試論電動(dòng)機(jī)安全運(yùn)行的保護(hù)工作

李文基

摘 要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、社會(huì)的進(jìn)步，電子技術(shù)和微電子技術(shù)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步和發(fā)展，從而促進(jìn)了機(jī)電一體化的發(fā)展。在機(jī)電一體化的技術(shù)構(gòu)成中，電動(dòng)機(jī)是非常核心的一環(huán)，所以，對(duì)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行控制和保護(hù)，有利于促進(jìn)機(jī)電一體化走向節(jié)能、高效，從而促進(jìn)工業(yè)的發(fā)展，促進(jìn)工業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型，從而促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步。本文本文論述了電動(dòng)機(jī)的各種保護(hù)、各種保護(hù)間的關(guān)系及電動(dòng)機(jī)的常見故障及操作電動(dòng)機(jī)的注意事項(xiàng)。

關(guān)鍵詞：電動(dòng)機(jī)；安全運(yùn)行；保護(hù)

1引言

伴隨社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，電動(dòng)機(jī)在人們生產(chǎn)生活中越來越重要，很多行業(yè)生產(chǎn)都離不開電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)已成為人們生活中的主要驅(qū)動(dòng)裝置之一。電動(dòng)機(jī)保護(hù)工作關(guān)乎社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與人們生活水平的提升，在我國(guó)，每年由于電動(dòng)機(jī)使用方法不當(dāng)?shù)仍驅(qū)е码妱?dòng)機(jī)損壞的現(xiàn)象非常普遍，這不僅浪費(fèi)電氣設(shè)備，而且會(huì)給運(yùn)用電動(dòng)機(jī)的生產(chǎn)帶來間接性損失。

2電動(dòng)機(jī)運(yùn)行保護(hù)

2.1電動(dòng)機(jī)保護(hù)的分類

電動(dòng)機(jī)運(yùn)行保護(hù)主要分為機(jī)械保護(hù)與電氣保護(hù)兩個(gè)方面。機(jī)械保護(hù)是保護(hù)較大容量的電動(dòng)機(jī)軸承，電氣保護(hù)是保護(hù)電動(dòng)機(jī)不出現(xiàn)短路、過載、漏電及欠壓等問題。電動(dòng)機(jī)的電氣保護(hù)又可以詳細(xì)劃分：根據(jù)保護(hù)原理效應(yīng)分成三個(gè)類型，分別是電磁型、熱動(dòng)型與靜止型；根據(jù)保護(hù)原理訊號(hào)特點(diǎn)分成電壓量、溫度量及電流量；根據(jù)保護(hù)性質(zhì)分成電流保護(hù)、漏電保護(hù)、過載熱保護(hù)劑溫度保護(hù)等。

2.2電流保護(hù)

當(dāng)線路出現(xiàn)短路后，線路電流會(huì)迅速增大，對(duì)電流升高并高于某一值而做出動(dòng)作的裝置就是電流保護(hù)。電流保護(hù)的動(dòng)作效應(yīng)是電流熱效應(yīng)與電磁效應(yīng)，其常見的作用包含短路電流、過載電流保護(hù)和欠壓保護(hù)。短路電流保護(hù)主要針對(duì)電動(dòng)機(jī)的定子繞組出現(xiàn)短路故障而導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)被損壞，并且是電網(wǎng)的電壓有較大幅度下降情況，設(shè)置短路保護(hù)裝置或保護(hù)設(shè)備主要有熔斷器、自動(dòng)空氣開關(guān)，這兩種設(shè)備主要用來保護(hù)容量較小的電機(jī)。對(duì)于容量較大的籠型電動(dòng)機(jī)，通常運(yùn)用電磁式的電流繼電器來保護(hù)。運(yùn)用電磁式繼電器進(jìn)行保護(hù)時(shí)，如果電動(dòng)機(jī)的某一相出現(xiàn)短路，均會(huì)有繼電器做出動(dòng)作，致使接觸器線圈失去，進(jìn)而使電動(dòng)機(jī)電源被切斷。電磁式繼電器最大的優(yōu)點(diǎn)是能反復(fù)運(yùn)用、連續(xù)工作。

2.3過載電流保護(hù)

和過載熱保護(hù)不同，過載電流保護(hù)是因?yàn)殡姶判?yīng)而產(chǎn)生的保護(hù)動(dòng)作，過載電流保護(hù)常用的保護(hù)設(shè)備是感應(yīng)式的繼電器。感應(yīng)式繼電器由導(dǎo)磁體、感應(yīng)線圈、鋁盤及短路環(huán)構(gòu)成。在電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，感應(yīng)線圈里有電流，氣隙里的鋁盤發(fā)生旋轉(zhuǎn)，鋁盤的轉(zhuǎn)速會(huì)隨著電流的增大而增大。如果電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)較大電流過載或短路，繼電器的觸頭可以迅速做出動(dòng)作，瞬間切斷電源。如果電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)較小電流過載，氣隙里的鋁盤旋轉(zhuǎn)速度升至某一預(yù)定值以后，自動(dòng)做出觸頭動(dòng)作。過載電流保護(hù)最大的優(yōu)點(diǎn)是能夠同時(shí)進(jìn)行電動(dòng)機(jī)短路保護(hù)和過載保護(hù)，最大的缺點(diǎn)是出現(xiàn)小電流過載保護(hù)情況下，電動(dòng)機(jī)的過載能力難以充分發(fā)揮出來。

2.4漏電保護(hù)

漏電保護(hù)是在電動(dòng)機(jī)漏電時(shí)，為避免人體接觸電，保護(hù)設(shè)備或裝置以人體能夠接受的安全電流值或電壓值為基準(zhǔn)，自動(dòng)切除人體接觸的電源。按照漏電保護(hù)原理，可以把漏電保護(hù)裝置分成電流型和電壓型兩種。電流型漏電保護(hù)開關(guān)的動(dòng)作訊號(hào)是電動(dòng)機(jī)漏電時(shí)的零序電流或者泄露電流，一旦零序電流或者泄露電流達(dá)到一定臨界值，繼電器就會(huì)動(dòng)作，從而切斷電動(dòng)機(jī)電源。電流型保護(hù)開關(guān)又可以分成無互感器和有互感器兩種類型。無互感器型工作原理使將繼電器放于大地和定子繞組間，電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行過程中繼電器線圈沒有電流，控制回路暢通，如果有人觸電或者電動(dòng)機(jī)漏電，繼電器線圈中出現(xiàn)電流，繼電器觸頭做出動(dòng)作，致使電動(dòng)機(jī)失電。有互感器型保護(hù)開關(guān)的工作原理使電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，環(huán)形互感器的二次側(cè)沒有感應(yīng)電流，磁鐵吸引力能夠抵消彈簧拉力讓漏電保護(hù)開關(guān)一直處于導(dǎo)通狀態(tài)，在有人體觸電情況下，互感器的二次側(cè)有感應(yīng)電流，致使電磁吸引力減小，彈簧使漏電開關(guān)斷開，最終切斷電源。電壓型漏電保護(hù)開關(guān)的動(dòng)作訊號(hào)是電動(dòng)機(jī)外殼的對(duì)地電壓。選擇電壓型保護(hù)開關(guān)過程中，要使開關(guān)動(dòng)作電壓低于運(yùn)用狀態(tài)下的安全電壓。

2.5溫度保護(hù)

溫度保護(hù)是反應(yīng)溫度的保護(hù)，電流保護(hù)和過載熱保護(hù)對(duì)機(jī)械損耗而產(chǎn)生的電機(jī)過熱沒有起到作用，這種情況下要進(jìn)行溫度保護(hù)。最常見的溫度保護(hù)設(shè)備是雙金屬盤式的熱保護(hù)器、熱斷式保護(hù)器和嵌入式保護(hù)器。發(fā)熱元件在電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)，其發(fā)出熱量促使金屬盤動(dòng)作，切斷電源，從而防止電動(dòng)機(jī)的繞組變熱甚至損壞。金屬盤式保護(hù)器由發(fā)熱元件和金屬盤組成，常常裝設(shè)在電動(dòng)機(jī)的端蓋位置。電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行狀態(tài)下，金屬盤保持觸點(diǎn)閉合，如果電動(dòng)機(jī)溫度過高或超過某一限定值時(shí)，金屬盤受熱變成凹形，促使觸頭動(dòng)作，使電動(dòng)機(jī)的電源被切斷。當(dāng)電動(dòng)機(jī)溫度降低后，金屬盤會(huì)變成原來的形狀。金屬盤式保護(hù)器對(duì)溫度和電流都十分敏感，保護(hù)功能非常強(qiáng)。熱斷式保護(hù)器常裝設(shè)在電動(dòng)機(jī)外殼位置，電動(dòng)機(jī)處于正常運(yùn)行過程中，感溫材料促使彈簧處于緊壓狀態(tài)，線路保持暢通，如果電動(dòng)機(jī)溫度過高，感溫材料被融化，彈簧變松致使電路被斷開，最終切斷電源。因?yàn)楦袦夭牧媳蝗刍院鬅o法恢復(fù)原來狀態(tài)，所以，熱斷式保護(hù)器通常是一次性運(yùn)用的。嵌入式保護(hù)器常裝設(shè)在電動(dòng)機(jī)繞組的端部或者外表面，帶發(fā)熱元件保護(hù)裝置不僅能夠反應(yīng)附近環(huán)境溫度，還可以看出繞組電流大小，從而發(fā)揮保護(hù)作用。

3電動(dòng)機(jī)的常見故障及操作電動(dòng)機(jī)的注意事項(xiàng)

3.1電動(dòng)機(jī)的故障形式

電動(dòng)機(jī)故障形式主要有軸承損壞與繞組損壞兩方面。導(dǎo)致繞組損壞的常見原因有：長(zhǎng)時(shí)間受熱、化學(xué)、機(jī)械作用，繞組損壞或絕緣老化，出現(xiàn)對(duì)地短路或者相間短路；電壓太低致使電動(dòng)機(jī)難以成功啟動(dòng)，電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)時(shí)間過負(fù)荷運(yùn)行而被損壞；機(jī)械故障原因?qū)е码妱?dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子發(fā)生堵轉(zhuǎn)；缺相運(yùn)行也會(huì)使電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)故障，三相電源里的某一相短路，電動(dòng)機(jī)都會(huì)出現(xiàn)缺相運(yùn)行。

3.2操作電動(dòng)機(jī)過程中的注意事項(xiàng)

為了保證電動(dòng)機(jī)安全可靠的運(yùn)行，一定要給電動(dòng)機(jī)配備必要的保護(hù)裝置。因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)保護(hù)工作十分復(fù)雜，實(shí)際運(yùn)用過程中，要根據(jù)電動(dòng)機(jī)形式、容量、配電設(shè)備及控制方式來合理選取保護(hù)裝置。運(yùn)行電動(dòng)機(jī)前，認(rèn)真檢查電動(dòng)機(jī)各個(gè)部門的裝配情況，根據(jù)電動(dòng)機(jī)的銘牌進(jìn)行接線，關(guān)鍵的電動(dòng)機(jī)要配有缺相保護(hù)，電動(dòng)機(jī)外殼結(jié)合電網(wǎng)運(yùn)行方式可靠的接地或者接零。電動(dòng)機(jī)要保持零部件齊全、附近環(huán)境清潔、定期進(jìn)行保養(yǎng)與檢修。

4結(jié)束語(yǔ)

電動(dòng)機(jī)是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中最常用的電氣設(shè)備，保證電動(dòng)機(jī)安全可靠運(yùn)行工作非常重要。電氣工作人員要掌握電動(dòng)機(jī)安全運(yùn)行方面的相關(guān)知識(shí)，熟悉電動(dòng)機(jī)的常見故障，進(jìn)而及時(shí)發(fā)現(xiàn)并消除事故隱患。

參考文獻(xiàn)：

[1] 司敏.電動(dòng)機(jī)監(jiān)控保護(hù)器的日常維護(hù)[J]. 化工管理. 2015（20）

[2] 孫愛昕.電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行故障和維護(hù)[J]. 科技與創(chuàng)新. 2014（19）