三相交流异步电动机
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三相交流异步电动机是一种将电能转化为机械能的电力拖动装置。它主要由定子、转子和它们之间的气隙构成。对定子绕组通往三相交流电源后,产生旋转磁场并切割转子,获得转矩。三相交流异步电动机具有结构简单、运行可靠、价格便宜、过载能力强及使用、安装、维护方便等优点,被广泛应用于各个领域。
短路是由于绝缘损坏、接线错误等原因导致电流从非正常路径流过的现象。瞬时短路电流可能达到电机额定电流的几十倍甚至上百倍,如果不能及时切断电源,则有可能造成电机不可修复的损坏,还有可能导致触电、火灾等危险。短路保护应该满足以下要求:一是必须在很短的时间内切断电源;二是当电机正常启动、制动时,保护装置不应误动作。常用的短路保护装置有熔断器和断路器。
过流保护过电流是指电动机的工作电流超过其额定值,如果时间久了,就会使电机过热损坏电机,因此需要采取保护措施。过电流时,电流仍由正常路径流通,其值比短路电流值要小。过电流一般是由于负载过大或是启动不正确。为了避免影响电动机正常工作,过电流保护动作值应该比正常启动电流略大一些。过电流保护也要求保护装置能瞬时动作。过电流保护一般采用过电流继电器。
过载保护电动机过载是指其工作电流超过额定值使绕组过热。引起过载的原因很多,如负载的突然增加、电源电压降低、电动机轴承磨损等。过载与过流类似,但也有差别。主要的不同在于动作效应的不同。过电流是由电磁效应来引发保护装置动作,针对电流的瞬时大小;而过载保护则是由电流的热效应,即电流对时间的累积结果来引发保护装置动作。一般情况下同一电路中,过载保护动作电流值要比过电流小,而这两者又均比上面提到的短路保护动作电流值小。值得注意的是,短路保护、过电流保护和过载保护是不能互相代替的。过载保护应采用热继电器或电动机保护器作为保护元件。
失压保护如果电动机在正常工作时突然掉电,那么在电源电压恢复时,就可能自行启动,造成人身事故或机械设备损坏。为防止电压恢复时电动机的自行启动或电器元件自行投入工作而设置的保护,称为失压保护。采用接触器和按钮控制电动机的启动制动就具有失压保护功能。如果正常工作中电网电压消失,接触器会自动释放而切断电动机电源。
欠压保护电动机或电器元件在有些应用场合,当电网电压降到额定电压的60%-80%时,就要求能自动切除电源而停止工作,这种保护称为欠电压保护。电动机在电网电压降低时,其转速、转矩都将降低甚至堵转。在负载一定的情况下,一方面电动机电流增大,而其增加副度还不足以使熔断器和热继电器动作,因此必须要采取欠压保护措施。除了利用接触器本身的欠电压保护作用之外,还可以采用低压断路器或专门的电磁式电压继电器来进行欠电压保护,其方法是将电压继电器线圈跨接在电源上,其动合触头串接在接触器控制回路中。当电网电压低于指定值时,电压继电器动作使接触器释放。
过压保护当由于某种原因使得电动机电源电压超过其额定值时,电动机的定子电流增大,使电动机发热增多,时间久了就会造成电动机损坏。如果电压比额定值高很多,则电动机定子电流就会超出额定值许多而可能烧坏电机。因此,需要进行过电压保护。最常见的过电压保护装置是过电压继电器。电源电压一旦过高,过电压继电器的常闭触头就立即动作,从而控制接触器及时断开电源。过电压继电器的动作电压整定值一般可为电动机额定电压的1.05-1.2倍。
断相保护异步电动机在正常运行时,如果电源任一相突然断路,电动机就处于断相运行。此时电动机实际上是在单相电源下运行,电动机定子电流会增大,转速要下降甚至会堵转,时间一长就会烧坏电机。实践表明,断相运行是使电动机损坏的主要原因之一,因此应进行断相保护。引起电动机断相运行的原因很多,如熔断器一相熔体烧断,电动机绕组一相断路、一相接触不良或松脱,电源一相线路断开等,其中尤以熔断器一相烧断的情况最为常见。断相运行时,线路电流和电动机绕组连接因断相形式不同而不同;电动机负载越大,故障电流也越大。断相运行时,通常可以根据电流或电压发生的变化特征检测出断相信号来构成断相保护装置。