馬達(dá)保護(hù)器知識

馬達(dá)保護(hù)器知識

在談到有關(guān)馬達(dá)保護(hù)器的問題時，先給大家說一下什么叫馬達(dá)。所謂的馬達(dá)，就是我們在各行各業(yè)所使用的三相交流異步電動機(jī)，又叫感應(yīng)電動機(jī)。三相電就是我們工廠常用的動力電，大多為380V,工廠使用電動機(jī)的作用是什么呢，它主要是給生產(chǎn)裝置，生產(chǎn)設(shè)備提供動力。大家知道，以前的生產(chǎn)都是手工生產(chǎn)，人工進(jìn)行，效率低，時間長，勞動強度大。隨著工業(yè)革命的興起，出現(xiàn)了蒸汽機(jī)，電力，這樣就給工業(yè)生產(chǎn)帶來了根本性的變化。電動機(jī)（以前叫馬達(dá)）取代了人力來拖動生產(chǎn)裝置，通過電機(jī)把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，從而使工業(yè)生產(chǎn)的效率大大提高，實現(xiàn)了機(jī)械化生產(chǎn)。電動機(jī)的使用是很普遍的，各行各業(yè)都在用，比如機(jī)械，冶金，電力，石油，化工，煤炭，水泥，輕工，紡織等等。據(jù)統(tǒng)計，目前全國在用的電動機(jī)中，80%以上是三相交流異步電動機(jī)。

電動機(jī)的使用壽命是有限的，運行中的電動機(jī)軸承會逐漸磨損，絕緣材料會逐漸老化。電動機(jī)在使用過程中由于受周圍環(huán)境的影響，如油污，灰塵，潮氣，酸氣等的侵蝕，轉(zhuǎn)軸受到不應(yīng)有的扭力，由于過載而發(fā)熱，都會加速電機(jī)的老化，嚴(yán)重時會燒毀電機(jī)。為了盡可能的避免上述情況，電動機(jī)在運行中要加以監(jiān)視和保護(hù)，馬達(dá)保護(hù)器的作用也正是體現(xiàn)在對電機(jī)的監(jiān)視和保護(hù)上。

下面讓大家了解一下對電動機(jī)的使用產(chǎn)生影響的一些因素。

一  電源方面的影響

   1  電源電壓過高或過低  電動機(jī)電源電壓的波動一般是額定電壓的+7—-10%，380V的電壓，最高為410V,最低為340V，電壓過高，勵磁電流增大，增加定子鐵芯的鐵損，電動機(jī)會過熱甚至燒毀。過低，由于電機(jī)的轉(zhuǎn)矩和電壓的平方成正比，滿載啟動就困難，帶不動負(fù)載，轉(zhuǎn)速變慢，電流增大，也會使電機(jī)發(fā)熱燒毀。

  2  電源電壓三相不平衡  電源的任意一相電壓與三相平均值的偏差不應(yīng)超過5%，由于短路，接地接觸不良或變壓器故障導(dǎo)致電壓不平衡，進(jìn)一步造成電流不平衡，從而使電機(jī)轉(zhuǎn)矩下降，損耗增大，劇烈振動。

  3  電源斷線  在運轉(zhuǎn)中電流增大，也會燒毀電機(jī)?，F(xiàn)場經(jīng)驗表明，單相運轉(zhuǎn)是電動機(jī)燒毀的比較常見的原因之一。

二  負(fù)載方面的原因

由于電機(jī)所帶的機(jī)械設(shè)備超過負(fù)荷，使電機(jī)過載而電流增大，轉(zhuǎn)速下降，引起電機(jī)過熱甚至燒毀，因此必須監(jiān)視電動機(jī)的電流。

三  使用環(huán)境的影響 

環(huán)境溫度過高，濕度大，含有腐蝕性氣體等，都會對電機(jī)的絕緣造成損害，易形成擊穿或短路故障，從而損壞電機(jī)。

四  電機(jī)本身的故障

  1  機(jī)械故障  電機(jī)的軸承損壞，定子 轉(zhuǎn)子相擦，軸彎曲，鐵芯變形，機(jī)座和端蓋裂紋，都會造成電機(jī)溫升過高，冒煙和燒毀。由于軸承里的潤滑油干結(jié)，或由于粉塵，金屬等堆積而造成電機(jī)不轉(zhuǎn)。

  2  電氣故障  定子線圈絕緣損壞，出現(xiàn)匝間短路，線圈有一相對地?fù)舸┒拥?，由于機(jī)械振動，沖擊，裝配時給線圈造成劃痕，都會引起斷路故障。轉(zhuǎn)子籠條斷裂或轉(zhuǎn)子端環(huán)斷裂使電機(jī)產(chǎn)生故障。

從以上可知，在電機(jī)的運行過程中，需要對電源電壓，電機(jī)的電流，溫度等參數(shù)加以檢測，并在電機(jī)的啟動和運行電路上采取相應(yīng)的電路保護(hù)設(shè)計，從而確保電機(jī)運行正常。馬達(dá)保護(hù)器就是通過在線檢測電壓，三相電流，有些還檢測電機(jī)的溫度，并在電機(jī)的啟動和運行電路上設(shè)計了相關(guān)的保護(hù)功能，從而保證了電機(jī)正常運行。同時，馬達(dá)保護(hù)器具有電流模擬量4-20mA輸出，遠(yuǎn)程通訊等功能，可以方便的和計算機(jī)控制系統(tǒng)，PLC，儀表等聯(lián)系，達(dá)到工廠自動化系統(tǒng)的要求。

了解了以上電機(jī)的故障原因，從而也就對電機(jī)保護(hù)器的監(jiān)視和使用功能有了初步認(rèn)識，電機(jī)保護(hù)器的使用主要有以下幾個方面。通過對以下幾方面的了解和掌握，我們就可以對電機(jī)保護(hù)器在選型時需要重點落實的一些參數(shù)有一個明確而清晰地認(rèn)識。

一  保護(hù)功能

1  過載保護(hù)：保護(hù)電流可任意設(shè)定，電流值大于設(shè)定值時，按動作特性曲線動作。

2  斷相保護(hù)（三相不平衡保護(hù)）：電動機(jī)電源斷相時（出產(chǎn)時三相電流不平衡值設(shè)為60%可根據(jù)用戶要求設(shè)定），保護(hù)裝置在3 秒內(nèi)動作。

3  堵轉(zhuǎn)保護(hù)：當(dāng)電動機(jī)運行電流大于設(shè)定值5 倍時，保護(hù)裝置在2 秒內(nèi)動作。

4  漏電（接地）保護(hù)：漏電電流大于設(shè)定值時保護(hù)裝置在3 秒內(nèi)動作。

5  輕載保護(hù)（欠載或空載保護(hù)）：當(dāng)電流值小于輕載保護(hù)設(shè)定值時，保護(hù)裝置在30 秒內(nèi)動作。

6  短路保護(hù)：任意一項電流達(dá)到8Iе時，保護(hù)裝置在2 秒內(nèi)動作。

二  控制功能：

按照電機(jī)在生產(chǎn)中的啟動運行方式，電機(jī)的運行啟動主要有以下幾種。直接起動、正反起動、星三角起動、直接旁路起動、自耦變壓器降壓起動、多方起動控制。這些啟動方式主要是考慮生產(chǎn)的實際情況，負(fù)載的情況，為了保護(hù)電機(jī)正常工作而確定的。電機(jī)保護(hù)器在電路設(shè)計上充分考慮了上述現(xiàn)場的實際情況，通過控制接線端子可以和現(xiàn)場的控制電路實現(xiàn)連接，從而對電機(jī)實行有效的保護(hù)。

三  顯示檢測功能

電機(jī)保護(hù)器的顯示器可以根據(jù)用戶的要求選擇，有LED和LCD兩種，其中LCD可帶背光功能。通過顯示器實現(xiàn)人機(jī)對話，設(shè)置相關(guān)的控制參數(shù)，并且將有關(guān)監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示出來，以供操作人員觀察電機(jī)的實際運行狀況。主要顯示有運行狀態(tài)、三相電流、線電壓、漏電電流、故障信息等。特殊的顯示比如電機(jī)溫度，功率，頻率等參數(shù)，可在訂貨時提出說明，由廠家按特殊要求定做。

四  遠(yuǎn)傳和通訊功能：

電機(jī)保護(hù)器可以具有DC4-20mA 標(biāo)準(zhǔn)模擬量輸出，不需外接電源，以便將電流信號轉(zhuǎn)換后給二次儀表或PLC控制單元。也可以通過RS485 串行通訊與計算機(jī)聯(lián)系構(gòu)成256臺保護(hù)器的常規(guī)保護(hù)控制網(wǎng)絡(luò)。遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)設(shè)定及顯示報警，實現(xiàn)遠(yuǎn)程電動機(jī)啟動，停止控制等。

由以上可以看出，電機(jī)保護(hù)器可以實現(xiàn)一機(jī)多用，替代電流表，電流變送器，熱電繼電器，工作電源電壓表等，對電機(jī)的運行進(jìn)行有效地監(jiān)視和保護(hù)，減少生產(chǎn)中電機(jī)和設(shè)備的故障發(fā)生率，確保生產(chǎn)的正常進(jìn)行。

在選型時，我們主要是向用戶了解電機(jī)的功率大小，即電機(jī)是多少千瓦的。因為前面大家已經(jīng)了解了，現(xiàn)場動力電一般都為三相交流電，電壓常規(guī)一般為380伏，特殊情況下也有660伏至1140伏的電壓，在這個范圍內(nèi)我們的電機(jī)保護(hù)器都可以使用。用戶需要哪些保護(hù)功能，如果需要漏電保護(hù)應(yīng)特別說明，因為漏電保護(hù)還需要單獨配置零序互感器，按照電流的大小，200A以下的選擇孔徑44mm的零序互感器，200A以上的選擇孔徑90mm的零序互感器。200A以下的產(chǎn)品是通用的，自帶了電流互感器，200A以上的產(chǎn)品需要單獨配置標(biāo)準(zhǔn)電流互感器。用戶是需要分體式的還是整體式的，即控制器顯示器與測量控制的電流互感器是分開的還是一體的。分體式的一般所帶的線長度為60cm,用戶有特殊要求需要另行說明。用戶電機(jī)的啟動運行方式，顯示屏是LED還是LCD,需要哪些顯示功能。是否需要模擬電流輸出還是RS485通訊接口。了解了以上用戶需求后，我們就可以給用戶選擇相應(yīng)的型號，并進(jìn)一步給予相應(yīng)的報價了。
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