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　　電動(dòng)機(jī)是現(xiàn)今工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用最廣范、最重要的設(shè)備，只有電動(dòng)機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)才可保證生產(chǎn)設(shè)備連續(xù)順行。電動(dòng)機(jī)所帶負(fù)載種類繁多，如何保證正常運(yùn)轉(zhuǎn)至關(guān)重要。 
　　一、電動(dòng)機(jī)的故障形式及保護(hù)原理 
　　電動(dòng)機(jī)由于種種原因，其故障形式可分為機(jī)械和電氣兩方面： 
　　1.機(jī)械方面有掃堂、振動(dòng)、軸承過(guò)熱等。 
　　2.電氣方面主要有長(zhǎng)時(shí)間過(guò)負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，繞組絕緣老化損壞，繞組匝間短路及對(duì)地短路；電網(wǎng)質(zhì)量差，電壓波動(dòng)大；電動(dòng)機(jī)斷相運(yùn)行；電機(jī)堵轉(zhuǎn)；大型電機(jī)冷卻系統(tǒng)故障等。 
　　電動(dòng)機(jī)發(fā)生對(duì)稱故障及不對(duì)稱故障時(shí)，電動(dòng)機(jī)三相電流都會(huì)發(fā)生變化，超過(guò)電動(dòng)機(jī)的額定電流，因此可根據(jù)這一特性來(lái)對(duì)電機(jī)進(jìn)行保護(hù)。電機(jī)過(guò)載、斷相、欠壓都會(huì)造成繞組電流超過(guò)額定值，電源欠壓運(yùn)行電流上升比例將等于電壓下降的比例。針對(duì)以上情況，電動(dòng)機(jī)保護(hù)器可通過(guò)對(duì)三相運(yùn)行電流進(jìn)行檢測(cè)，根據(jù)電流不同性質(zhì)來(lái)確定不同保護(hù)方式，從而對(duì)電機(jī)加以斷電保護(hù)。 
　　二、電機(jī)保護(hù)器的類型及應(yīng)用 
　　1.目前我國(guó)采用的電動(dòng)機(jī)保護(hù)主要有熱繼電器、電磁式電流繼電器、電子式電機(jī)保護(hù)器。熱繼電器利用雙金屬片熱效應(yīng)原理，當(dāng)電流流過(guò)它時(shí)產(chǎn)生熱量，當(dāng)電流超過(guò)整定值一定倍數(shù)時(shí)啟動(dòng)脫扣裝置切斷主回路達(dá)到保護(hù)目的。在保護(hù)電動(dòng)機(jī)過(guò)載方面具有反時(shí)限性能和結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，但其功能少，無(wú)斷相保護(hù)，電動(dòng)機(jī)發(fā)生掃堂、堵轉(zhuǎn)、長(zhǎng)期過(guò)載、頻繁啟動(dòng)等故障起不到保護(hù)作用，熱繼電器的動(dòng)作曲線和電動(dòng)機(jī)實(shí)際保護(hù)曲線不一致，失去保護(hù)作用。且重復(fù)性能差，大電流過(guò)載或短路故障后不能再次使用，誤差較大、易受環(huán)境溫度影響誤動(dòng)作，耗材多、性能指標(biāo)落后等缺陷。電磁式電流繼電器具有過(guò)載、堵轉(zhuǎn)保護(hù)功能，有的還有缺相保護(hù)，過(guò)載保護(hù)具有反時(shí)限特性，但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，機(jī)械制造精度高，價(jià)格高且體積龐大，目前已被淘汰。電子式電機(jī)保護(hù)器通過(guò)檢測(cè)三相電流值和整定值，采用電位器旋鈕或撥碼開關(guān)操作來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)機(jī)的保護(hù)，電路一般采用模擬式，具有反時(shí)限和定時(shí)限工作特性。 
　　2.隨著社會(huì)的發(fā)展，人們對(duì)電動(dòng)機(jī)保護(hù)的要求也越來(lái)越高，希望電機(jī)保護(hù)器的功能多樣化，性能可靠，維護(hù)簡(jiǎn)單，體積要小。傳統(tǒng)產(chǎn)品正被一些更先進(jìn)的技術(shù)產(chǎn)品所取代，智能型電機(jī)保護(hù)器能實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)智能化綜合保護(hù)，集保護(hù)、測(cè)量、通訊、顯示為一體。整定電流采用數(shù)字設(shè)定，通過(guò)操作面板按鈕來(lái)操作，用戶可以根據(jù)自己實(shí)際使用要求和保護(hù)情況在現(xiàn)場(chǎng)自行對(duì)各種參數(shù)修正設(shè)定，采用液晶屏作為顯示窗口，能夠支持多種通訊協(xié)議。 
　　三、智能電機(jī)保護(hù)器應(yīng)用及原理 
　　本溪鋼鐵集團(tuán)煉鐵廠新建360m2燒結(jié)機(jī)工程對(duì)輥破碎機(jī)、四輥破碎機(jī)、冷礦振動(dòng)篩等重載設(shè)備選用SJD550系列低壓電機(jī)保護(hù)器，該保護(hù)器適用于額定電壓為AC380V的三相交流異步電動(dòng)機(jī)。保護(hù)器安裝在MNS抽屜式低壓配電柜中，采用分體式結(jié)構(gòu)，將表頭嵌入開關(guān)柜抽屜面板上，方便隨時(shí)調(diào)整、設(shè)定參數(shù)和顯示、監(jiān)控，同時(shí)數(shù)字化顯示面板也增添柜體美觀性，使設(shè)備運(yùn)行情況及故障狀態(tài)一目了然，方便巡視和維護(hù)。使用時(shí)按照電機(jī)控制回路工作電壓及負(fù)載的額定電流選用相應(yīng)的量值范圍即可。分體式電機(jī)保護(hù)器，使主回路的一次電纜直接穿過(guò)電機(jī)保護(hù)器的電流互感器，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)機(jī)的控制和保護(hù)。（如：圖1） 
　　控制回路工作過(guò)程（如：圖2），合上開關(guān)QL，選擇工作位，合上安全開關(guān)SSE，SLS開關(guān)選擇手動(dòng)或自動(dòng)，按下現(xiàn)場(chǎng)啟動(dòng)按鈕SF或由控制室發(fā)出啟動(dòng)指令KQ閉合，接觸器線圈KM1、KM2得電，主回路接通電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，設(shè)備啟動(dòng)。電機(jī)保護(hù)器進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)，此時(shí)電動(dòng)機(jī)如果出現(xiàn)故障，經(jīng)（圖1）檢測(cè)回路檢測(cè)，控制回路電動(dòng)機(jī)保護(hù)器保護(hù)接點(diǎn)（103-105或105-107）動(dòng)作，使控制回路失電，接觸器線圈KM1、KM2斷電，電動(dòng)機(jī)主回路失電達(dá)到保護(hù)電機(jī)的目的。并且顯示面板上的故障燈亮，發(fā)出報(bào)警信號(hào)，生產(chǎn)廠可根據(jù)實(shí)際需要通過(guò)故障輸出點(diǎn)（圖1：901-911）或通訊接口將故障信息上傳至主控制室計(jì)算機(jī)，電機(jī)保護(hù)器保持故障狀態(tài)，直到維護(hù)人員查明故障原因，才可手動(dòng)按顯示面板上的故障復(fù)位鍵進(jìn)行復(fù)位，電機(jī)保護(hù)器還可以保存故障信息，以備查詢。 
　　四、智能電機(jī)保護(hù)器具備功能 
　　1.啟動(dòng)超時(shí)保護(hù)：從啟動(dòng)到電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到額定轉(zhuǎn)速的時(shí)間，考慮裕度一般整定為電機(jī)實(shí)際啟動(dòng)時(shí)間的1.2倍。采用定時(shí)限，電機(jī)啟動(dòng)過(guò)程中，超過(guò)設(shè)定的啟動(dòng)時(shí)間后，三相平均電流≥1.2倍的額定電流或三相平均電流≤10%的額定電流，啟動(dòng)超時(shí)保護(hù)立即動(dòng)作。 
　　2過(guò)載保護(hù)：電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期運(yùn)行在額定電流以上，造成電動(dòng)機(jī)過(guò)熱和絕緣降低從而燒壞電機(jī)。過(guò)載保護(hù)提供反時(shí)限保護(hù)曲線對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行保護(hù)。 
　　SJD550電機(jī)保護(hù)器具有12（表1）個(gè)不同的過(guò)載曲線可供選擇，用戶可根據(jù)電動(dòng)機(jī)過(guò)載保護(hù)級(jí)別對(duì)K系數(shù)進(jìn)行選擇。對(duì)應(yīng)關(guān)系（如圖：3） 
　　當(dāng)三相電流平均值>1.05Ie，保護(hù)按照特性曲線延時(shí)動(dòng)作，三相電流平均值≤1.05Ie時(shí)，過(guò)載保護(hù)不動(dòng)作。 
　　3.過(guò)流堵轉(zhuǎn)保護(hù)：適用于負(fù)荷過(guò)大或自身機(jī)械原因，造成電機(jī)軸被卡住的故障電流很大的保護(hù)。動(dòng)作整定值范圍為100%Ie～600%Ie，設(shè)定是依據(jù)電動(dòng)機(jī)制造廠提供的最大允許堵轉(zhuǎn)電流值設(shè)定。 
　　4.斷相保護(hù)：斷相故障對(duì)電動(dòng)機(jī)危害較大，如果控制器檢測(cè)到斷相發(fā)生，斷相保護(hù)延時(shí)動(dòng)作。采用定時(shí)限保護(hù)，延時(shí)時(shí)間為0.02s～5s。 
　　5.電流不平衡保護(hù)：不平衡的三相供電電壓也是導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)熱損壞的主要原因，如果三相不平衡率≥1.1倍不平衡整定值至延時(shí)時(shí)間結(jié)束，保護(hù)可靠動(dòng)作，采用定時(shí)限保護(hù)。 
　　6.短路保護(hù)：電動(dòng)機(jī)相間短路和繞組匝間短路燒毀電機(jī)，當(dāng)故障電流大于設(shè)定的接觸器允許分?jǐn)嚯娏鲿r(shí)，將接觸器斷開。如果任一相電流≥1.05倍整定值，短路保護(hù)動(dòng)作。 
　　此外，電機(jī)保護(hù)器還具備接地保護(hù)、漏電保護(hù)、欠壓保護(hù)等功能，可根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)需要進(jìn)行設(shè)定，可擴(kuò)展測(cè)量漏電電流、電壓、功率、電度等基本電參數(shù)，提供1路4-20MA模擬量輸出功能，支持手持式編程模塊接口，便于現(xiàn)場(chǎng)讀數(shù)和整定，通信協(xié)議可選Modbus-RTU、Profibus-DP。 
　　五、結(jié)語(yǔ) 
　　電機(jī)保護(hù)器是用電系統(tǒng)的重要器件，選用電機(jī)保護(hù)器既能使電動(dòng)機(jī)充分發(fā)揮過(guò)載能力，又免于損壞，可以提高工藝控制的準(zhǔn)確性、科學(xué)性，降低事故率，而且還能提高電氣控制系統(tǒng)的自動(dòng)化水平，保證電力拖動(dòng)系統(tǒng)的可靠性和生產(chǎn)的連續(xù)性?，F(xiàn)今電機(jī)保護(hù)器已朝著多元化發(fā)展，這就需要我們?cè)谶x型上充分考慮電動(dòng)機(jī)的保護(hù)需求，能夠及時(shí)、準(zhǔn)確判斷故障，根據(jù)負(fù)載類型、使用環(huán)境、設(shè)備重要程度合理選擇保護(hù)功能和保護(hù)方式，力求經(jīng)濟(jì)合理。實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)機(jī)的良好保護(hù)，減少非計(jì)劃停車，降低事故損失。 
　　參考文獻(xiàn)： 
　　[1] 劉順田.淺談低壓電動(dòng)機(jī)綜合保護(hù)器[J].純堿工業(yè)，2008. 
　　[2] 張風(fēng)平，劉輝.淺談低壓電動(dòng)機(jī)智能保護(hù)器的應(yīng)用[J].化學(xué)工程與裝備，2011.