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【电动机综合保护器原理】电动机保护器的原理解读及故障处理

来源:五彩缤纷网   时间: 2019-03-16

作文「电动机保护器的原理解读及故障处理」共有 4863 个字,其中有 4002 个汉字,212 个英文,211 个数字,438 个标点符号。作者佚名,请您欣赏。玛雅作文网荟萃众多优秀学生作文,如果想要浏览更多相关作文,请使用网站顶部的作文搜索引擎进行搜索。本站作文虽然不乏优秀之作,但仅为同学们学习交流的习作,不能当作范文使用,希望对同学们有所帮助。

【摘 要】本文分析了电动机保护器保护及构成原理,阐述了电动机保护器在发展过程中的应用及选择原则。
【关键词】电动机;保护器;保护原理;应用
0 引言
电动机是应用最广泛的动力设备,是其它机电设备的动力源泉,电动机正常的输出是其驱动的机电设备正常工作的前提,如今已被广泛应用于工农业、交通运输、国防等领域。电动机所带的负载种类繁多,且往往是整个设备中的关键部分,因而确保电动机的正常运行就显得十分重要。电动机保护器(电机保护器)是发电、供电、用电系统的重要器件,是跨行业、量大面广、节能效果显著的节能机电产品。电动机保护器的作用是给电机全面的保护控制,在电机出现过流、欠流、断相、堵转、短路、过压、欠压、漏电、三相不平衡、过热、接地、轴承磨损、定转子偏心时、绕组老化予以报警或保护控制。如今电动机保护器几乎渗透到所有用电领域,在国民经济和节能事业中有着不可替代的重要地位和作用。
1 电动机保护器的保护原理与构成
对于电动机,其故障形式从机械角度可以分为绕组损坏和轴承损坏两方面。造成绕组损坏的主要原因有:1)电动机长时间的电、热、机械和化学作用下,绕组的绝缘老化损坏,定转子绕组匝间短路或是对地短路;2)电网供电质量差,电源电压三相不平衡、电压波动大、电网电压波形畸变、高次谐波严重或者电动机断相运行;3)电源电压过低使得电动机启动转矩不够,电动机不能顺利启动或者是在短时间内重复启动,电动机长时间承受过大的启动电流导致电机过热;4)因机械故障或其它原因造成电动机转子堵转;5)某些大型电机冷却系统故障或是长时间工作在高温高湿环境下造成电机故障。
电动机保护原理的研究是保证电动机保护器性能高低的关键,根据三相对称分量法的理论,三个不对称的向量可以唯一分解成三河南哪家医院治疗颠痫最好组对称的向量,分别为正序分量、负序分量和零序分量。
电动机在发生对称故障和不对称故障时,电动机的三相电流都会发生变化。电动机故障条件流过绕组的电流过大,超过电动机的额定电流,因此可根据这一特征来对电动机过电流进行保护。电机过载、断相、欠压都会造成绕组电流超过额定值。电源电压欠压,运行电流上升的比例将等于电压下降的比例;电机过载时,常造成堵转,此时的运行电流会大大超过额定电流。针对以上情况,电动机保护器可通过对三相运行电流进行检测,根据运行电流的不同性质来确定不同的保护方式,从而对电机予以的断电保护。电动机的故障类型分为过流保护、负序电流保护、零序电流保护、电压保护和过热保护等几种。
通过对电动机保护器的保护原理分析可以看出,理想的电动机保护器应满足可靠、经济、方便等要素,具有较高的性能价格比。经过发展和更新,如今电动机保护器一般由电流检测电路、温度检测电路、基准电压电路、逻辑处理电路、时序处理电路、启动封锁及复位电路、故障记录电路、驱动电路、电动机控制电路组成。
2 电动机保护器的类型及应用分析
目前我国普遍采用的电动机保护器主要有热继电器、温度继电器和电子式电动机保护器。热继电器是20世纪50年代初引进苏联技术开发的金属片机械式电动机过载保护器,它在保护电动机过载方面具有反时限性能和结构简单的特点。但存在功能少,无断相保护,对电机发生通风不畅,扫膛、堵转、长期过载,频繁启动等故障不起保护作用。这主要是因为热继电器动作曲线和电动机实际保护曲线不一致,失去了保护作用。且重复性能差,大电流过载或短路故障后不能再次使用,调整误差大、易受环境温度的影响误动或拒动,功耗大、耗材多、性能指标落后等缺陷。温度继电器是采用双金属片制成的盘式或其他形式的继电器,在电动机中埋入热元件,根据电动机的温度进行保护,但电动机容量较大时,需与电流监测型配合使用,避免电动机堵转时温度急剧上升,由于测温元件的滞后性、导致电动机绕组受损。温度继电器具有结构简单、动作可靠,保护范围广泛等优点,但动作缓慢,返回时间长,3KW以上的三角形接法电动机不宜使用。目前在电风扇、电冰箱、空调压缩机等方面大量使用。电子式电动机保护器通过检测三相电流值和整定电流值,采用电位器旋钮或拔码开关操作来实现对电动机的保护,电路一般采用模拟式,采用反时限或定时限工作特性。 小儿癫痫专科医院
除了上述三种常见的电动机保护器,磁场温度检测型继电器和智能型电动机保护器也在电动机故障保护中得到普遍应用。磁场温度检测型保护器通过在电动机中埋入磁场检测线圈和温度探头,根据电动机内部旋转磁场的变化和温度的变化进行保护,主要功能包括过载、堵转、缺相、过热保护和磨损监测,保护功能完善,缺点是需在电动机内部安装磁场检测线圈和温度传感器。智能型电动机保护器能实现电动机智能化综合保护,集保护、测量、通讯、显示为一体。整定电流采用数字设定,通过操作面板按钮来操作,用户可以根据自己实际使用要求和保护情况在现场自行对各种参数修正设定,采用数码管作为显示窗口,或采用大屏幕液晶显示,能支持多种通讯协议,目前高压电动机保护均采用智能型。
3 电动机保护器应用选择原则
选用电动机保护装置的目的,既能使电动机充分发挥过载能力,又能免于损坏,而且还能提高电力拖动系统的可靠性和生产的连续性。合理选用电机保护装置,既能充分发挥电机的过载能力,又能免于损坏,从而提高电力拖动系统的可靠性和生产的连续性。具体的功能选择应综合考虑电机的本身的价值、负载类型、使用环境、电机主体设备的重要程度、电机退出运行是否对生产系统造成严重影响等因素,力争做到经济合理。在能满足保护要求的情况下首先考虑最简单保护装置,当简单的保护装置不能满足要求时,或对保护功能和特性提出更高要求时,才考虑应用复杂的保护装置,做到经济性和可靠性的统一。
4 结束语
如今电动机保护器已发展到了微电子智能型时代,电动机保护器也朝着多元化方向发展。这就需要工作人员在选型时应充分考虑电动机保护实际需求,超前、准确、及时地判断电动机的故障,合理选择保护功能和保护方式,实现对电动机的良好保护,达到提高设备运行可靠性,减少非计划停车,减少事故损失的目的。
【参考文献】
[1]李国岭.电动机保护装置及其发展趋势[J].电气时代,2000:30-31.
[责任编辑:王静]

一、工作原理

  1.缺相保护 电动机的缺相保护由NE556的一个时基电路即⑧脚一13脚内外电路实施。电动机启动运行后.电流互感器1TA-3TA的一、二次回路均有电流,三极管V1-V3均导通,电容器C哈尔滨癫痫病西药治疗好吗l正极的15V电压经三极管Vl、V2、V3和电阻R12到地(此时R12两端电压约为14.7V)。同时电容器C6经二极管D16和R12充电,充电终止时,NE556的12脚、R12端和⑧脚(S2端)电压约为14V。根据时基电路的工作原理,此时其输出端⑨脚(V02端)被复位为低电平.继电器K线圈两端无电压不动作.常闭触点维持在闭合状态,由图2可见,已启动的电动机可以正常运行。如果电网缺相,或有熔断器FU熔断,相应相别的电流互感器电流为零.由该电流信号控制的三极管截止,电阻R12上的电压发生变化,其数值由缺相指示灯LED3、电阻R11和R12决定:缺相时LED3点亮(其两端电压约为2V)。R12上电压为3V.电容器C6继续充电,当NE556的S2端电位等于1/3Vcc(约5V)时,时基电路被置位,输出端(V02)电位变高,继电器K得电动作,常闭触点断开,由图2可见,交流接触器失电释放,电动机停止运行而得到保护。缺相后C6充电至继电器动作的时间即为缺相保护时限,大约为2秒钟。

 

  2.过载与短路保护 由于短路是过载的一种极端情况.且保护器对过电流的保护具有反时限特性,因此下面对过载和短路一并进行讨论。电动机的过载与短路保护由NE556的另一个时基电路即IC的①脚。⑥脚内外电路实施。这部分电路是一个较典型的多谐振荡器。过电流信号由电流互感器4TA拾取。4TA二次侧的电流信号由过载电流设定电位器RPl调整,再通过电阻R5和R6对电容器C7充电,使C7上有一个与电动机运行电流相对应的直流电压。时基电路的Vcr1端即NE556的③脚接有一只6V的稳压管DW,这使该时基电路的复位、置位阈值由原来的2/3Vcc、1/3Vcc改变为Vcr和1/2VLx,即6V和3V。这实际上是给过载电流动作值提供了一个用作比较的准确基准电压,消除电网电压波动引起的阈值波动影响。当电动机正常运行时,电容器C7上的电压即复位端(R1)②脚电压低于③脚复位电平6V(由电位器RPl调整设定),时基电路输出端(V01)为高电平,发光管LEDl点亮,指示电动机运行正常。当电动机过载,C7两端电压亦即IC复位端(R1)②脚电压等于或超过复位电平6V时,时基电路复位,时基电路进入多谐振荡状态,输出端(V01)5脚和放电端(D1)①脚电位同时变低:之后C7安阳最权威癫痫病医院经R6向①脚放电,当C7上电压放电至1/2Ccr即3V电压时,时基电路置位,输出端(V01)⑤脚电位变高,放电端①脚呈开路状态,C7重新开始充电。进入下一个振荡周期。这样在电动机过载期间.输出端(V01)⑤脚电位会不断地进行高低电平转换。接在Vol端的峰鸣器HA和过载指示灯LED2间歇呜叫或闪光,提示电动机过载。振荡使V01端低电平时,C6经过多个周期的充电,当C6负极电压逐渐降低至IC置位端(S2)⑧脚阈值电平时,输出端V02变高,继电器K动作,电动机断电停止运行。当电动机过载电流倍数较大时,电位器RPl中间头电压较高,C7能较快地充电至Vcr即6V电压,而C7的放电回路参数未变,因此,振荡脉冲中低电平所占时间相对较长,这时C6充电速度较快;相反,当过载电流倍数较小时,C6充电速度较慢。这使得电动机的过载保护具有反时限特性。电位器RPl可对过载保护启动电流进行整定;RP2可对过载保护的反时限特性进行调整。电动机停机、缺相、过载保护动作后,二极管D17给电容器C6提供一个快速放电回路。Vl~V3发射结上的6只二极管起限幅作用。

二、维修实例

 

  [例1]电动机启动时可见旋转动作,缺相灯亮,2秒钟后交流接触器释放,启动失败。

 

  分析检修:电动机若在启动时就缺相,不会有旋转动作。将电动机综合保护器的3号和4号端子用导线短接再行启动,电动机启动成功,说明问题出在保护器内部。拆下保护器,发现电阻R2虚焊(1TA-4TA二次侧可短路,但不允许开路,开路将导致二次侧出现异常过电压.使电容器C3击穿)。当然电阻R2虚焊开路或C3击穿除了引发缺相误保护外,不会出现其他异常。本例检修中检查C3并未损坏。

 

  [例2】电动机运行中过载指示灯闪烁,蜂鸣器呜叫,但长时间后仍未保护停机。

 

 

  如图所示JD-6型电动机综合保护器原理与故障检修电路图

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