三相交流異步電動機(jī)是一種將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的電力拖動裝置。它主要由定子、轉(zhuǎn)子和它們之間的氣隙構(gòu)成。對定子繞組通往三相交流電源后,產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場并切割轉(zhuǎn)子,獲得轉(zhuǎn)矩。三相交流異步電動機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行可靠、價格便宜、過載能力強(qiáng)及使用、安裝、維護(hù)方便等優(yōu)點,被廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域。
短路是由于絕緣損壞、接線錯誤等原因?qū)е码娏鲝姆钦B窂搅鬟^的現(xiàn)象。瞬時短路電流可能達(dá)到電機(jī)額定電流的幾十倍甚至上百倍,如果不能及時切斷電源,則有可能造成電機(jī)不可修復(fù)的損壞,還有可能導(dǎo)致觸電、火災(zāi)等危險。短路保護(hù)應(yīng)該滿足以下要求:一是必須在很短的時間內(nèi)切斷電源;二是當(dāng)電機(jī)正常啟動、制動時,保護(hù)裝置不應(yīng)誤動作。常用的短路保護(hù)裝置有熔斷器和斷路器。
過流保護(hù)過電流是指電動機(jī)的工作電流超過其額定值,如果時間久了,就會使電機(jī)過熱損壞電機(jī),因此需要采取保護(hù)措施。過電流時,電流仍由正常路徑流通,其值比短路電流值要小。過電流一般是由于負(fù)載過大或是啟動不正確。為了避免影響電動機(jī)正常工作,過電流保護(hù)動作值應(yīng)該比正常啟動電流略大一些。過電流保護(hù)也要求保護(hù)裝置能瞬時動作。過電流保護(hù)一般采用過電流繼電器。
過載保護(hù)電動機(jī)過載是指其工作電流超過額定值使繞組過熱。引起過載的原因很多,如負(fù)載的突然增加、電源電壓降低、電動機(jī)軸承磨損等。過載與過流類似,但也有差別。主要的不同在于動作效應(yīng)的不同。過電流是由電磁效應(yīng)來引發(fā)保護(hù)裝置動作,針對電流的瞬時大小;而過載保護(hù)則是由電流的熱效應(yīng),即電流對時間的累積結(jié)果來引發(fā)保護(hù)裝置動作。一般情況下同一電路中,過載保護(hù)動作電流值要比過電流小,而這兩者又均比上面提到的短路保護(hù)動作電流值小。值得注意的是,短路保護(hù)、過電流保護(hù)和過載保護(hù)是不能互相代替的。過載保護(hù)應(yīng)采用熱繼電器或電動機(jī)保護(hù)器作為保護(hù)元件。
失壓保護(hù)如果電動機(jī)在正常工作時突然掉電,那么在電源電壓恢復(fù)時,就可能自行啟動,造成人身事故或機(jī)械設(shè)備損壞。為防止電壓恢復(fù)時電動機(jī)的自行啟動或電器元件自行投入工作而設(shè)置的保護(hù),稱為失壓保護(hù)。采用接觸器和按鈕控制電動機(jī)的啟動制動就具有失壓保護(hù)功能。如果正常工作中電網(wǎng)電壓消失,接觸器會自動釋放而切斷電動機(jī)電源。
欠壓保護(hù)電動機(jī)或電器元件在有些應(yīng)用場合,當(dāng)電網(wǎng)電壓降到額定電壓的60%-80%時,就要求能自動切除電源而停止工作,這種保護(hù)稱為欠電壓保護(hù)。電動機(jī)在電網(wǎng)電壓降低時,其轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩都將降低甚至堵轉(zhuǎn)。在負(fù)載一定的情況下,一方面電動機(jī)電流增大,而其增加副度還不足以使熔斷器和熱繼電器動作,因此必須要采取欠壓保護(hù)措施。除了利用接觸器本身的欠電壓保護(hù)作用之外,還可以采用低壓斷路器或?qū)iT的電磁式電壓繼電器來進(jìn)行欠電壓保護(hù),其方法是將電壓繼電器線圈跨接在電源上,其動合觸頭串接在接觸器控制回路中。當(dāng)電網(wǎng)電壓低于指定值時,電壓繼電器動作使接觸器釋放。
過壓保護(hù)當(dāng)由于某種原因使得電動機(jī)電源電壓超過其額定值時,電動機(jī)的定子電流增大,使電動機(jī)發(fā)熱增多,時間久了就會造成電動機(jī)損壞。如果電壓比額定值高很多,則電動機(jī)定子電流就會超出額定值許多而可能燒壞電機(jī)。因此,需要進(jìn)行過電壓保護(hù)。最常見的過電壓保護(hù)裝置是過電壓繼電器。電源電壓一旦過高,過電壓繼電器的常閉觸頭就立即動作,從而控制接觸器及時斷開電源。過電壓繼電器的動作電壓整定值一般可為電動機(jī)額定電壓的1.05-1.2倍。
斷相保護(hù)異步電動機(jī)在正常運(yùn)行時,如果電源任一相突然斷路,電動機(jī)就處于斷相運(yùn)行。此時電動機(jī)實際上是在單相電源下運(yùn)行,電動機(jī)定子電流會增大,轉(zhuǎn)速要下降甚至?xí)罗D(zhuǎn),時間一長就會燒壞電機(jī)。實踐表明,斷相運(yùn)行是使電動機(jī)損壞的主要原因之一,因此應(yīng)進(jìn)行斷相保護(hù)。引起電動機(jī)斷相運(yùn)行的原因很多,如熔斷器一相熔體燒斷,電動機(jī)繞組一相斷路、一相接觸不良或松脫,電源一相線路斷開等,其中尤以熔斷器一相燒斷的情況最為常見。斷相運(yùn)行時,線路電流和電動機(jī)繞組連接因斷相形式不同而不同;電動機(jī)負(fù)載越大,故障電流也越大。斷相運(yùn)行時,通??梢愿鶕?jù)電流或電壓發(fā)生的變化特征檢測出斷相信號來構(gòu)成斷相保護(hù)裝置。