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摘 要：現如今，隨著科技和經濟的發展，電動機以其能量轉換效率高，使用方便等特點在工業中廣泛使 用，而隨著工業自動化技術的發展，各種自動控制以及J順序控制設備的出現，電動機經常需要在頻繁啟動、制動、正轉、反轉等方式下運動，這就對電動機的運行提出了更高的要求。由于電動機主要作為動力設備需要帶動其他機械傳動進行動作，電動機的故障將會極大的影響工業生產的正常運行 。電動機保護器作為電動機最主要的保護設備對電動機起著全面的保護作用，文章主要對電動機保護器的保護原理以及保護器的在工業中的使用原則進行介紹。
前言
隨著(zhu)(zhu)經(jing)濟的(de)(de)(de)(de)(de)快(kuai)速發展(zhan)，電(dian)動(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)以(yi)其高效、環(huan)(huan)保、種類 多(duo)樣(yang)、使(shi)用(yong)方便等特點被應(ying)用(yong)于(yu)各個領域(yu)，例如：工(gong)農業(ye) 、交通運輸(shu)、國防等領域(yu)。電(dian)動(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)作(zuo)為(wei)最主要(yao)的(de)(de)(de)(de)(de)動(dong)(dong)(dong)力源需(xu)(xu)要(yao)面(mian)(mian)對(dui)各種復雜(za)的(de)(de)(de)(de)(de)環(huan)(huan)境，而且隨著(zhu)(zhu)自動(dong)(dong)(dong)控制(zhi)(zhi)技術的(de)(de)(de)(de)(de)發展(zhan) ，電(dian)動(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)所面(mian)(mian)臨的(de)(de)(de)(de)(de)工(gong)作(zuo)環(huan)(huan)境較(jiao)以(yi)前(qian)更(geng)為(wei)苛刻，需(xu)(xu)要(yao)頻繁的(de)(de)(de)(de)(de)在啟動(dong)(dong)(dong)、制(zhi)(zhi)動(dong)(dong)(dong)、正(zheng)轉、反轉等方式下運動(dong)(dong)(dong)，因此發生問題的(de)(de)(de)(de)(de)幾率較(jiao)以(yi)前(qian)更(geng)大(da)，電(dian)動(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)保護(hu)器是針(zhen)對(dui)以(yi)上(shang)問題設計出來的(de)(de)(de)(de)(de)，其對(dui)電(dian)動(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)起(qi)(qi)著(zhu)(zhu)全 面(mian)(mian)保護(hu)控制(zhi)(zhi)，對(dui)于(yu)延長電(dian)動(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)使(shi)用(yong)壽(shou)命以(yi)及電(dian)機(ji)(ji)故障報警方面(mian)(mian)起(qi)(qi)著(zhu)(zhu)非常(chang)重(zhong)要(yao)的(de)(de)(de)(de)(de)作(zuo)用(yong)，現(xian)今，電(dian)動(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)保護(hu)器已經(jing)被廣泛應(ying)用(yong)于(yu)所有(you)的(de)(de)(de)(de)(de)用(yong)電(dian)領域(yu) ，對(dui)于(yu)經(jing)濟的(de)(de)(de)(de)(de)發展(zhan)起(qi)(qi)著(zhu)(zhu)非常(chang)重(zhong)要(yao)的(de)(de)(de)(de)(de)作(zuo)用(yong)。
1、電動機保護器簡介
電動機(ji)保(bao)護(hu)器的(de)作用是給電機(ji)全(quan)面的(de)保(bao)護(hu)控(kong)制，在電機(ji)出現過(guo)流、欠流、斷相(xiang)、堵(du)轉(zhuan)、短路(lu)、過(guo)壓、欠壓、漏 電、三相(xiang)不平衡、過(guo)熱(re)、接地(di)、軸承磨損、定(ding)轉(zhuan)子(zi)偏心(xin)時、繞組(zu)老化(hua)予以報警或保(bao)護(hu)控(kong)制。
1．1 電動機保護器的主要類型
電動(dong)機保護器被應用(yong)于所有的(de)(de)用(yong)電領域(yu)，其根據使用(yong)情況(kuang)以(yi)及檢測方式等的(de)(de)不同被分為(wei)以(yi)下幾種類型：
(1)熱(re)繼電器：普通(tong)小容(rong)量交(jiao)流電機，良好工(gong)作條(tiao)件，不存在頻繁啟動等惡劣(lie)工(gong)況，由于精度差(cha)，可(ke)靠性不能保(bao)證，不推薦使(shi)用。
(2)電(dian)子型：檢測(ce)三相(xiang)(xiang)電(dian)流值，整定電(dian)流值采(cai)用(yong)電(dian)位器旋鈕或(huo)拔(ba)碼開關操作(zuo)(zuo) ，電(dian)路一般(ban)采(cai)用(yong)模擬(ni)式，采(cai)用(yong)反時(shi)限或(huo)定 時(shi)限工作(zuo)(zuo)特性。保護功能包括過載、缺相(xiang)(xiang) 、堵轉等故障保護，故障類型采(cai)用(yong)指(zhi)示燈(deng)顯(xian)示，運(yun)行(xing)電(dian)量采(cai)用(yong)數碼管(guan)顯(xian)示。
(3)智能(neng)型(xing) ：檢測三(san)相電(dian)(dian)流值，保護(hu)器使(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)單片機，實現電(dian)(dian)動機智能(neng)化(hua)綜合保護(hu)，集保護(hu)、測量、通訊、顯(xian)示為一體。整定電(dian)(dian)流采(cai)用(yong)(yong)(yong)(yong)數(shu)字設(she)定，通過(guo)操(cao)作(zuo)面板按鈕(niu)來(lai)操(cao)作(zuo)，用(yong)(yong)(yong)(yong)戶可以根據自己實際(ji)使(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)要求和(he)保護(hu)情況(kuang)在現場自行對(dui)各種(zhong)參數(shu)修正設(she)定，采(cai)用(yong)(yong)(yong)(yong)數(shu)碼管作(zuo)為顯(xian)示窗(chuang)口(kou)，或采(cai)用(yong)(yong)(yong)(yong)大屏幕液(ye)晶顯(xian)示，能(neng)支(zhi)持(chi)多種(zhong)通訊協議(yi)，如ModBUS、Prof iBUS等，價格(ge)相對(dui)高些，用(yong)(yong)(yong)(yong)于較重(zhong)要場合，如今(jin)高壓電(dian)(dian)動機保護(hu)均采(cai)用(yong)(yong)(yong)(yong)智能(neng)型(xing)。
(4 )熱保護型(xing) ：在電(dian)(dian)(dian)動機(ji)中埋入(ru)熱元(yuan)件(jian)(jian) ，根據(ju)電(dian)(dian)(dian)動機(ji)的(de)溫(wen)度進行保護，保護效果好，但電(dian)(dian)(dian)動機(ji)容(rong)量(liang)較大時，需與電(dian)(dian)(dian)流(liu)監測(ce)型(xing)配(pei)合使用(yong)，避免(mian)電(dian)(dian)(dian)動機(ji)堵轉時溫(wen)度急劇(ju)上(shang)升(sheng)，由(you)于測(ce)溫(wen)元(yuan)件(jian)(jian)的(de)滯后性，導致電(dian)(dian)(dian)動機(ji)繞(rao)組(zu)受損 。
(5 )磁場溫度(du)檢測(ce)型 ：在電(dian)動機中埋入磁場檢測(ce)線圈和(he)溫度(du)探(tan)頭，根據電(dian)動機內部旋轉磁場的變化和(he)溫度(du)的變化進行保(bao)護，主要功能包括(kuo)過載(zai)、堵(du)轉、缺(que)相、過熱保(bao)護和(he)磨損監測(ce)，保(bao)護功能完善，缺(que)點是需(xu)在電(dian)動機內部安裝(zhuang)磁場檢測(ce)線圈和(he)溫度(du)傳感器。
1．2 電動機保護器的發展歷程
隨著(zhu)科技(ji)和經濟的(de)(de)(de)(de)(de)發(fa)(fa)展，對于電(dian)(dian)動(dong)(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)要求也(ye)越來越高，電(dian)(dian)動(dong)(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)(ji)正向(xiang)著(zhu)小(xiao)體積 、高扭矩、高輸出的(de)(de)(de)(de)(de)方(fang)(fang)(fang)向(xiang)發(fa)(fa)展，雖然電(dian)(dian)動(dong)(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)(ji)絕緣技(ji)術有了(le)非常(chang)(chang)(chang)重大的(de)(de)(de)(de)(de)突破，但是電(dian)(dian)動(dong)(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)熱容(rong)量卻相(xiang)較于原來要小(xiao)得多(duo)，這(zhe)(zhe)就造(zao)(zao)成電(dian)(dian)動(dong)(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)(ji)耐過負荷(he) 的(de)(de)(de)(de)(de)能(neng)(neng)力(li)越來越弱，同(tong)時(shi)隨著(zhu)自(zi)動(dong)(dong)(dong)(dong)化技(ji)術的(de)(de)(de)(de)(de)發(fa)(fa)展，要求電(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)(ji)經常(chang)(chang)(chang)進行(xing)起動(dong)(dong)(dong)(dong)、制(zhi)動(dong)(dong)(dong)(dong)、正反(fan)轉以及變(bian)負荷(he)等多(duo)種方(fang)(fang)(fang)式，這(zhe)(zhe)就需(xu)(xu)要使(shi)用(yong)電(dian)(dian)動(dong)(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)(ji)保護器對電(dian)(dian)動(dong)(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)(ji)進行(xing)保護，而(er)且(qie)，隨著(zhu)電(dian)(dian)動(dong)(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)應用(yong)范圍越來越大，其所處(chu)(chu)的(de)(de)(de)(de)(de)環境(jing)也(ye)越來越復雜，尤其是一(yi)些潮濕、高溫、多(duo)塵、腐蝕等場(chang)合，更容(rong)易造(zao)(zao)成電(dian)(dian)動(dong)(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)損壞。同(tong)時(shi)由于早先的(de)(de)(de)(de)(de)保護裝置已經無法適應電(dian)(dian)動(dong)(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)保護需(xu)(xu)求，需(xu)(xu)要更為靈敏、可(ke)靠的(de)(de)(de)(de)(de)保護裝置，現(xian)今(jin)，新型 的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)(ji)保護器已經發(fa)(fa)展為電(dian)(dian)子式和智(zhi)能(neng)(neng)型，靈敏度高，可(ke)靠性高，功能(neng)(neng)多(duo)，調試方(fang)(fang)(fang)便。可(ke)直接顯示(shi)電(dian)(dian)動(dong)(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)流、電(dian)(dian)壓、溫度等參數，保護動(dong)(dong)(dong)(dong)作后故障(zhang)種類一(yi)目(mu)了(le)然，極大方(fang)(fang)(fang)便了(le)故障(zhang)的(de)(de)(de)(de)(de)判斷，有利于生(sheng)產(chan)現(xian)場(chang)的(de)(de)(de)(de)(de)故障(zhang)處(chu)(chu)理(li)和縮短恢復生(sheng)產(chan)時(shi)間。另(ling)外，根據電(dian)(dian)動(dong)(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)(ji)氣隙磁場(chang)進行(xing)電(dian)(dian)動(dong)(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)(ji)偏(pian)心(xin)檢測技(ji)術使(shi)電(dian)(dian)動(dong)(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)(ji)磨損狀態在(zai)(zai)線(xian)(xian)監測成為可(ke)能(neng)(neng) ，通過曲線(xian)(xian)顯示(shi)反(fan)映電(dian)(dian)動(dong)(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)(ji)偏(pian)心(xin)程度的(de)(de)(de)(de)(de)值的(de)(de)(de)(de)(de)變(bian)化趨勢，記錄兩(liang)年(nian)時(shi)間該值的(de)(de)(de)(de)(de)變(bian)化情況，可(ke)早期發(fa)(fa)現(xian)軸承故障(zhang)，做到早發(fa)(fa)現(xian)，早處(chu)(chu)理(li)，避免(mian)掃(sao)膛(tang)事故發(fa)(fa)生(sheng)。電(dian)(dian)動(dong)(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)(ji)保護裝置的(de)(de)(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)(de)(de)，是為了(le)能(neng)(neng)夠使(shi)電(dian)(dian)動(dong)(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)(ji)能(neng)(neng)夠在(zai)(zai)電(dian)(dian)動(dong)(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)(ji)過載時(shi)正常(chang)(chang)(chang)工作，而(er)且(qie)還能(neng)(neng)提(ti)高電(dian)(dian)力(li)拖動(dong)(dong)(dong)(dong)系統 的(de)(de)(de)(de)(de)可(ke)靠性和生(sheng)產(chan)的(de)(de)(de)(de)(de)連續性。
2、電動機保護器的簡介
根據電(dian)動(dong)機的損(sun)壞形式(shi)來說，電(dian)動(dong)機的主要機械故障為繞組損(sun)壞和軸承損(sun)壞兩方面(mian)。而造成(cheng)電(dian)動(dong)機出現以(yi)上(shang)這(zhe)些機械故障的原(yuan)因主要為：
(1)由于電動(dong)機(ji)長(chang)時間(jian)工作發熱(re)造(zao)(zao)成的(de)(de)電動(dong)機(ji)繞(rao)(rao)組(zu)的(de)(de)絕緣老化損(sun)壞(huai) ，造(zao)(zao)成定子(zi)轉子(zi)繞(rao)(rao)組(zu)間(jian)的(de)(de)絕緣遭到破壞(huai)，從而使(shi)定轉子(zi)繞(rao)(rao)組(zu)匝(za)間(jian)短路或(huo)是對地短路。
(2 )由于電(dian)(dian)(dian)網供電(dian)(dian)(dian)質量不達標，電(dian)(dian)(dian)源電(dian)(dian)(dian)壓(ya)三項不平衡造(zao)成(cheng)電(dian)(dian)(dian)動(dong)(dong)機(ji)長期處(chu)于高次諧波嚴重或者(zhe)電(dian)(dian)(dian)動(dong)(dong)機(ji)斷(duan)相運行。
(3)電源質量不足造成電動機無法正常啟動或者是短時間內重復啟動，從而造成電動機長時間承受過大的啟動電流導致電機過熱，將其電機的繞組或者是其他的內部損壞，由于機械故障造成的電動機轉子堵轉。
電動機保護器的工作原理：當電動機發生對稱故障和不對稱故障時，都會引起其三項電流的變化，流過繞組的電流過大，超過電動機的額定電流，電機過載、斷相、欠壓都會造成繞組電流超過額定值。電源電壓欠壓，運行電流上升的比例將等于電壓下降的比例；電機過載時，常造成堵轉，此時的運行電流會大大超過額定電流。針對以上情況，電動機保護器可通過對三相運行電流進行檢測，根據運行電流的不同性質來確定不同的保護方式，從而對電機予以的斷電保護。
從以上分析可以得出，符合要求的電動機保護器并不是越先進越好而是應當根據電機的使用環境以及使用需求等進行分析，選出符合要求的電動機保護器，這些保護器應當滿足可靠、經濟、方便等方面的需求。電動機保護器經過長時間的發展和演變，已經能夠良好的滿足對于電動機保護的需求。
3 、電動機保護器的選用原則
在進行電動機保護器的選型時，需要注意嚴格按照電動機的額定電流來選擇保護器，防止人為放大和縮小保護范 圍，避免由于量程太大或太小而造成的測量誤差，從而使保護器無法正常對電動機進行保護，除了考慮額定電流外還需要從電機的負載類型、使用環境、電機主體設備的重要程度、電機退出運行是否對生產系統造成嚴重影響等因素等方面做到綜合考慮，做到選型合理，一般選型都是從簡單到復雜 ，在剛開始首先選用功能較為簡單且能滿足需求的保護器，但是當對保護提出更高的要求時，才選用功能較為復雜的保護裝置，做到既經濟有合理。
4、結束語
隨著電力電子技術的發展，電動機保護器已經發展出了智能型電動機保護器，因此，設計人員在考慮電動機保護器的選用時應當充分 的考慮電動機的使用情況，合理的選用電動機保護器，從而達到有效的防止電機意外燒毀的發生，提高電氣自動化控制的可靠性，促進國民經濟的健康發展 。
