电动机保护装置及其优化方案

由于生产自动化程度的提高，要求电动机经常运行在频繁的起动、制动、正反转以及变负荷等多种运行方式，电动机的疲劳强度受到冲击。电动机在应用领域中更加面向恶劣的环境，例如潮湿、高温、多尘、腐蚀等场合，很容易造成电动机损坏。如果电动机损坏，将会造成生产中断遭受更大的经济损失，因此，电动机保护也越来越受到重视。

选择保护装置时，必须考虑可靠性和经济性之间相互矛盾的因素，还要考虑结构简单、操作维护方便等因素。在能满足保护要求的条件下应当优先考虑尽量简单的保护装置，只有当简单的保护装置不能满足要求时，才考虑选用复杂的保护装置。

传统的电动机保护装置以熔断器、断路器、热继电器为主，辅以热敏电阻、欠电压继电器、过电流继电器和过电压继电器等保护装置。

熔断器只作为长期工作制的电动机起动及短路保护，一般不作为过载保护。对于直接起动的异步电动机，应按电动机的起动电流和起动时间选择熔体的额定电流，兼顾起动电流和工作电流的矛盾。一般设计时可以选择熔体额定电流为电动机起动电流的0.3～0.5倍，起动时间小于3s时，取系数的下限值；起动时间为8s时，取系数的上限值。

断路器可以保护电动机的过载和和短路。断路器的额定电流应当大于等于笼型异步电动机的额定电流，可以选择延时脱扣电流是电动机额定电流的1.1～1.2倍。瞬时脱扣电流是电动机额定电流的10～12倍，这样才能避开5.5～7倍的起动电流。绕线转子异步电动机的起动电流要小些，瞬时脱扣电流是电动机额定电流的3倍。

热继电器适用于长期工作的异步电动机的过载保护和断相保护，而不宜作为重复短时工作制的电动机保护，因为在短时间内重复起动，会使热继电器的发热元件热量积累而致使热继电器误动作。热继电器的额定电流应为电动机额定电流的0.95～1.05倍，调整值为电动机额定电流的1.1～1.3倍。

大中型电动机可以在绕组中嵌入热敏电阻，把热敏电阻的信号引出并经过变换后得到绕组的温度值。利用检测到的绕组的实际温度作为电动机保护的依据，直观可靠。变频调速的异步电动机采用热敏电阻方法保护电动机是很有必要的，这是因为高次谐波电流的趋肤效应会使绕组加快发热，而且很多变频器都有热敏电阻的信号输入端口。

欠电压继电器用于保护交流电动机长时间低电压运行而引起的过载，还可以在电源电压消失之后致使电动机停止之后，防止电源恢复时引起电动机自起动。通常选择欠电压继电器的额定值等于电源电压值即可，释放值无特殊要求。(www.xing528.com)

对称的三相交流电动机零线上没有电流，在零线上安装零序互感器，正常时无反应，当电机有故障时，如断相或负荷不平衡时，零序互感器上有电流，根据这一信号来保护电动机。

过电流继电器、过电压继电器和欠励磁继电器多用于直流电动机的保护。由于数字式整流装置具有强大的电动机保护功能，直流电动机的传统保护方法有逐渐式微之势。

同步电动机的保护包括过热、过电流、过电压、欠励磁以及防止失压后电动机自起动等保护措施。

随着电子技术的进步，电子式的多功能电动机保护器层出不穷。这类保护器具有对称性故障（如过载、堵转、过电压、欠电压等）及非对称性故障（如断相、电流不平衡、相间短路、匝间短路等）的保护功能，与交流接触器配合使用，能够对任何类型三相交流电动机起到快速、可靠保护。

目前电子式的电动机保护器多采用电流检测并作为电子电路的电源，因此无需外部电源供电，输出接口采用过零关断交流固态继电器的方案，结构简单、动作可靠、而且无功耗、无火花、少维护，代表了今后电动机保护的发展方向。

数字式直流调速装置和变频装置应当具有以下保护功能：电源浪涌吸收、电源过电压保护、电源低电压保护、短路保护、电动机过热保护、电动机过负载保护、接地保护等等。