異步電動機的電氣保護類型

異步電動機的保護

電壓高達 500 V、功率從 0.05 到 350 — 400 kW 的三相交流異步電動機是最常見的電動機類型。

電動機的可靠和不間斷運行首先是通過正確選擇額定功率、運行模式和執行形式來確保的。同樣重要的是，在組成電路、選擇控制設備、電線和電纜、安裝和運行電力驅動時，遵守必要的要求和規則。

電動機的應急運行模式

即使對於正確設計和操作的電力驅動器，在它們的操作過程中也總是有可能發生緊急或電機和其他電氣設備的異常模式。

緊急模式包括：

1) 電動機繞組中的多相（三相和兩相）和單相短路；電動機接線盒和外部電源電路中的多相短路（電線和電纜中，開關設備的觸點上，電阻箱中）；發動機內部或外部電路中的外殼或中性線相短路 - 在帶有接地中性線的網絡中；控制電路短路；電機繞組匝間短路（匝電路）。

短路是電氣裝置中最危險的緊急情況。在大多數情況下，它們是由於絕緣損壞或重疊而發生的。短路電流有時會達到正常模式下電流值的數十倍和數百倍，其熱效應和帶電部件所承受的動態力會導致電路失效整個電氣裝置；

2) 由於通過其繞組的電流增加而引起的電動機熱過載：當工作機構由於技術原因而過載時，特別是嚴酷的啟動條件，電動機欠載或停轉，電源電壓長期降低，損失外部電源電路的某一相或電機繞組中的斷線，電機或操作機構的機械損壞，以及電機冷卻條件惡化導致的熱過載。

熱過載主要導致發動機絕緣加速老化和破壞，從而導致短路，即嚴重事故和發動機過早失效。

異步電動機的保護類型

提供保護措施以在違反正常操作條件的情況下保護髮動機免受損壞，並及時將有故障的發動機與網絡斷開，從而防止或限制事故的發展。

主要和最有效的方法是電機的電氣保護，按照 《電氣裝置建造規則》(PUE)。

根據可能出現的故障和異常運行模式的性質，有幾種基本最常見的異步電動機電氣保護類型。

異步電動機短路保護

當電源（主）電路或控制電路中出現短路電流時，短路保護會關閉電機。

提供短路保護的設備（保險絲、電磁繼電器、帶電磁脫扣器的斷路器）幾乎立即動作，即沒有時間延遲。

異步電動機的過載保護

過載保護可防止電機出現不可接受的過熱，尤其是在相對較小但長期的熱過載情況下。過載保護只能用於這些操作機構的電動機，在這些操作機構中，如果操作過程受到干擾，負載可能會異常增加。

過載保護裝置（溫度和 熱繼電器，電磁繼電器，帶熱釋放或時鐘機制的自動開關）當發生過載時，它們會在一定延遲後關閉電機，過載越大越小，並且在某些情況下過載很大，並且會立即關閉。

保護異步電動機免受電壓不足或消失的影響

在一個或多個電磁裝置的幫助下進行低電壓或低電壓保護（零保護），它在停電或市電電壓低於設定值時關閉電機時動作並保護消除電源中斷或恢復正常電源電壓後電機自發啟動。

異步電動機針對兩相運行的特殊保護可防止電動機過熱和“翻車”，即當主相之一時電動機產生的扭矩減小而導致電流停止電路中斷。該保護在發動機啟動時運行。

熱繼電器和電磁繼電器用作保護裝置。在第二種情況下，保護可能沒有時間延遲。

其他類型異步電動機的電氣保護

還有一些其他不太常見的保護類型（防止過電壓、帶隔離中性點的網絡中的單相接地故障、提高驅動器的旋轉速度等）。

用於保護電動機的電氣設備

電氣保護裝置可以同時施加一種或多種保護。例如，一些斷路器提供短路和過載保護。一些安全設備，例如 保險絲, 是單作用裝置，每次動作後需要更換或充電，其他的，如電磁繼電器和熱繼電器，是多作用裝置。後者的不同之處在於它們返回到自整定和手動復位設備待機狀態的方式。

異步電動機電氣保護類型的選擇

在每個特定情況下選擇一種或另一種保護類型或同時選擇幾種保護類型，同時考慮驅動器的責任程度、功率、運行條件和維護程序（是否有常駐維護人員） .

對車間、建築工地、車間等電氣設備事故率數據的分析，揭示了發動機和技術設備正常運行中最頻繁重複的違規行為，可能會大有裨益。您應該始終努力確保保護在操作中盡可能簡單可靠。

任何電機，無論其功率和電壓如何，都必須防止短路。此處應考慮以下情況。一方面，保護必須被電機的啟動和製動電流禁用，該電流可能比其額定電流高 5-10 倍。另一方面，在許多短路情況下，例如繞組電路、定子繞組中性點附近的相間短路、電機內部箱體短路等，保護必須在啟動電流的低電流下工作。

很難通過簡單且廉價的補救措施同時滿足這些相互矛盾的要求。因此，低壓異步電動機的保護系統是建立在有意假設的基礎上的，即在電動機出現上述某些故障時，後者不會立即與保護斷開，而只是在這些故障發展過程中，在電機從網絡消耗的電流顯著增加。

對發動機保護裝置最重要的要求之一——其在緊急和異常發動機運行模式下的明確行動，同時不允許誤報。因此，必須正確選擇和仔細調整保護裝置。