三相異步電動機智能保護裝置分析

發布時間： 2021-09-03　　點擊次數： 854次

孟洋

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容探討。希望論述后，可以給相關工作人員提供幫助。

關鍵詞：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系統內的電能直接轉化成為機械能，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交流兩種形式，而應用最為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格低，使用壽命比較長、故障率低，所以成為各個領域中動力輸出裝置。將該裝置應用到煤礦企業生產中，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的日常生產的需要。雖然從這一方面分析交流三相異步電動機具備非常多的優勢，但是也存在很多的現實問題無法解決，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，進而導致生產無法有序開展，也會引發嚴重的故障問題，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本體原因兩個種類，前者多數都是因為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、傳統裝置不能有效運轉等；后者主要是因為軸承過載導致損壞、定子繞組短路、定子與轉子摩擦、風葉損壞、溫度過高、絕緣老化等等。從機械角度出發，安裝、裝配施工的質量比較差，而電磁方面的故障問題發生之后會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重，如果出現短路的問題，甚至會出現更加嚴重的危害，造成的后果是難以彌補的。

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復雜性，在具體的應用環節，應該綜合考慮到電動機容量、型式、控制方式、配電設備等等多個方面的因素，然后確定最為合適的保護裝置與啟動設備，從而可以保證系統可以正常的運行，不會出現嚴重的故障缺陷。

2.1保護與控制的關系。

電動機的保護與控制存在著直接的聯系，將所有的保護系統全部度安裝到控制系統內，其可以準確的獲取保護線路中各項數據信息，然后經過系統性的分析，才能開始后續的操作。比如，電動機存在過載保護的情況，而控制則需要根據其系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生的嚴重影響。

2.2電動機的啟動保護。

電動機啟動就是在設備通電之后，開啟正常的運行。在生產環節中，電動機需要經過反復多次的啟動與停止，還有些情況是帶負荷啟動，在啟動的瞬間會出現堵轉的情況存在，此時的系統運行電流會非常大，很多情況下都會達到額定電流的4~7倍。這種情況下，線路內的壓降會比較大，會直接導致同一線路中的其他負載電壓比較低，進而導致系統無法正常運行。如果嚴重，會導致電動機工作電壓會快速下降，導致啟動轉矩比較小而不能及時開啟運行，也會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，在電動機生產中，一般不會采取直接啟動的方式。(

2.3大功率皮帶輸送機電機保護。

傳統的控制系統，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，在主電路內安裝晶閘管，微處理主要使用的是施耐德ATS48系列及BENSHAW產品，能夠直接進行分斷或者連通處理，然后就能夠保護整個系統結構，通常可以根據需要來設置故障檢測裝置，使用結束后可以進行電動機啟動先后的故障檢測，主要是確定溫度、電壓、電流等是否存在異常情況，然后還能夠利用輸出端子與上位機能夠實現有效的控制。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，保證電動機無論出于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，使得系統運行更加的穩定，性能也不會受到任何影響，從而可以有效的延長設備的使用壽命。在設備運行中，可以通過控制軟/硬起動的方式來進行起動控制。采用軟起動的方式，在開啟開關之后，可控硅出發控制器能夠發射出控制信號，然后就能夠有效的控制輸出電壓，就能夠實現從起始電壓輸出，根據規定要求的起動曲線來進行輸出電壓，而電動機的轉速會伴隨著電壓的升高而逐步的增大。在系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后，真空接觸器吸合，可控硅組就能夠直接觸發控制器，此時能夠關斷可控硅輸出，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后，然后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，不會導致嚴重的系統故障缺陷。

2.4小功率電機保護。

風機、給煤機、閘板、電液動推桿等部分都需要使用電動機來控制，而這些設備中需要設置綜合智能監控保護系統，同時將其直接和主回路連接起來，就能夠針對電壓、電流等系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，可以使得系統不會出現過壓、過載、漏電、過熱等故障問題，從而可以形成次要保護系統，最終可以進行關閉或者開啟保護處理。同時還能夠實現運行與故障的各方面信息記錄，并且實時查詢，這種系統組合方式的成本比較低，安裝與維修都比較方便，管理效果非常好。

3安科瑞ARD系列智能電動機保護器介紹與綜合選型

3.1產品簡介

ARD該系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。可與接觸器、電動機起動器等電器元件構成電動機控制保護單元，具有遠程自動控制、現場直接控制、面板指示、信號報警、現場總線通信等功能。應用范圍：可廣泛應用于煤礦、石化、冶煉、電力、建筑等行業的配電領域。

3.2產品選型

產品功能