電動機基本保護元件介紹

電動機基本保護元件介紹一、開關(guān)（QF）：1、 簡介：空氣開關(guān)（英文名：Airswitch），又名空氣斷路器，是斷路器的一種。是一種只要電路中電流超過額定電流就會自動斷開的開關(guān)?？諝忾_關(guān)是低壓配電網(wǎng)絡(luò)和電力拖動系統(tǒng)中非常重要的一種電器，它集控制和多種保護功能于一身。除能完成接觸和分斷電路外，尚能對電路或電氣設(shè)備發(fā)生的短路、嚴重過載及欠電壓等進行保護，同時也可以用于不頻繁地啟動電動機。2、 工作原理：脫扣方式有熱動、電磁和復(fù)式脫扣3種。當線路發(fā)生一般性過載時，過載電流雖不能使電磁脫扣器動作，但能使熱元件產(chǎn)生一定熱量，促使雙金屬片受熱向上彎曲，推動杠桿使搭鉤與鎖扣脫開，將主觸頭分斷，切斷電源。當線路發(fā)生短路或嚴重過載電流時，短路電流超過瞬時脫扣整定電流值，電磁脫扣器產(chǎn)生足夠大的吸力，將銜鐵吸合并撞擊杠桿，使搭鉤繞轉(zhuǎn)軸座向上轉(zhuǎn)動與鎖扣脫開，鎖扣在反力彈簧的作用下將三副主觸頭分斷，切斷電源。開關(guān)的脫扣機構(gòu)是一套連桿裝置。當主觸點通過操作機構(gòu)閉合后，就被鎖鉤鎖在合閘的位置。如果電路中發(fā)生故障，則有關(guān)的脫扣器將產(chǎn)生作用使脫扣機構(gòu)中的鎖鉤脫開，于是主觸點在釋放彈簧的作用下迅速分斷。按照保護作用的不同，脫扣器可以分為過電流脫扣器及失壓脫扣器等類型。3、選擇原則：選擇空開額定電流大于等于計算電流就可以了。如總電路選擇60A空開，11kw電機選擇40A空開，7.5kw電機選擇40A空開，3kw電機選擇10A空開。此外需要注意：（1） 由線路的計算電流來決定斷路器的額定電流；（2） 斷路器的短路整定電流應(yīng)躲過線路的正常工作啟動電流。（3） 按線路的最大短路電流來校驗低壓斷路器的分斷能力；（4） 按照線路的最小短路電流來校驗斷路器動作的靈敏性，即線路最小短路電流應(yīng)不小于斷路器短路整定電流的1.3倍；（5） 按照線路上的短路沖擊電流（即短路全電流最大瞬時值）來校驗斷路器的額定短路接通能力（最大電流預(yù)期峰值），即后者應(yīng)大于前者。二、熔斷器（FU）：1、 簡介：熔斷器（fuse）是指當電流超過規(guī)定值時，以本身產(chǎn)生的熱量使熔體熔斷，斷開電路的一種電器。熔斷器是根據(jù)電流超過規(guī)定值一段時間后，以其自身產(chǎn)生的熱量使熔體熔化，從而使電路斷開；運用這種原理制成的一種電流保護器。熔斷器廣泛應(yīng)用于高低壓配電系統(tǒng)和控制系統(tǒng)以及用電設(shè)備中，作為短路和過電流的保護器，是應(yīng)用最普遍的保護器件之一。2、選擇原則：一般在電機回路中可按（1.5?2.5）電動機額定電流范圍內(nèi)選取，主要起起短路保護作用三、交流接觸器（KM）1、 基本組成交流接觸器主要有四部分組成：（1）電磁系統(tǒng),包括吸引線圈、動鐵芯和靜鐵芯；（2）觸頭系統(tǒng)，包括三組主觸頭和一至兩組常開、常閉輔助觸頭，它和動鐵芯是連在一起互相聯(lián)動的；（3）滅弧裝置，一般容量較大的交流接觸器都設(shè)有滅弧裝置，以便迅速切斷電弧，免于燒壞主觸頭；（4）絕緣外殼及附件，各種彈簧、傳動機構(gòu)、短路環(huán)、接線柱等。2、 失壓保護：所謂失壓和欠壓保護就是當電源停電或者由于某種原因電源電壓降低過多（欠壓）時，保護裝置能使電動機自動從電源上切除。因為當失壓或欠壓時，接觸器線圈電流將消失或減小，失去電磁力或電磁力不足以吸住動鐵心，因而能斷開主觸頭，切斷電源。失壓保護的作用一：當電源電壓恢復(fù)時，如不重新按下啟動按鈕，電動機就不會自行轉(zhuǎn)動（因自鎖觸頭也是斷開的），避免了發(fā)生事故。如果不是采用繼電接觸控制，而是直接用閘刀開關(guān)進行控制，由于在停電時往往忽視拉開電源開關(guān)，電源電壓恢復(fù)時，電動機就會自行啟動，會發(fā)事故。失壓保護的作用二:可以保證異步電動機不在電壓過低的情況下運行，防止電動機燒毀。比如起重機械、風機水泵等，既可以保證人身安全和設(shè)備安全，又可以確保能源的利用效率。失壓保護的作用三：在某些特定的場合，失壓可能導(dǎo)致設(shè)備工作異常。接觸器線圈在電壓過低時會失電斷開。3、 工作原理當線圈通電時，靜鐵芯產(chǎn)生電磁吸力，將動鐵芯吸合，由于觸頭系統(tǒng)是與動鐵芯聯(lián)動的,因此動鐵芯帶動三條動觸片同時運行，觸點閉合,從而接通電源。當線圈斷電時，吸力消失,動鐵芯聯(lián)動部分依靠彈簧的反作用力而分離,使主觸頭斷開，切斷電源。4、 使用接法一:一般三相接觸器一共有8個點，三路輸入，三路輸出，還有是控制點兩個。輸出和輸入是對應(yīng)的，很容易能看出來。如果要加自鎖的話，則還需要從輸出點的一個端子將線接到控制點上面。二：首先應(yīng)該知道交流接觸器的原理。他是用外界電源來加在線圈上，產(chǎn)生電磁場。加電吸合，斷電后接觸點就斷開。知道原理后，你應(yīng)該弄清楚外加電源的接點，也就是線圈的兩個接點，一般在接觸器的下部，并且各在一邊。其他的幾路輸入和輸出一般在上部，一看就知道。還要注意外加電源的電壓是多少(220V或380V)，一般都標得有。并且注意接觸點是常閉還是常開。如果有自鎖控制，根據(jù)原理理一下線路就可以了。5、 選擇：選擇接觸器的類型：根據(jù)電路中負載電流的種類選擇。交流負載應(yīng)選用交流接觸器，直流負載應(yīng)選用直流接觸器，如果控制系統(tǒng)中主要是交流負載，直流電動機或直流負載的容量較小，也可都選用交流接觸器來控制，但觸點的額定電流應(yīng)選得大一些。選擇接觸器主觸頭的額定電壓：應(yīng)等于或大于負載的額定電壓。選擇接觸器主觸頭的額定電流：被選用接觸器主觸頭的額定電流應(yīng)不小于負載電路的額定電流。也可根據(jù)所控制的電動機最大功率進行選擇。如果接觸器是用來控制電動機的頻繁啟動、正反或反接制動等場合，應(yīng)將接觸器的主觸頭額定電流降低使用，一般可降低一個等級。⑷根據(jù)控制電路要求確定吸引線圈工作電壓和輔助觸點容量：如果控制線路比較簡單，所用接觸器的數(shù)量較少，則交流接觸器線圈的額定電壓一般直接選用380V或220V。如果控制線路比較復(fù)雜，使用的電器又比較多，為了安全起見，線圈的額定電壓可選低一些，這時需要加一個控制變壓器。直流接觸器線圈的額定電壓應(yīng)視控制回路的情況而定。而一系列、同一容量等級的接觸器，其線圈的額定電壓有好幾種，可以選線圈的額定電壓和直流控制電路的電壓一致。直流接觸器的線圈是加直流電壓，交流接觸器的線圈一般是加交流電壓。有時為了提高接觸器的最大操作頻率，交流接觸器也有采用直流線圈的。如果把直流電壓的線圈加上交流電壓，因阻撓太大，電流太小，則接觸器往往不吸合。如果將交流電壓的線圈加上直流電壓，則因電阻太小，電流太大，會燒壞線圈。四、抗晃電接觸器1、抗晃電技術(shù)抗晃電技術(shù)，是指防止電源電壓暫時跌落或者消失，讓電源電壓不會在很短的時間內(nèi)(一般是幾秒以內(nèi))出現(xiàn)間斷的技術(shù)。這種技術(shù)一般應(yīng)用于，工業(yè)過程設(shè)備，因為這些設(shè)備對電壓暫降特別敏感，因為設(shè)備內(nèi)任何一個元件由于電源出現(xiàn)問題都會使整個流程停止運轉(zhuǎn)。這些工業(yè)過程涉及汽車、半導(dǎo)體、塑料、石化、紡織、光纖、飲料乳業(yè)、移動通信等領(lǐng)域，常受電壓暫降影響的重要設(shè)備有冷卻裝置控制、直流電機驅(qū)動、可編程邏輯控制器(PLC)、機械裝置、可調(diào)速驅(qū)動裝置等。晃電：電壓暫降/驟降(VoltageSag)是電壓有效值降至標稱值(NominalValue)的10%至90%，且持續(xù)時間為10ms至1min(典型持續(xù)時間為10ms?600ms)的電能質(zhì)量事件之。嚴重的電壓暫降，將使用電設(shè)備停止工作，或引起所生產(chǎn)產(chǎn)品質(zhì)量下降。而電壓暫降影響的嚴重性則隨用電設(shè)備的特性而異。當輸配電系統(tǒng)中發(fā)生短路故障、感應(yīng)電機啟動、雷擊、開關(guān)操作、變頻器以及電容組的投切等事件時，均可引起電壓暫降。其中，短路故障、感應(yīng)電機啟動和雷擊是引起電壓暫降的主要原因。雷擊時造成的絕緣子閃絡(luò)或?qū)Φ胤烹姇贡Ｗo裝置動作，從而導(dǎo)致供電電壓暫降。這種暫降影響范圍大，持續(xù)時間一般超過100ms。電機全電壓啟動時，需要從電源汲取的電流值為滿負荷時的500%?800%，這一大電流流過系統(tǒng)阻抗時，將會引起電壓突然下降。短路故障可能會引起系統(tǒng)遠端供電電壓較為嚴重的跌落，影響工業(yè)生產(chǎn)過程中對電壓敏感的電氣設(shè)備的正常工作，甚至造成嚴重的經(jīng)濟損失。保護裝置切除故障、誤動以及運行人員誤操作等均可引起供電中斷。當保護裝置跳閘切斷給某一用戶供電的線路時，該供電線路上將出現(xiàn)電壓中斷。這種情況一般僅在該線路上發(fā)生故障時才會出現(xiàn)，而相鄰的非故障線路上都將發(fā)生不同程度的電壓暫降。2、抗晃電接觸器基本內(nèi)容晃電現(xiàn)象：電力系統(tǒng)在運行過程中，由于雷擊、對地短路、故障重合閘、備自投、企業(yè)外部、內(nèi)部的電網(wǎng)故障、大型設(shè)備起動等原因，所造成的電網(wǎng)故障，會造成電壓瞬間較大幅度波動或者短時斷電又恢復(fù)，這種現(xiàn)象稱為“晃電”?；坞娭饕幸韵聨追N情況：電壓驟降、驟升，持續(xù)時間0.5個周期至1min，電壓上升至標稱電壓的110~180%或或下降至標稱電壓的10~90%。電壓閃變，電壓波形包絡(luò)線呈規(guī)則的變化或電壓幅值一系列的隨機變化，一般表現(xiàn)為人眼對電壓波動所引起的照明異常而產(chǎn)生的視覺感受。短時斷電，持續(xù)時間在0.5個周波至3S的供電中斷(如備自投、重合閘等)?；坞姷挠绊懀夯坞妼╇娀芈房刂齐娖鞯挠绊懡涣鹘佑|器在低壓電動機控制系統(tǒng)中的應(yīng)用非常廣泛，占了相當大的比例。由于電磁式交流接觸器的工作原理特點，當電網(wǎng)出現(xiàn)晃電時，會造成電磁或交流接觸器工作線圈短時斷電或電壓過低，導(dǎo)致靠電流維持吸合的動、靜鐵芯吸力小于釋放彈簧的彈力，使接觸器釋放產(chǎn)生跳閘停機的重要原因。電磁式交流接觸器的動作特性：國際IEC標準規(guī)定、額定電壓的80%為臨界可靠吸合電壓。臨界釋放電壓為額定工作電壓的20—70%，現(xiàn)場使用中電磁式交流接觸器一般都在標稱的電壓50%釋放，所以因“晃電”導(dǎo)致電磁式交流接觸器不受控制而自然跳閘停機是原理所致“晃電”造成跳閘停機原因隨著電網(wǎng)的發(fā)展、容量及規(guī)模的不斷擴大，晃電現(xiàn)象發(fā)生的頻率越來越多，由于現(xiàn)代化工礦企業(yè)生產(chǎn)裝置的規(guī)模越來越大，晃電持續(xù)時間雖然比較短，但對生產(chǎn)的影響卻十分巨大。瞬間的電壓波動將造成數(shù)百臺電動機跳閘、設(shè)備停機，電網(wǎng)電壓恢復(fù)后電機不能自行恢復(fù)運行，導(dǎo)致連續(xù)生產(chǎn)過程紊亂，并有可能造成生產(chǎn)及設(shè)備事故。對于大型裝置來說，如果人工進行恢復(fù)，花費的時間比較長，而對于一些無人值守的野外裝置，恢復(fù)的時間就更長。這對于石油、化工、農(nóng)藥等連續(xù)生產(chǎn)裝置來說，產(chǎn)生的諸如安全、環(huán)保、廢品、原料浪費、產(chǎn)量降低、效益低下等一系列損失是非常巨大的?；坞妼╇娀芈冯妱訖C的影響晃電由于低電壓，會導(dǎo)致電動機過流，從而使電動機熱保護動作跳閘。“晃電”短短的數(shù)秒鐘，對連續(xù)生產(chǎn)中要求大量設(shè)備在工藝流程上不允許電動機跳閘停機的企業(yè)是災(zāi)難性的，輕者幾十萬、上千萬經(jīng)濟損失，嚴重的還會發(fā)生火災(zāi)、爆炸乃至人身安全，對企業(yè)來講真是災(zāi)難的幾秒鐘。FS/E系列抗晃電交流接觸器用于交流50HZ、60HZ，額定工作電壓至1140V的電力系統(tǒng)中接通和分斷電路，用于連續(xù)性生產(chǎn)作業(yè)線因雷擊、短路重合等供電系統(tǒng)發(fā)生的瞬間失壓、失電（俗稱晃電）保持接觸器不脫扣。而操作接通分斷與常規(guī)接觸器完全相同。當事故停電超過定時限時間時，接觸器脫扣，達到了躲過晃電保持連續(xù)生產(chǎn)不停機的目的。FS/E系列抗晃電交流接觸器不依賴輔助工作電源.不依賴輔助工作裝置，具有體積小、可靠性高的特點。FS/E系列防晃電交流接觸器已經(jīng)在石油、化工、鋼鐵等企業(yè)發(fā)揮了積極作用，能有效的抵御電源電壓不穩(wěn).瞬間失壓.瞬間斷電，滿足了高要求的連續(xù)性生產(chǎn)線使用，本品通過TCE認證。（三） 特點：強力吸合系統(tǒng)：FS/E系列抗晃電交流接觸器采用雙組線圈，吸合速度快，強勁有力，動作特性極佳。接觸器在吸合或釋放時，干凈利落，無有害的抖動，避免了當電網(wǎng)出現(xiàn)失壓時觸頭抖動引起的燃弧熔焊，因而減小了觸頭磨損。無聲運行技術(shù)，安裝角度達到了±30。。控制器附加在接觸器側(cè)面，體積小、可靠性高。利用電源儲能的原理，實現(xiàn)延時釋放。接線方式與傳統(tǒng)的電磁接觸器基本一致。（四） 參數(shù)：線圈工作電壓：AC220V，允許波動+15%?-20%工作環(huán)境溫度：-25°C-+85°C工作海拔高度：W1000米延時時間范圍：新型抗晃電交流接觸器延時時間0?3.0S可調(diào)“晃電”保護：當晃電發(fā)生使電源電壓跌落到接觸器維持電壓以下時，接觸器主觸頭延時釋放，確?！盎坞姟遍g接觸器不脫扣。（五） 工作原理：抗晃電接觸器是一個雙線圈結(jié)構(gòu)，電源正常狀態(tài)下，控制模塊處于儲能狀態(tài)，接觸器的啟動和停止與常規(guī)接觸器一樣，當有“晃電”發(fā)生使電壓降到接觸器的維持電壓以下時，控制模塊開始工作，以儲能釋放的形式保持接觸器繼續(xù)吸合。當電源電壓恢復(fù)后，控制模塊又轉(zhuǎn)入儲能狀態(tài)。由于控制模塊使用了特殊的電源轉(zhuǎn)換部件，使得抗晃電接觸器的體積和安裝結(jié)構(gòu)保持了原有的特征，另外它不依賴輔助工作電源和輔助機械裝置，因而體積小，可靠性高。五、熱繼電器（FR）1、簡介：熱繼電器是由流入熱元件的電流產(chǎn)生熱量，使有不同膨脹系數(shù)的雙金屬片發(fā)生形變，當形變達到一定距離時，就推動連桿動作，使控制電路斷開，從而使接觸器失電，主電路斷開，實現(xiàn)電動機的過載保護。繼電器作為電動機的過載保護元件，以其體積小，結(jié)構(gòu)簡單、成本低等優(yōu)點在生產(chǎn)中得到了廣泛應(yīng)用。2、 說明熱繼電器是由流入熱元件的電流產(chǎn)生熱量，使有不同膨脹系數(shù)的雙金屬片發(fā)生形變，當形變達到一定距離時，就推動連桿動作，使控制電路斷開，從而使接觸器失電，主電路斷開，實現(xiàn)電動機的過載保護。熱繼電器作為電動機的過載保護元件，以其體積小，結(jié)構(gòu)簡單、成本低等優(yōu)點在生產(chǎn)中得到了廣泛應(yīng)用。3、 作用主要用來對異步電動機進行過載保護，他的工作原理是過載電流通過熱元件后，使雙金屬片加熱彎曲去推動動作機構(gòu)來帶動觸點動作，從而將電動機控制電路斷開實現(xiàn)電動機斷電。停車，起到過載保護的作用。鑒于雙金屬片受熱彎曲過程中，熱量的傳遞需要較長的時間，因此，熱繼電器不能用作短路保護，而只能用作過載保護熱繼電器的過載保