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電動機保護器的發展概況

点击:2052 日期:2015-09-23 選擇字號:
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 電動機保護器的發展概況

    電機(包括各種發電機和各類電機)保護已滲透所有發電、供電、用電系統等領域 ,發電、供電、用電系統的重要組成部分,甚至關系到工業、農業和國防建設及人民生活等各個方面。它已成爲節能降耗和自動化保護控制系統不可缺少的重要裝置,是跨行業、量大面廣、節能效果顯著,符合國家産業發展政策的節能機電産品和更新換代産品,在國民經濟和節約能源事業中有著不可替代的重要地位和作用。

電機保護概況

我國電機保護的發展,經曆了全面仿蘇-->自行設計-->更新換代-->引進技術-->跟蹤國外新産品等幾個階段,從機械式的雙金屬熱繼電器發展到雙金屬溫度開關和電子式保護控制等。

1.熱繼電器 

熱繼電器50年代初引進蘇聯技術開發的雙金屬片機械式電機過載保護器,它在保護電機過載方面具有反時限性能結構簡單的特點。但是,由于其工作原理,必然存在功能少,對電機發生通風不暢、掃膛、堵轉、長期輕過載、頻繁啓動等故障不起保護作用。这主要是因为熱繼電器的动作曲线和电机实际保护曲线不一致,失去了保护作用。且重复性能差、大电流过载或短路故障后不能再次使用、调整误差大、易受环境温度的影响误动或拒动、功耗大、耗材多、性能指标落后等缺陷。

2. 溫度繼電器和溫度開關

溫度繼電器是采用雙金屬片制成的盤式繼電器,具有結構簡單、动作可靠、保护范围广等優點。但動作緩慢,返回時間長,3KW以上的三角型接法電機不易使用。目前在电风扇、电冰箱、空调压缩机等方面大量使用的是双金属片制成的常闭触点式温度开关。温度继电器与熱繼電器不同。温度继电器是装电机内部温度变化使其动作的;而熱繼電器是装在动力线上,靠电流热效应动作的。

3. 电子式電機保護

隨著電子技術的迅速發展,電子式保護應運而生。目前已由晶體管發展到集成電路、彈片計和數字信號處理器。這類電子式保護從功能上一般分爲斷相保護、綜合保護(多功能保護)、溫度保護、智能保護(微機監測保護控制)和集中監測保護控制等。

   (1)斷相保护。斷相保护是采用电压检测法或电流检测法取样和三相不平衡原理,由电子分离元件或集成电路构成的。但在实际应用中由于电压的波动或网络负荷的不平衡,使电机的工作电压难以平衡。因此很容易误动,且只能在某种斷相故障发生时动作,斷相保护范围很小。       

   2)綜合保護(多功能保護)。综合保护是采取正序、负序、零序和过电流等方法监测线电流的变化原理,已由晶体管电路发展到集成电路、厚膜电路或专用集成电路。除具有斷相保护功能外,还具有过负荷、堵转、三相不平衡保护功能。但只能在某种斷相和一定范围内过负荷故障时动作,它对通风不畅、环温过高、扫膛等故障无保护作用。有的综合保护还具有漏(触)电保护功能,以及故障指示和数码管显示等。

   3)溫度保護。当电机出现各种故障时,都将导致绕组温度升高,达到危险值之前,传感器推动继电器动作或可控硅截至,将温度信号变为电信号输出,送至保护装置中,经晶体管或集成电路检索放大,迅速切断电机主控电源,使其得到保护控制。温度保护可以实现过负荷起动、频繁起动、受潮、各种斷相、过载、堵转、调速电机转速过低、通风不畅、环温过高、污垢严重、反响电流制动,由于电压或频率的增加引起铁损增加、不对称电压引起的过负荷、机械损耗增加故障等很多情况下的保护。此外,把传感器安放在电机内部,可消除各种环境对传感器的影响,动作可靠。因此,不仅电动机实现可靠保护,而且对发电机、变压器、电焊机等均能实现可靠保护。国际上称之为电机全保护装置。另外,有资料报道,此类保护昂贵,只有大型电机使用,这是不符合实际的。

(4) 智能保護和集中監測保護控制。智能保護是采用微機處理器(包括單片機和數字信號處理器DSP等)組成的保護控制裝置。由于微處理器的智能和功能強大,,可實現以上保護控制裝置不能實現的保護控制功能。還具有能迅速處理采集的電機各種故障信號,將結果同各種設定參數進行比較,當超過設定值時可發出控制動作信號達到保護控制目的,並可隨時設定和顯示各種參數等優點。

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