) 直接導致同一線路中的其他負載電壓比較低，進而導致係統無法正常運行。如果嚴(yan) 重，會(hui) 導致電動機工作電壓會(hui) 快速下降，導致啟動轉矩比較小而不能及時開啟運行，也會(hui) 出現繞組熱量過高的情況，絕緣老化，進而導致設備的使用壽命縮短。因此，在電動機生產(chan) 中，一般不會(hui) 采取直接啟動的方式。(

       2.3大功率皮帶輸送機電機保護。

傳(chuan) 統的控製係統，主要應用的是液力耦合器、電抗器等額裝置來完成。在當前所應用的是交流真空軟起動裝置，在主電路內(nei) 安裝晶閘管，微處理主要使用的是施耐德ATS48係列及BENSHAW產(chan) 品，能夠直接進行分斷或者連通處理，然後就能夠保護整個(ge) 係統結構，通常可以根據需要來設置故障檢測裝置，使用結束後可以進行電動機啟動先後的故障檢測，主要是確定溫度、電壓、電流等是否存在異常情況，然後還能夠利用輸出端子與(yu) 上位機能夠實現有效的控製。該裝置可以更好的保證三相異步電動機啟動過程緩慢進行，保證電動機無論出於(yu) 任何工作狀態之下都能夠實現平滑起動，有效的減小起動電流，使得係統運行更加的穩定，性能也不會(hui) 受到任何影響，從(cong) 而可以有效的延長設備的使用壽命。在設備運行中，可以通過控製軟/硬起動的方式來進行起動控製。采用軟起動的方式，在開啟開關(guan) 之後，可控矽出發控製器能夠發射出控製信號，然後就能夠有效的控製輸出電壓，就能夠實現從(cong) 起始電壓輸出，根據規定要求的起動曲線來進行輸出電壓，而電動機的轉速會(hui) 伴隨著電壓的升高而逐步的增大。在係統運行的輸出電壓達到100%的情況下，電機轉速也能夠達到規定的要求。在該過程中加速形成之後，真空接觸器吸合，可控矽組就能夠直接觸發控製器，此時能夠關(guan) 斷可控矽輸出，此時就能夠*實現軟起動的要求。在核心處理器裝置中布置了軟起動保護裝置之後，然後就能夠應用到實時檢測保護階段中，進而能給正常工作的電動機提供各項檢測、分析與(yu) 保護功能，最終可以保證三相異步電動機等設備可以實現穩定的運行，不會(hui) 導致嚴(yan) 重的係統故障缺陷。

    2.4小功率電機保護。

風機、給煤機、閘板、電液動推杆等部分都需要使用電動機來控製，而這些設備中需要設置綜合智能監控保護係統，同時將其直接和主回路連接起來，就能夠針對電壓、電流等係統運行的技術參數進行取樣分析，進而可以給電機缺相、短路、堵轉、過載等情況的發生提供必要的防護處理，可以使得係統不會(hui) 出現過壓、過載、漏電、過熱等故障問題，從(cong) 而可以形成次要保護係統，最終可以進行關(guan) 閉或者開啟保護處理。同時還能夠實現運行與(yu) 故障的各方麵信息記錄，並且實時查詢，這種係統組合方式的成本比較低，安裝與(yu) 維修都比較方便，管理效果非常好。

3安科瑞ARD係列智能電動機保護器介紹與(yu) 綜合選型

3.1產(chan) 品簡介

ARD該係列低壓電動機保護器，具有過載、斷相、不平衡、欠載、接地/漏電、堵轉等保護功能。可與(yu) 接觸器、電動機起動器等電器元件構成電動機控製保護單元，具有遠程自動控製、現場直接控製、麵板指示、信號報警、現場總線通信等功能。應用範圍：可廣泛應用於(yu) 煤礦、石化、冶煉、電力、建築等行業(ye) 的配電領域。

3.2產(chan) 品選型

產(chan) 品功能

   說明：“√"表示具備“■"表示可選

    4結束語

三相異步電動機是當前生產(chan) 領域的關(guan) 鍵性設備，雖然其具備明顯的優(you) 勢，但是依然存在很多的運行問題，所以需要結合係統的運行實際需要選擇合適的保護裝置，可以保證設備能夠達到安全、穩定的運行標準，有效的消除故障缺陷，為(wei) 生產(chan) 高效進行提供良好基礎。

  【參考文獻】

[1]許順隆，林洪貴.異步電動機啟動電容容量的選擇[J].電氣工程，2015，3(01)：24-31.

[2]馬幸榮.異步電動機的保護裝置[J].環球市場，2020(2)：369.

[3]安科瑞企業(ye) 微電網設計與(yu) 應用手冊(ce) .2020.06版.

  作者簡介：

侯文莉，女，本科安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向為(wei) 電動機保護器的設計與(yu) 應用