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淺析建筑工業(yè)中電動(dòng)機保護裝置的運用

　　摘要：本文主要闡述了在建筑工業(yè)中電動(dòng)機的主要故障因素和保護裝置。電動(dòng)機的故障因素大概有八類(lèi)，常用的保護裝置有七類(lèi)：溫度保護、過(guò)載保護、漏電保護、短路保護、缺相保護、欠電壓保護、失電壓保護。概述了電動(dòng)機保護裝置的發(fā)展過(guò)程和常用類(lèi)型間的協(xié)調配合。
　　關(guān)鍵詞：電動(dòng)機 故障因素 保護裝置
　　 在建筑工業(yè)中，電動(dòng)機的調試及運轉工作占據了很長(cháng)的時(shí)間，它是建筑工業(yè)工程中的重要組成部分。電動(dòng)機是把電能轉換成機械能的設備,在現代工業(yè)、農業(yè)、國防、文教、醫療及家電工業(yè)中的應用越來(lái)越廣泛。
　　 一、導致電動(dòng)機故障的因素
　　 導致電動(dòng)機故障發(fā)生的因素多種多樣，主要有以下幾類(lèi)：
　　 ⑴電動(dòng)機短路
　　 短路因素包括定子繞組的相間短路和一相繞組的匝間短路，還包括供電線(xiàn)路的短路。
　　 ⑵電動(dòng)機斷相
　　 變壓器一次側缺相、電動(dòng)機繞組或供電線(xiàn)路一相斷線(xiàn)。
　　 ⑶電動(dòng)機單相接地
　　 電動(dòng)機及供電線(xiàn)路因受潮而使絕緣電阻下降，漏電電流增加。
　　 ⑷電動(dòng)機軸承溫度過(guò)高，鼠籠式電動(dòng)機轉子斷條
　　 ⑸電動(dòng)機定子繞組低電壓
　　 ⑹同步電動(dòng)機失步、失磁或出現非同步?jīng)_擊電流等
　　 ⑺供給電動(dòng)機的電壓過(guò)高或過(guò)低，或頻率異常
　　 ⑻電動(dòng)機機械過(guò)負荷發(fā)生堵轉
　　 二、電動(dòng)機保護裝置
　　我國的電動(dòng)機保護裝置大致經(jīng)歷了全面仿蘇，自行設計，更新?lián)Q代，智能化發(fā)展等幾個(gè)階段。近年來(lái)由于微處理技術(shù)的發(fā)展，給電動(dòng)機保護器向智能化，多功能化方向發(fā)展提供了硬件平臺，使得電機保護進(jìn)入了一個(gè)飛速發(fā)展的階段。
　　 （一）熱繼電器、熔斷器和電磁式電流繼電器構成的保護
　　 熱繼電器是利用雙金屬片熱效應工作的，雙金屬片是由不同膨脹系數的兩片金屬鉚合而成，當電流通過(guò)時(shí)它將產(chǎn)生熱量，并向膨脹系數小的一邊彎曲，電流的大小和彎曲的程度成正比，當電流超過(guò)熱繼電器整定電流的一定倍數時(shí)就會(huì )啟動(dòng)其中的脫扣裝置從而切斷主回路達到保護的目的。
　　 電磁式電流繼電器具有過(guò)載、堵轉保護功能，有的還有缺相保護，其過(guò)載保護具有反時(shí)限特性，但其結構復雜，機械制造精度高，價(jià)格高且體積龐大，因而目前已被基本淘汰。
　　 （二）采用半導體、集成電路構成的模擬電子式保護
　　 由晶閘管型發(fā)展至集成電路型的電子式保護,在上個(gè)世紀七八十年代，隨著(zhù)半導體模擬器件的興起及普及，涌現出了一批性能比較可靠、功能多樣化的電子式電動(dòng)機保護器，為電機的可靠運行提供了較可靠的保障。
　　 (三)微機型數字電子式保護
　　 采用微機技術(shù)的微機電動(dòng)機保護方式，這類(lèi)電動(dòng)機保護器主要以單片機作為控制器，可實(shí)現電機的智能化綜合保護。因為采用了單片機就使得在相同硬件條件下集多種功能于一體的綜合保護器的出現稱(chēng)為可能。隨著(zhù)微電子技術(shù)的發(fā)展，電動(dòng)機保護器正朝著(zhù)智能化，綜合化，高精度，高可靠性方向發(fā)展。
　　 1.溫度保護裝置
　　 ⑴雙金屬盤(pán)式溫度保護器。雙金屬盤(pán)式溫度繼電器，通常裝在電動(dòng)機端蓋上，其體積和觸頭的電流容量一般都較大，外殼用酚醛塑料制成。雙金屬盤(pán)式溫度保護器不但對溫度敏感，而且對電流也敏感，因此它具有更全面的保護功能。
　　 ⑵嵌入式溫度保護器。這種溫度保護器通常裝在電動(dòng)機繞組中、繞組表面或繞組端面上，與電動(dòng)機繞組一起進(jìn)行浸漬處理。嵌入式溫度保護器具有體積小、靈敏度高、可靠性好等優(yōu)點(diǎn)，常用于各類(lèi)小容量電動(dòng)機的直接保護。
　　 2.過(guò)載保護裝置
　　 常用的有雙金屬片熱繼電器和空氣斷路器。其中熱繼電器純屬過(guò)載熱保護裝置，只起過(guò)載熱保護，對短路、欠電壓等不具備保護功能，用于普通小容量交流電機，工作條件良好，不存在頻繁啟動(dòng)等惡劣工況的場(chǎng)合，由于精度較差，可靠性不能保證?？諝鈹嗦菲鞯谋Ｗo功能較多，可同時(shí)起電流過(guò)載熱保護、短路保護、欠電壓保護等多種功能。
　　 過(guò)載保護裝置的動(dòng)作時(shí)間應比電動(dòng)機起動(dòng)時(shí)間略長(cháng)一點(diǎn)。電動(dòng)機過(guò)載保護裝置的特性只有躲開(kāi)電動(dòng)機起動(dòng)電流的特性，才能確保其正常運轉；但其動(dòng)作時(shí)間又不能太長(cháng)，其特性只能在電動(dòng)機熱特性之下才能起到過(guò)載保護作用。
　　 3.漏電保護裝置
　　 在中性點(diǎn)直接接地的低壓電網(wǎng)中，為提高接地保護的保護效果，可在電動(dòng)機的電源側裝設漏電開(kāi)關(guān)（漏電保護器）。當電動(dòng)機發(fā)生碰殼故障時(shí)，漏電開(kāi)關(guān)立即動(dòng)作，切斷電源，從而防止人身觸電。
　　 4.短路保護裝置
　　 ⑴對于單臺電動(dòng)機，熔體的額定電流應大于或等于電動(dòng)機額定電流的1.5-2.5倍。電動(dòng)機輕載起動(dòng)時(shí)間較短時(shí)，系數可取1.5；帶負載起動(dòng)、起動(dòng)時(shí)間較長(cháng)或起動(dòng)頻繁時(shí)，系數可取2.5。
　　 ⑵對于多臺電動(dòng)機，熔體的額定電流應大于或等于最大一臺電動(dòng)機額定電流的1.5-2.5倍加上同時(shí)使用的其他電動(dòng)機額定電流之和。
　　 5.缺相保護裝置
　　 ⑴利用燈光信號報警裝置或雙刀開(kāi)關(guān)對三相異步電動(dòng)機進(jìn)行缺相保護。
　　 ⑵利用欠電流繼電器對三相異步電動(dòng)機進(jìn)行缺相保護。在電動(dòng)機的每相線(xiàn)路中各串聯(lián)一個(gè)欠電流繼電器，分別流過(guò)三相線(xiàn)電流。當電動(dòng)機正常運行時(shí)，三個(gè)繼電器的常開(kāi)觸點(diǎn)全部接通。當某相發(fā)生斷線(xiàn)故障時(shí)，串聯(lián)在該相的欠電流繼電器就因失電而動(dòng)作，斷開(kāi)接觸器的線(xiàn)圈電路，電動(dòng)機脫離電源停轉。
　?、菐毕啾Ｗo裝置的熱繼電器。其結構特點(diǎn)是在普通熱繼電器結構的基礎上增加了一個(gè)差動(dòng)機構，該繼電器既可對三相均衡過(guò)載起保護作用，又可對缺相運行起保護作用。
　　 6.欠壓保護裝置
　　 通常500V以下低壓電動(dòng)機多采用空氣斷路器作為欠壓保護裝置。當電壓低于某一整定值時(shí)，空氣斷路器的欠壓脫扣器便動(dòng)作，使電動(dòng)機的主電路斷開(kāi)。
　　 此外，也可采用接觸器自鎖控制線(xiàn)路來(lái)避免電動(dòng)機欠壓運行。當線(xiàn)路電壓下降到一定值（一般為額定電壓的85%左右）時(shí)，接觸器線(xiàn)圈的兩端電壓也同樣下降到該值，從而使接觸器線(xiàn)圈的磁通減弱，產(chǎn)生的電磁引力減少。當電磁吸力減少到小于反作用彈簧的拉力時(shí)，動(dòng)鐵芯被迫釋放，帶動(dòng)著(zhù)主觸頭、自鎖觸頭同時(shí)斷開(kāi)，自動(dòng)切斷主電路和控制短路，于是電動(dòng)機失電停轉，從而達到欠壓保護的目的。
　　 7.失壓保護裝置
　　 電動(dòng)機應有失壓（零壓）保護電器。在電動(dòng)機的電氣控制線(xiàn)路中，起失壓保護作用的電器是接觸器和中間繼電器。當電網(wǎng)停電時(shí)，接觸器和中間繼電器中的電流消失，電磁吸力減小為零，動(dòng)鐵芯釋放，觸頭復位，從而切斷主電路和控制短路的電源。當電網(wǎng)恢復供電時(shí)，若不重新按下起動(dòng)按鈕，則電動(dòng)機就不會(huì )自行起動(dòng)。這樣就達到了對電動(dòng)機的失壓（零壓）保護的目的。
　　 三、結束語(yǔ)
　　 不管采用何種保護裝置，必須考慮過(guò)載保護裝置與電動(dòng)機、過(guò)載保護裝置與短路保護裝置的協(xié)調配合。電動(dòng)機保護裝置經(jīng)歷了由低級到高級、由簡(jiǎn)單到復雜逐漸完善的發(fā)展過(guò)程，在這個(gè)過(guò)程中一批批技術(shù)人員傾注了大量的熱情與心血，雖然電動(dòng)機保護器已發(fā)展到了微電子時(shí)代，但我想電動(dòng)機保護器的課題將永遠不會(huì )停止，仍然需要我們百倍努力，仍有大量的工作等著(zhù)我們去做，例如：電動(dòng)機保護器仍沒(méi)有國際標準，導致市場(chǎng)上產(chǎn)品良莠不齊，這就說(shuō)明電動(dòng)機保護器成長(cháng)之路還很漫長(cháng)，我們期待著(zhù)電動(dòng)機保護行業(yè)的更好發(fā)展！
　　
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