電動機(jī)保護(hù)裝置的任務(wù)是保證電動機(jī)長期正常運(yùn)行,避免由于各種故障造成電氣設(shè)備、電網(wǎng)和機(jī)械設(shè)備的損壞,以保證人身的安全。 保護(hù)環(huán)節(jié)是所有自動控制系統(tǒng)的組成部分。這里討論的是低壓電路的保護(hù)。一般來講、有常用的以下幾種保護(hù):短路保護(hù)、過電流保護(hù)、故保護(hù)及欠電壓保護(hù)等。
1.短路保護(hù)
當(dāng)電動機(jī)繞組的絕緣、導(dǎo)線的絕緣損壞時,或電氣線路發(fā)生故障時,例如正轉(zhuǎn)接觸器的主觸點未斷開而反轉(zhuǎn)接觸器的主觸點閉合都會產(chǎn)生短路現(xiàn)象。此時,電路中會產(chǎn)生很大的短路電流,它將導(dǎo)致產(chǎn)生過大的熱量,使電動機(jī)、電器和導(dǎo)線的絕緣損壞。因此、必須在發(fā)生短路現(xiàn)象時立即將電源切斷。
常用的短路保護(hù)元件是熔斷器和斷路器。熔斷器的熔體串聯(lián)在被保護(hù)的電路中,當(dāng)電路發(fā)生短路或嚴(yán)重過載時,它自動熔斷,從而切斷電路,達(dá)到保護(hù)的目的。斷路器(俗稱自動開關(guān)),它有短路、過載和欠電壓保護(hù)功能。通常熔斷器比較適用于對動作準(zhǔn)確度要求不高和自動化程度較差的系統(tǒng)中。在發(fā)生短路時很可能造成一相熔斷器熔斷,造成單相運(yùn)行;但對于斷路器只要發(fā)生短路就會自動跳閘,將三相電路同時切斷。斷路器結(jié)構(gòu)復(fù)雜,廣泛用于要求較高的場合。
2.過電流保護(hù)
由于不正確的起動和過大的負(fù)載轉(zhuǎn)矩以及頻繁的反接制動,都會引起過電流。為了限制電動機(jī)的起動或制動電流過大,常常在直流電動機(jī)的電樞回路中或交流繞線轉(zhuǎn)子電動機(jī)的轉(zhuǎn)子回路中串入附加的電阻。若在起動或制動時,此附加電阻已被短接,就會造成很大的起動或制動電流。
另外,電動機(jī)的負(fù)載劇烈增加,也要引起電動機(jī)過大的電流,過電流的危害與短路電流的危害一樣,只是程度上的不同,過電流保護(hù)常用斷路器或電磁式過電流繼電器。將過電流繼電器串聯(lián)在被保護(hù)的電路中,當(dāng)發(fā)生過電流時,過電流繼電器KA線圈中的電流達(dá)到其動作值,于是吸動銜鐵,打開其常閉觸點,使接觸器KM釋放,從而切斷電源。這里過電流繼電器只是一個檢測電流大小的元件,切斷過電流還是靠接觸器。如果用斷路器實現(xiàn)過電流保護(hù).則檢測電流大小的元件就是斷路器的電流檢波線圈,而斷路器的主觸點用以切斷過電流。
3.熱保護(hù)
熱保護(hù)又稱長期過載保護(hù)。所謂過載是指電動機(jī)的電流大于其額定電流。造成過載的原因很多,如負(fù)載過大、三相電動機(jī)單相運(yùn)行、欠電壓運(yùn)行等。
當(dāng)長期過載時,電動機(jī)發(fā)熱,使溫度超過允許值,電動機(jī)的絕緣材料就要變脆,壽命降低、嚴(yán)重時使電動機(jī)損壞,因此必須予以保護(hù)。
常用的過載保護(hù)元件是熱繼電器。熱繼電器可以滿足這樣的要求:當(dāng)電動機(jī)為額定電流時,電動機(jī)為額定溫升,熱繼電器不動作;在過載電流較小時,熱繼電器要經(jīng)過較長時間才動作;過載電流較大時,熱繼電器則經(jīng)過較短時間就會動作。
由于熱慣性的原因,熱繼電器不會因電動機(jī)短時過載沖擊電流或短路電流而立即動作。所以在使用熱繼電器作過載保護(hù)的同時,還必須設(shè)有短路保護(hù),并且選作短路保護(hù)的熔斷器熔體的額定電流不應(yīng)超過4倍熱繼電器發(fā)熱元件的額定電流。
4.欠電壓與零電壓保護(hù)
當(dāng)電動機(jī)正在運(yùn)行時,如果電源電壓因某種原因消失,為了防止電源恢復(fù)時電動機(jī)自行起動的保護(hù)稱為零電壓保護(hù),零電壓保護(hù)常選用零壓保護(hù)繼電器KHV。當(dāng)電動機(jī)正常運(yùn)行時,電源電壓過分地降低將引起一些電器釋放,造成控制線路不正常工作,可能產(chǎn)生事故。
因此,需要在電源電壓降到一定允許值以下時,將電源切斷,這就是欠電壓保護(hù)。欠電壓保護(hù)常用電磁式欠電壓繼電器K當(dāng)電動機(jī)正常運(yùn)行時,電源電壓過分地降低將引起一些電器釋放,造成控制線路不正常工作,可能產(chǎn)生事故。
因此,需要在電源電壓降到一定允許值以下時,將電源切斷,這就是欠電壓保護(hù)。欠電壓保護(hù)常用電磁式欠電壓繼電器KV來實現(xiàn)。
欠電壓繼電器的線圈跨接在電源兩相之間,電動機(jī)正常運(yùn)行時,當(dāng)線路中出現(xiàn)欠電壓故障或零壓時,欠電壓繼電器的線圈KV得電,其常閉觸點打開,接觸器KM釋放,電動機(jī)被切斷電源。對于按鈕起動并具有自鎖環(huán)節(jié)的電路,本身已具有零電壓保護(hù)功能,不必再考慮零電壓保護(hù)。