電子式多功能電動(dòng)機(jī)保護(hù)器

1、1電動(dòng)機(jī)保護(hù)器電路原理分析和維修電動(dòng)機(jī)保護(hù)器電路原理分析和維修——HBHQ01和JD6型電子式多功能電動(dòng)機(jī)保護(hù)器由三相交流電動(dòng)機(jī)所構(gòu)成的電力拖動(dòng)系統(tǒng)，形成了工業(yè)現(xiàn)代化的基礎(chǔ)性支撐，對三相交流電動(dòng)機(jī)（以下簡稱電動(dòng)機(jī)）的保護(hù)，是一個(gè)歷久彌新的的話題。上世紀(jì)八十年代之前，電子技術(shù)的應(yīng)用尚處于初級階段，對電動(dòng)機(jī)的保護(hù)任務(wù)多由熱繼電器承擔(dān)，國內(nèi)型號為為JR20XX系列、JR36XX系列等。其保護(hù)機(jī)理如下：熱繼電器由發(fā)熱元件、雙金屬片、觸點(diǎn)及一套傳

2、動(dòng)和調(diào)整機(jī)構(gòu)組成。發(fā)熱元件是一段阻值不大的電阻絲，串接在被保護(hù)電動(dòng)機(jī)的主電路中。雙金屬片由兩種不同熱膨脹系數(shù)的金屬片輾壓而成。當(dāng)電動(dòng)機(jī)過載時(shí)，通過發(fā)熱元件的電流超過整定電流，使有不同膨脹系數(shù)的雙金屬片發(fā)生形變，當(dāng)形變達(dá)到一定距離時(shí)，就推動(dòng)連桿動(dòng)作，使控制（常閉）觸點(diǎn)斷開，進(jìn)而控制主電路接觸器因線圈失電而釋放，斷開主電路，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的過載保護(hù)。熱繼電器以其體積小，結(jié)構(gòu)簡單、成本低等優(yōu)點(diǎn)得到了廣泛應(yīng)用。但同時(shí)存在不易克服的下述缺點(diǎn)：雙金屬片

3、受熱彎曲過程中，熱量的傳遞需要較長的時(shí)間，因此，熱繼電器不能用作短路保護(hù)，而只能用作過載保護(hù)。對電動(dòng)機(jī)的短路保護(hù)，通常采用在電源回路中串接熔斷器的方法來實(shí)施；熱繼電器依賴于機(jī)械結(jié)構(gòu)所形成的機(jī)械動(dòng)作來實(shí)現(xiàn)停機(jī)保護(hù)，當(dāng)動(dòng)作結(jié)構(gòu)產(chǎn)生機(jī)械疲勞（老化）、機(jī)型形變時(shí)，會(huì)使動(dòng)作閥值偏離設(shè)定值，造成誤動(dòng)作或保護(hù)失效；普通的熱繼電器，不具備斷相保護(hù)功能。用熱繼電器對電動(dòng)機(jī)進(jìn)行保護(hù)的典型電路見下圖：L1L2L3QF1KM1SB1KM1SB2FU4MFR1F

4、R1KM1FU13圖1、用熱繼電器組成的電動(dòng)機(jī)過載保護(hù)電路熱繼電器FR1串接于主電路中，F(xiàn)R1的常閉觸點(diǎn)串接于控制回路，過載故障發(fā)生時(shí)，F(xiàn)R1控制觸點(diǎn)斷開，交流接觸器KM1線圈失電，KM1開斷，起到過載停機(jī)保護(hù)作用。1、電動(dòng)機(jī)在起動(dòng)和運(yùn)行過程中可能發(fā)生的故障和保護(hù)特點(diǎn)：1）電動(dòng)機(jī)的過載電動(dòng)機(jī)的一個(gè)重要工作參數(shù)即額定工作電流，在定額電流以內(nèi)運(yùn)行，為安全工作區(qū)。機(jī)械負(fù)載或供電電壓變化，都會(huì)引起工作電流的變化，出現(xiàn)異常情況時(shí)使電動(dòng)機(jī)過載，轉(zhuǎn)速

5、下降，電動(dòng)機(jī)繞組中的電流增大，超過額定工作電流，繞組溫度升高。過載運(yùn)行，會(huì)導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)繞組絕緣老化、縮短電機(jī)使用壽命，嚴(yán)重時(shí)使繞組絕緣擊穿造成短路，繞組起火燒毀等故障。電動(dòng)機(jī)的過載運(yùn)行，指轉(zhuǎn)差率增大由過流引起繞組異常溫升，所以又稱為過流運(yùn)行。電動(dòng)機(jī)的過電流大小與過電流時(shí)間之間的關(guān)系稱為過載特性。在實(shí)際運(yùn)行中，電機(jī)短時(shí)過載和較低程度的過載，是難以避免的，也是可以允許的，過電流大小和過電流允許時(shí)間呈反比，稱為反時(shí)限保護(hù)3故障信號輸出。當(dāng)產(chǎn)生單

6、相對地短路故障信號的采樣，可通過零序電流互感器取得，原理同漏電保安器?；虿蓸与姍C(jī)外殼電壓，取得漏電信號。2）對斷相故障信號的采樣。如上所述，電動(dòng)機(jī)的斷相故障表現(xiàn)為電源缺相、電動(dòng)機(jī)電纜斷路、電動(dòng)機(jī)繞組斷路等不同故障內(nèi)容，若采用對三相電源電壓進(jìn)行采樣的方法，僅能對電源缺相故障進(jìn)行保護(hù)，無法完成對后兩種缺相故障的檢測，是不究竟的一個(gè)方法。根本的方法，是采用對三相電流進(jìn)行采樣來判斷缺相故障的方法，對三種缺相故障都能做出準(zhǔn)確反應(yīng)，采取相應(yīng)的技術(shù)措

7、施，還能對三相電流不平衡作出判斷。一般對缺相運(yùn)行的判斷，不是著眼于電流信號幅度的大小，而是著重于三相電流信號的有無，比較三相電流信號的有無，得到斷相故障信號。因而通常是將電流檢測信號處理為數(shù)字信號，經(jīng)邏輯運(yùn)算，得到斷相故障保護(hù)信號。3、電動(dòng)機(jī)的保護(hù)器的典型電路結(jié)構(gòu)：LH1R1LH2R2LH3R3與與與與與與與與與與與與與與與與與與與與與與與與與與與與與與與與與與與與與與與與與與與與與與與與與與與與與與與與與圖3電動(dòng)機(jī)保護(hù)電路的典型結(jié)構(gòu)從

8、上圖可以看到，3只電流互感器LH1～LH3，將電動(dòng)機(jī)的三相運(yùn)行電流信號取出，分別送入后級過載、短路信號采樣處理電路和斷相信號采樣處理電路，處理成開關(guān)量信號再送入信號輸出電路和故障信號指示電路，輸出電路的形式也有多種，一般為繼電器接點(diǎn)信號輸出，或晶閘管器件開關(guān)信號輸出，或晶體管開路集電極信號輸出等。需要說明的是：部分電動(dòng)機(jī)保護(hù)器，采用微控制器處理電流采樣和電壓采樣信號（但電流信號采樣電路的前級電路同本章所述電路相似），可從操作顯示面板設(shè)置

9、故障動(dòng)作電流值，并可以監(jiān)看運(yùn)行電流值、電壓電壓值等，其功能更為強(qiáng)大，智能化程度更高，但應(yīng)用面不夠廣泛。另外有的產(chǎn)品，如變頻器，軟起動(dòng)器等產(chǎn)品，其過載、短路及斷相保護(hù)電路作為控制電路的一個(gè)有機(jī)組成部分。本章所述電動(dòng)機(jī)保護(hù)器，系全部采用模擬或數(shù)字電路硬件電路的，作為一個(gè)獨(dú)立部件被應(yīng)用的保護(hù)裝置（產(chǎn)品）。本節(jié)內(nèi)容將這兩種型號的保護(hù)器電路放在一起，一是因?yàn)槠潆娐方Y(jié)構(gòu)與原理近似，二是多家低壓電器生產(chǎn)廠家生產(chǎn)此類產(chǎn)品，其它型號如JD5、JDB80，

10、電路結(jié)構(gòu)也與本文電路相似或相同，這類保護(hù)器在電動(dòng)機(jī)起動(dòng)柜的生產(chǎn)和組裝中得到了廣泛的應(yīng)用。但缺點(diǎn)是該類產(chǎn)品的控制接線稍嫌復(fù)雜。在停機(jī)狀態(tài)，顯示斷相故障，處于斷相保護(hù)中。輸出控制接點(diǎn)為常閉型觸點(diǎn)，過載或斷相故障發(fā)生時(shí)動(dòng)作，觸點(diǎn)開斷，送出停機(jī)信號。從各個(gè)工控網(wǎng)站眾多網(wǎng)友的發(fā)帖中，可以得知，不少人對這類電動(dòng)機(jī)保護(hù)器的接線和控制原理不甚了解，故據(jù)手頭所繪（實(shí)物）電路圖，對其電路原理和控制特點(diǎn)，做一個(gè)較為深入的分析，希望能對大家提供一點(diǎn)有益的參考。