電動機的過載及其保護

1、一、電動機的過載及其保護一、電動機的過載及其保護電動機的過載除上述原因外，還有：a.電動機周圍環(huán)境溫度過高，散熱條件差；b.電動機在大的起動電流下緩慢起動；c.電動機長期低速運行；d.電動機頻繁起動、制動、正反轉運行及經(jīng)常反接制動。電動機的過載由于電流增大，發(fā)熱劇增，從而使其絕緣物受到損害，縮短了其使用壽命甚至被燒毀。從電動機的結構來看，鼠籠型電機的定子鐵心置放繞組的槽內(nèi)必須有良好的絕緣物，繞組(銅線)表面有絕緣漆層，繞線式電動機轉子繞

2、組與定子繞組一樣，繞組與鐵心槽襯以絕緣物，三個端線所接的銅滑環(huán)，環(huán)間，環(huán)與轉軸之間也是彼此絕緣的。為了保證電動機的相間、帶電體與外殼的絕緣，通常是使用各種耐熱等級的絕緣材料的。各種絕緣都有一定的耐受工作溫度的指標。IEC85規(guī)定A級(105℃)、E級(120℃)、B級(130℃)、F級(155℃)……。八十年代，IEC216提出了一個新的耐熱標準，稱為溫度指數(shù)TI(TemperatureIndex)以此代替IEC85。TI是按阿尼羅烏絲

3、(Arrhenins)公式t=10a＋bT計算的。式中：t—壽命[小時(h)]T—絕緣材料使用的溫度(℃)a、b—與材料有關的常數(shù)例如：某電動機使用的絕緣材料a=－2，b=1034，使用溫度T=164℃得t=10－2＋(1034642)=104.30=2000h它表示此絕緣物使用于164℃時，其使用壽命為20000小時。如果把使用溫度提高8℃，則T=164＋8=172℃t=10－2＋(1034172)=104=10000h它說明很早以來

4、，電工技術工作者提出的絕緣材料的使用溫度每增加8℃，其使用壽命就減半是有理論和實踐依據(jù)的。電動機的過載保護安秒(I－t)曲線(反時限)1.電動機的過載特性2.保護電器的保護特性3.電動機的起動電流特性保護器的I－t曲線在電動機過載特性之內(nèi)，但兩曲線間距不必拉得過大，以便做到既不使電動機因為過載造成溫升增大影響壽命，又充分利用電動機本身的最大耐受過載能力。根據(jù)生產(chǎn)和科學實踐，對電動機的保護特性已由IEC947—4《低壓開關設備和控制設備。

5、低壓機電式接角器和電動機起動器》作出了新的規(guī)定(我國的GB14048.4等效于IEC標準)，對無溫度補嘗的保護電器：1.0In2h不動作1.2In≤2h動作7.2In：2sTp≤10s、4sTp≤10s、6sTp≤20s、9sTp≤30s(也分4組，與上面的1.5In的4組相對應)。在八十年代，我國曾有科技人員對繞組采用B級絕緣(允許工作溫度為130℃)的電動機，進行了實測(即不動作和動作的時間極限，此極限表明不會引起絕緣水平下降的電流

6、與時間的最大值)：以上實測值是在幾臺電動機上測試的，不夠全面，但它表明，這個標準還是比較實際的(6In是老標準)舊標準把6In作為可返回特性的電流，它相當于電動機的起動電流，經(jīng)可返回時間(在通以6In時的延時時間，后將電流返回1倍In或0.9In，此段時間內(nèi)保護電器不允許動作，這種可返回特性的規(guī)定是為了躲過電動機的起動，它的可返回時間應大于電動機的起動時間，舊標準的可返回時間分1s、3s、8s、13s幾種)。鑒于把起動電流定在6倍和可返

7、回時間固定在上述的4種已不能完全反映現(xiàn)實情況(例再起動相比，要大(殘余電壓＋電源電壓)比電源電壓倍，這種尖峰電流雖然僅出現(xiàn)1－2周波，但足以使斷路器的瞬時脫扣器動作。因為1、2兩個原因，可出現(xiàn)下列情況：(1)電動機直接起動由于COS為0.3，尖峰電流為(6In)的2倍，等于In(有效值)故塑殼式斷路器的瞬時脫扣器整定電流值最小值為8.5In，(In為電動機的額定電流)(2)星—三角(Y－Δ)起動也假設為COS為0.3，當從Y起動到Δ運轉

8、的一瞬間(1～2周波)，尖峰電流(峰值)約為額定電流(有效值)的19倍，則斷路器必須把瞬時動作電流整定到14In以上。(3)自耦減壓起動時COS為0.3，電動機起動電流為6In，由于有尖峰電流的存在，原來按80％抽頭的正常起動電流為3.84In，現(xiàn)提高到7.7In，按65％抽頭的正常起動電流為4.3In，現(xiàn)提高到5In。(4)瞬時再起動按COS為0.3，起動電流為6In，考慮到殘余電壓的影響，尖峰電流為最大，是額定電流的24倍(622)

9、(峰值)，其有效值為=16.97≈17，因而斷路器的瞬時脫扣器的整定電流必須在電動機額定電流的17倍以上。從以上分析可知，正是電動機的型號、結構、起動方式等的不同，導致尖峰電流的出現(xiàn)，由此而推出Isct在8～15倍In之內(nèi)(個別的還可達到17倍In)，對于瞬時動作電流可調(diào)的斷路器，其調(diào)節(jié)范圍按8～15倍In考慮，而大量的塑殼式斷路器(不可調(diào))，取其平均值12In，誤差采用熔斷器保護電動機的瞬動，熔斷器的熔體電流可由下式確定：Irin≥I

10、st比α式中：Ist—電動機的起動電流A；α—決定起動狀況和熔斷器的系數(shù)，一般為2～3之間。三、鼠籠型電動機的斷相保護三、鼠籠型電動機的斷相保護電動機的斷相分為兩類，一是電動機外部的電源線斷線；二是電動機內(nèi)部定子繞組的斷線，而電動機內(nèi)部接線又分為星形聯(lián)結和三角形連接兩種。因此提到斷相必須分清是那一種性質(zhì)，另外，所謂斷相保護，是指正在運行中的電動機。1.被保護的電動機的定子繞組是星形聯(lián)結，斷相運行時，一般說未斷的兩相電流會增大。由于電壓的

11、不平衡，至少有一相電流增大。因是星形聯(lián)結，線電流等于相電流，所以對于星形聯(lián)結的電動機，選用一般的三極熱繼電器或三極保護電動機型的斷路器，是能夠起到有效保護的。2.被保護的電動機的定子繞組是三角形聯(lián)結，當電動機發(fā)生斷相時會有兩種情況產(chǎn)生：a.電動機外部的電源線斷線(如熔斷器——相熔斷)，I2ph=2Iph，I2=I3=I1ph＋I2ph=1.5I2ph此時線電流與相電流之間已不是的關系，線電流已經(jīng)不能正確反映相電流的大小，即不能有效地反映