三相异步电动机智能保护装置分析

时间：2021-09-28

周晓丽

安科瑞电气股份有限公司上海嘉定 2018011

摘　要：结合实际，对异步电动机的保护装置进行研究。先是对三相异步电动机的故障原因阐述，其次在解析影响因素的基础上对三相异步电动机的保护装置内容探讨。希望论述后，可以给相关工作人员提供帮助。

关键词：异步电动机；保护装置；分析

0引言

电动机主要是通过电磁感应原理将通入到系统内的电能直接转化成为机械能，可以完成动力输出，给其他设备的运行提供原始动力，该设备是经济发展中所必不可少的一部分，同时也是重要的用电设备。按照电源的类型不同，电动机主要可以分成直流与交流两种形式，而应用为普遍的就是交流三相异步电动机，其组成结构相对简单且价格低，使用寿命比较长、故障率低，所以成为各个领域中动力输出装置。将该装置应用到煤矿企业生产中，所发挥出的作用是非常明显的，其可以完成运输、提升、通风、给排水、消防等各项作用，大的满足煤矿企业的日常生产的需要。虽然从这一方面分析交流三相异步电动机具备非常多的优势，但是也存在很多的现实问题无法解决，比如电动机缺相运行、过热、过载、轴承损坏、电压过低或者电压不平衡等，进而导致生产无法有序开展，也会引发严重的故障问题，造成非常大的危害。

1三相异步电动机的故障原因分析

三相异步电动机发生故障的主要原因可以分成外部原因与本体原因两个种类，前者多数都是因为电压不合格或者三相电压不对称等而造成的电流过高、缺相运行、过载运行、传统装置不能有效运转等；后者主要是因为轴承过载导致损坏、定子绕组短路、定子与转子摩擦、风叶损坏、温度过高、绝缘老化等等。从机械角度出发，安装、装配施工的质量比较差，而电磁方面的故障问题发生之后会造成电动机不能正常的运行，甚至导致部分的结构部分出现损坏严重，如果出现短路的问题，甚至会出现更加严重的危害，造成的后果是难以弥补的。

2三相异步电动机的保护装置

三相异步电动机中所设置的保护装置具备比较高的复杂性，在具体的应用环节，应该综合考虑到电动机容量、型式、控制方式、配电设备等等多个方面的因素，然后确定为合适的保护装置与启动设备，从而可以保证系统可以正常的运行，不会出现严重的故障缺陷。

2.1保护与控制的关系。

电动机的保护与控制存在着直接的联系，将所有的保护系统全部度安装到控制系统内，其可以准确的获取保护线路中各项数据信息，然后经过系统性的分析，才能开始后续的操作。比如，电动机存在过载保护的情况，而控制则需要根据其系统的运行可以立即或者延时发出

断开指令，可以有效的消除过载所产生的严重影响。

2.2电动机的启动保护。

电动机启动就是在设备通电之后，开启正常的运行。在生产环节中，电动机需要经过反复多次的启动与停止，还有些情况是带负荷启动，在启动的瞬间会出现堵转的情况存在，此时的系统运行电流会非常大，很多情况下都会达到额定电流的4~7倍。这种情况下，线路内的压降会比较大，会直接导致同*路中的其他负载电压比较低，进而导致系统无法正常运行。如果严重，会导致电动机工作电压会下降，导致启动转矩比较小而不能及时开启运行，也会出现绕组热量过高的情况，绝缘老化，进而导致设备的使用寿命缩短。因此，在电动机生产中，一般不会采取直接启动的方式。(

2.3大功率皮带输送机电机保护。

传统的控制系统，主要应用的是液力耦合器、电抗器等额装置来完成。在当前所应用的是交流真空软起动装置，在主电路内安装晶闸管，微处理主要使用的是施耐德ATS48系列及BENSHAW产品，能够直接进行分断或者连通处理，然后就能够保护整个系统结构，通常可以根据需要来设置故障检测装置，使用结束后可以进行电动机启动先后的故障检测，主要是确定温度、电压、电流等是否存在异常情况，然后还能够利用输出端子与上位机能够实现有效的控制。该装置可以更好的保证三相异步电动机启动过程缓慢进行，保证电动机无论出于任何工作状态之下都能够实现平滑起动，有效的减小起动电流，使得系统运行更加的稳定，性能也不会受到任何影响，从而可以有效的延长设备的使用寿命。在设备运行中，可以通过控制软/硬起动的方式来进行起动控制。采用软起动的方式，在开启开关之后，可控硅出发控制器能够发射出控制信号，然后就能够有效的控制输出电压，就能够实现从起始电压输出，根据规定要求的起动曲线来进行输出电压，而电动机的转速会伴随着电压的升高而逐步的增大。在系统运行的输出电压达到**的情况下，电机转速也能够达到规定的要求。在该过程中加速形成之后，真空接触器吸合，可控硅组就能够直接触发控制器，此时能够关断可控硅输出，此时就能够完全实现软起动的要求。在核心处理器装置中布置了软起动保护装置之后，然后就能够应用到实时检测保护阶段中，进而能给正常工作的电动机提供各项检测、分析与保护功能，终可以保证三相异步电动机等设备可以实现稳定的运行，不会导致严重的系统故障缺陷。

2.4小功率电机保护。

风机、给煤机、闸板、电液动推杆等部分都需要使用电动机来控制，而这些设备中需要设置综合智能监控保护系统，同时将其直接和主回路连接起来，就能够针对电压、电流等系统运行的技术参数进行取样分析，进而可以给电机缺相、短路、堵转、过载等情况的发生提供必要的防护处理，可以使得系统不会出现过压、过载、漏电、过热等故障问题，从而可以形成次要保护系统，终可以进行关闭或者开启保护处理。同时还能够实现运行与故障的各方面信息记录，并且实时查询，这种系统组合方式的成本比较低，安装与维修都比较方便，管理效果非常好。

3安科瑞ARD系列智能电动机保护器介绍与综合选型

3.1产品简介

ARD该系列低压电动机保护器，具有过载、断相、不平衡、欠载、接地/漏电、堵转等保护功能。可与接触器、电动机起动器等电器元件构成电动机控制保护单元，具有远程自动控制、现场直接控制、面板指示、信号报警、现场总线通信等功能。应用范围：可广泛应用于煤矿、石化、冶炼、电力、建筑等行业的配电领域。

3.2产品选型

产品功能

说明：“√”表示具备“■”表示可选

4结束语

三相异步电动机是当前生产领域的关键性设备，虽然其具备明显的优势，但是依然存在很多的运行问题，所以需要结合系统的运行实际需要选择合适的保护装置，可以保证设备能够达到安全、稳定的运行标准，有效的消除故障缺陷，为生产高效进行提供良好基础。

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