浅论异步电动机的各种保护

作者：bearingpower        发表时间：2010-12-12

电动机的故障大体分为两部分：一部分是机械的原因。例如轴承和风机的磨损或损坏：另一部分是电磁故障，二者互有关连。如轴承损坏，引起电动机的过载，甚至堵转，而风叶损坏，使电动机绕组散热困难，温升提高，绝缘物老化。电磁故障的原因很多，如电动机的过载、断相、欠电压和短路都足以使电动机受损和毁坏。过载、断相、欠电压运行都会使绕组内的电流增大，发热量增加(导体的发热量是和电流的平方成正比的)，而短路造成的危害就更大。短路的原因是电动机本身的绝缘材料质量差或电动机受潮(在农村是经常发生的，例如受雨淋或落水)，以致于绕组的相间击穿，引起短路。此外，还有电动机置于有酸碱物的场所，因受腐蚀而损坏绝缘。 一、电动机的过载及其保护 电动机的过载除上述原因外，还有： a.电动机周围环境温度过高，散热条件差； b.电动机在大的起动电流下缓慢起动； c.电动机长期低速运行； d.电动机频繁起动、制动、正反转运行及经常反接制动。 电动机的过载由于电流增大，发热剧增，从而使其绝缘物受到损害，缩短了其使用寿命甚至被烧毁。 从电动机的结构来看，鼠笼型电机的定子铁心置放绕组的槽内必须有良好的绝缘物，绕组(铜线)表面有绝缘漆层，绕线式电动机转子绕组与定子绕组一样，绕组与铁心槽衬以绝缘物，三个端线所接的铜滑环，环间，环与转轴之间也是彼此绝缘的。为了保证电动机的相间、带电体与外壳的绝缘，通常是使用各种耐热等级的绝缘材料的。各种绝缘都有一定的耐受工作温度的指标。IEC85规定A级(105℃)、E级(120℃)、B级(130℃)、F级(155℃)……。八十年代，IEC216提出了一个新的耐热标准，称为温度指数TI(Temperature Index)以此代替IEC85。TI是按阿尼罗乌丝(Arrhenins)公式t=10 a＋b/T 计算的。式中： t—寿命[小时(h) T—绝缘材料使用的温度(℃) a、b—与材料有关的常数 例如：某电动机使用的绝缘材料a=－2，b=1034，使用温度T=164℃ 得 t=10－2＋(1034/642)=10 4.30=0h 它表示此绝缘物使用于164℃时，其使用寿命为00小时。 如果把使用温度提高8℃，则T=164＋8=172℃ t=10 －2＋(1034/172)=10 4=10000h 它说明很早以来，电工技术工作者提出的绝缘材料的使用温度每增加8℃，其使用寿命就减半是有理论和实践依据的。 电动机的过载保护安秒(I－t)曲线(反时限) 1.电动机的过载特性 2.保护电器的保护特性 3.电动机的起动电流特性 保护器的I－t曲线在电动机过载特性之内，但两曲线间距不必拉得过大，以便做到既不使电动机因为过载造成温升增大影响寿命，又充分利用电动机本身的最大耐受过载能力。根据生产和科学实践，对电动机的保护特性已由IEC947—4《低压开关设备和控制设备。低压机电式接角器和电动机起动器》作出了新的规定(我国的GB14048.4等效于IEC标准)，对无温度补尝的保护电器： 1.0In 2h不动作 1.2In≤2h动作 7.2In：2s