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摘 要：叙述了我国对电动机维护装置的特征请求和目前市场上怕常见的几种维护装置的构造、性能、工作原理和优、毛病，并提出了产品钻研和发展的方向。

要害词：维护；装置；温度；发热

中图分类号：TM30 文献标识码：B

Analysis of Low Voltage Motor Protection

SUN Lei1,BO Lei2

(1.North Jiaotong University，Beijing 100044 China；2.Supervisory and Test Centre of Low

Voltage explision—proof Apparatus Product Qqality of Machinery Industry，Shenyang 110141

China)

Abstract：The characteristic requirements of our country to a motor protection and constructure，perfor-mance and working principle of several common protections are presented in the pazer，and puts forward developing and researching orientation of products．

key words:protection;device;temperature;heating

1 概述

众所周知电动机在运行历程中会发热，其容许发热特征曲线见图一。特殊是在电动机频繁起动、过载起动、过载运行等因素下，其发热量是很大，常常会导致销毁电动机而导致工作中止。据统计，电动机的毁坏大约有80％是由于发热原因而造成的。随着科学技能的发展，很多新型的、技能先进、可靠的电动机维护装置不断的被研制出来，极大的满足了电动机的维护请求。可以说在这个范畴内，其钻研和发展有着十分首要的经济意义和宽阔的发展远景。

我们知道，通电导领会发热，电动机是通过电—磁转换而发生动力的，而电动机的维护从某种意义上来说，就是对电动机进行温度维护。无论采用什么方法均是对电动机的发热进行操纵，而这种温度维护基础上可以分为间接维护和直接维护两大类。所谓间接维护就是通过对电动机的工作电流变革量进行监督，当一旦超过规定的电流范畴(也就是说其发热量超过请求)就应切断工作电源，实现维护功效。其长处是体系简略，配置容易，价钱经济。直接维护在国内还很少见，只有在引进的电动机上有所采纳，所谓直接维护就是直接监督电动机绕阻的温升状况而进行维护，其长处是动作可靠、正确、寿命长。

顺便指出，变压器类产品在运行中同样也存在发热维护问题，也可以分为间接维护和直接维护两方面，原理上大同小异，不在另行叙述。

图 1

2 电动机维护特征

电动机的维护基础上采用反时限特征，国度尺度对一般体系电动机绕阻的维护规定如下；

1.过载维护特征见表1

表1

2.断相维护特征见表2

表2

3 维护装置的种类和技能剖析

1.热继电器式

采纳热继电器对电动机进行维护是我国最早采纳的维护方法之一。最具代表性的是JR系列产品，其可以实现过载和短路维护。有的产品还具有断相维护功效，这种维护装置是直接衔接到电动机的回路中，应用热双金属片的热曲折性能而推进机械传动机构实现维护。

当两种雷同尺寸，但热膨胀系数不同的金属片在升高雷同温度条件下，它们的膨胀率是不同的，如果将这两种金属坚固地复合在一起以后，在升温时就会使复合金属片产生曲折。当一条窄的(一般长宽之比不小于3比1)热双金属片受热时，便会以必定的半径曲折成弧形，这是因为热膨胀系数高的自动层比热膨胀系数低的被动层伸展的严重。过载维护采纳的热继电器，就是应用热双金属片的这个特征而实现对电动机的维护。而断相维护也是应用热双金属片的特征采纳差动方法(一相热双金属片不动，另两相曲折)而实现维护的。对于短路维护，因为体系不容许长期蒙受短路电流，(一般为ms级)而热双金属片由于存在着热惯性，其曲折速度满足不了请求，所以通常采纳电磁体系实现，即当体系产生短路故障后，在短路电流的作用下使衔铁吸合，实现瞬动维护。

热继电器式维护的重要长处在于其构造对比简略，使用便利，成本低，所以利用范畴广，利用量较大。其毛病是整定值不正确，变革大，与电动机容许发热特征很难维持一致，从而导致不能到达可靠的维护请求，我国对早年生产的一些热继电器进行了淘汰就是一个证明。

2.电子式维护继电器

电子式维护继电器以其特有的长处大批的被利用到生产范畴内，这无疑标记着我国在电动机维护方面的重大革新和科技提高。电子式维护继电器仍然遵照着反时限维护的特征。其重要由两大部分组成：一是检测部分；二是实行部分。检测部分通常采纳电流互感器，应用其磁滞回线的直线部分来获取信号。实行部分较为繁杂，整个采纳电子元件来工作，其可以分为分立元件式、集成元件式和分立—集成混淆式三种。一般由信号对比、过电流维护、延时电路、触发电路、实行元件及电源等部分组成，可以实现对电动机的整个维护请求。可以这样说，电子式维护继电器是热继电器的更新换代产品，两者相比电子式维护继电器的维护功效与敏锐度都占据绝对的优势，其具有的技能先进，可靠正确，整定值可实现持续调解等特性，使得维护的电动机即可避免因过电流、断相、短路、三相不平衡等原因而烧坏电动机，还可以遵照请求任意设定整定值。但是，电子维护式继电器的毛病在于其技能请求较高，操作安装保护较繁杂，而且易受互感器精度影响，其输入信号不幻想，制作工艺繁杂，对元件质量请求较高级。

虽然电子式维护继电器发展历史不长，但由于它具有寿命长、工作可靠、精度高、动作速度快、功效强盛等热继电器无法比较的优势，已经成为电动机维护装置的一个重要品种。

3.熔断器式维护装置

熔断器在配电装置中起到维护电路的作用，熔断器主动断开电路是应用熔体串联在维护电器中。当电路产生过载、短路时，熔体的温度升高直至到达熔点时，熔体便开端熔化，从而切断电路。熔断器作为一种维护方法，也基础上遵照反时限特征。

作为一种传统的维护方法，其以分断才能高，可靠性好，安装面积小，使用保护简略、便利和价钱低廉等长处，而一直被普遍利用。但其存在的毛病是离散性大，无法调解，精度低，特征不好，受环境因素影响大，所以通常用来做短路维护之用。

在三相电路中使用的熔断器在运行中往往会产生某相熔断器熔断，剩余两相仍正常工作的情形而造成缺相运行。我们知道，电动机在缺相运行的条件下会很快销毁，如果是在缺相运行状况下起动电动机，也会在很短光阴内销毁电动机。这是熔断器维护的一个极大毛病和隐患。为此人们钻研出了熔断器监督维护继电器。其作用是监督熔断器的熔断状态，只要任一相熔断器熔断，都会使电动机断电而结束工作。

熔断器监督维护继电器基础上分为两种，一种是机械式，熔断器与维护机构组装在一起，此种装置请求熔断器一端带有撞针，当任一相熔断后，其撞针弹出，撞击机构而分断电路。并且必需在调换熔体之后电路才气正常工作。由于对熔体的这一特别请求，所以其容量都不大，一般不超过63A。另一种是电子式构造，其把取样电路并联到三相熔断器两端，当任一相熔断器的熔体熔断后都会使取样电路输出一个高信号，并送至实行单元从而完成维护，其实用范畴广，动作可靠。这种装置在国外已经大批利用，但在国内还很少见到。

4.温度维护继电器

所谓温度维护实际上就是直接维护的一种，其构造是在电动机绕阻中预先埋设测温元件(一般为PTC热敏电阻)配合操纵装备，对电动机进行有效的温度维护，PTC热敏电阻也称正温度系数热敏电阻。它的电阻值随温度的升高而增大，属于非线形变革，当温度到达某一温度时，电阻急剧增大，而产生突变，其曲线见图2。

图 2

温度维护就是应用了热敏电阻的这一特征，当电动机的绕阻温度到达规定值时，热敏电阻的阻值产生突变，呈很高的阻性，其维护装置获得此信号，进行处置后，通过操纵装备使电动机结束工作，实现维护。其原理框图见图3。

图3

由此可见，直接监督温度来实现对电动机的维护是一种极可靠、正确的方法。其毛病是热敏电阻的安装工艺繁杂，涉及范畴广。但是温度维护在国外许多国度，特殊是发达国度，已被普遍的利用并日趋完美。它是电气操纵的一个必不可少的组成部分。不但使电动机寿命得到延伸，而且运行体系也得到了有效的维护。

在我国采纳温度操纵技能仅仅是刚刚起步，处于推广阶段。不过随着技能的发展，用户的增添，温度维护技能必定会以低廉的价钱，简略的体系构造，可靠的维护特征等长处而获得长足的发展。

4.收场语

目前，我国在电动机的维护方法上经常在一个回路中采用双重维护办法，即采纳热继电器加熔断器维护或电子式继电器加熔断器维护方法。其道理无非就是进步维护的可靠性。由此可见，熔断器做为一种维护方法，还是十分首要的，尤其在后备维护方面，还有着无法比较的优胜性。在此，还应顺便指出，尽管热继电器存在着很多不足之处，但在如今由于其自身技能的不断发展，仍然以其奇特的优势连续存在，并不断发展。

除上述介绍的四种维护方法以外。随着电子盘算机和微电子技能在工业中的利用，今后还会呈现更先进，可靠的维护方法，使电动机维护技能更加完美，准确，可靠。而伴同着工业，农业，军工等行业的飞速发展，我们信赖在拖动体系上，电动机维护也同样是操纵范畴内的一个首要环节，也必定会获得宏大的提高。