試析三相異步電動機(jī)控制的電氣保護(hù)環(huán)節(jié)

李靜文

摘要：要求三相異步電動機(jī)的控制系統(tǒng)不僅要保證電機(jī)正常啟動和運(yùn)行，完成制動操作，還要通過相關(guān)保護(hù)措施維護(hù)電動機(jī)的安全使用?；诖耍疚囊噪妱訖C(jī)電氣保護(hù)作為研究對象，結(jié)合三相異步電動機(jī)的機(jī)械特點(diǎn)，分別從短路保護(hù)、過載保護(hù)、過電流保護(hù)、失電壓與欠電壓保護(hù)等方面闡述電動機(jī)控制的電氣保護(hù)工作。

關(guān)鍵詞：三相異步電動機(jī);電氣保護(hù);欠電壓保護(hù)

電氣控制系統(tǒng)不僅可以滿足正常機(jī)械生產(chǎn)和加工工藝的需要，還要保證電動機(jī)與相關(guān)設(shè)備可持續(xù)穩(wěn)定的運(yùn)行，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)運(yùn)行故障或異常工作的情況下，電氣保護(hù)環(huán)節(jié)可對電動機(jī)進(jìn)行實(shí)時保護(hù)。由此可見，電氣保護(hù)是電氣控制系統(tǒng)的重要組成部分，它可以保護(hù)三相異步電動機(jī)、電氣設(shè)備以及操作人員的人身安全。

1 關(guān)于三相異步電動機(jī)的機(jī)械特點(diǎn)

與其他電動機(jī)相比，三相異步電動機(jī)是一種新型電動機(jī)，它的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與磁場之間產(chǎn)生相互作用，從而實(shí)現(xiàn)電磁轉(zhuǎn)矩，使能量完成轉(zhuǎn)換。三相異步電動機(jī)主要有籠式電動機(jī)和繞線式電動機(jī)兩種，不僅價格便宜且具有高運(yùn)轉(zhuǎn)性能，目前已被廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)。三相異步電動機(jī)在工作時，其機(jī)械性能主要呈現(xiàn)為非線性曲線工作方式，并根據(jù)線段性穩(wěn)定運(yùn)行。同時，三相異步電動機(jī)在運(yùn)行時也會受到外界的影響，導(dǎo)致設(shè)備工作時出現(xiàn)不同程度的故障。面對這類問題，有必要對三相異步電動機(jī)轉(zhuǎn)矩和相關(guān)參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，尋找設(shè)計(jì)參數(shù)和實(shí)際參數(shù)之間的差異性，并采取針對性解決措施，保障設(shè)備穩(wěn)定正常工作[1]。

2 三相異步電動機(jī)控制的電氣保護(hù)環(huán)節(jié)

2.1 短路保護(hù)工作

當(dāng)前三相異步電動機(jī)的電氣控制系統(tǒng)在運(yùn)行時最常見的就是短路故障。一旦短路問題出現(xiàn)，電動機(jī)將無法進(jìn)行正常生產(chǎn)工作，導(dǎo)致設(shè)備生產(chǎn)效率下降。電動機(jī)發(fā)生短路故障的原因有很多，比如在使用時導(dǎo)線絕緣層磨損或線路運(yùn)行時出現(xiàn)故障，最終三相異步電動機(jī)發(fā)生損壞。要求相關(guān)人員加強(qiáng)對三相異步電動機(jī)電氣控制系統(tǒng)的短路保護(hù)工作，出現(xiàn)短路故障時立即將電源電線切除，并為系統(tǒng)安裝斷路器、熔斷器，這些保護(hù)裝置可以維持電動機(jī)正常工作。要求工作人員對控制系統(tǒng)安裝保護(hù)裝置時，嚴(yán)格按照具體的流程安裝，確保每相都有熔斷器或斷路器[2]。

2.2 過載保護(hù)工作

如果三相異步電動機(jī)運(yùn)行了較長一段時間，設(shè)備就有可能出現(xiàn)超載運(yùn)行的現(xiàn)象。如果不及時發(fā)現(xiàn)并制止，電動機(jī)絕緣層將會逐漸老化，設(shè)備溫度過高，影響電動機(jī)的使用壽命。建議相關(guān)人員加強(qiáng)對電動機(jī)的過載保護(hù)，使三相異步電動機(jī)在工作時的電流數(shù)值處于正常范圍，降低電流對設(shè)備的影響。一般情況下，可以從兩方面進(jìn)行電動機(jī)電氣控制系統(tǒng)的過載保護(hù)：（1）三相異步電動機(jī)在工作時會發(fā)生熱量上升的情況，如果熱量達(dá)到一定值，電動機(jī)就會出現(xiàn)瞬間短路的情況。這時，有必要開展電動機(jī)過載保護(hù)工作，除了安裝熔斷器以外，還要保證系統(tǒng)電流數(shù)值處于安全范圍內(nèi)。（2）三相異步電動機(jī)的過載保護(hù)和過電流保護(hù)環(huán)節(jié)有著明顯的差異性，人們在進(jìn)行過載保護(hù)工作時應(yīng)使用專用保護(hù)措施，確保熱繼電器相關(guān)發(fā)熱元件的額定電流不超過臨界值。

2.3 過電流保護(hù)工作

雖然三相異步電動機(jī)是電動機(jī)的一種，但三相異步電動機(jī)有很多種類，所產(chǎn)生的電流值也會不一樣。如果三相異步電動機(jī)工作時所經(jīng)過的電流過大，設(shè)備將會發(fā)生負(fù)載情況，進(jìn)而引發(fā)短路問題，導(dǎo)致設(shè)備無法正常運(yùn)行。為了加強(qiáng)對三相異步電動機(jī)電氣控制系統(tǒng)的過電流保護(hù)工作，以下建議可供參考：（1）完善三相異步電動機(jī)相關(guān)控制系統(tǒng)的電線和電流，制定設(shè)備故障預(yù)防制度，及時解決故障問題。（2）三相異步電動機(jī)在使用過程中應(yīng)避免重復(fù)啟動，保證電流流經(jīng)數(shù)值正常。比如三相籠型異步電動機(jī)，短時過電流雖然不會對電動機(jī)產(chǎn)生嚴(yán)重的后果，很多人也不會設(shè)置過電流保護(hù)裝置，但過電流保護(hù)就是因?yàn)榉钦优c過大負(fù)載而引起的故障問題，過電流比短路電流小，但更容易發(fā)生短路現(xiàn)象，特別是在頻繁啟動電動機(jī)的情況。短路保護(hù)、過電流保護(hù)、過載保護(hù)都屬于電流保護(hù)，但是故障電流與動作值不同，保護(hù)要求和應(yīng)用的元件也不同，這幾種故障問題的解決方法是不能相互替代的。

2.4 失電壓與欠電壓保護(hù)工作

三相異步電動機(jī)正常工作時，如果電源電壓突然消失，應(yīng)查看電源電壓在恢復(fù)時電動機(jī)是否正常啟動，生產(chǎn)設(shè)備是否會出現(xiàn)損壞，如果不加以制止，將有可能出現(xiàn)人身事故。對于供電系統(tǒng)電網(wǎng)，很多三相異步電動機(jī)或其他設(shè)備啟動時會出現(xiàn)過電流與瞬間網(wǎng)絡(luò)電壓下降的現(xiàn)象。為了避免電壓恢復(fù)時三相異步電動機(jī)自行啟動，或元件自動投入工作的保護(hù)措施就是失電壓保護(hù)。應(yīng)避免三相異步電動機(jī)和其他設(shè)備一同工作，規(guī)范接觸器和按鈕等環(huán)節(jié)操作，保證經(jīng)過三相異步電動機(jī)的電流和電壓都能符合要求。與失電壓相對應(yīng)的是欠電壓，可以在三相異步電動機(jī)上安裝欠電壓繼電器，做好電源電壓的調(diào)控操作。如果電源電壓過高，繼電器可以降低其數(shù)值，保障電源電壓處于安全范圍內(nèi)。

3 結(jié)語

總而言之，為了保障三相異步電動機(jī)的正常運(yùn)行，維護(hù)電氣控制系統(tǒng)的可操作性，有必要加強(qiáng)對三相異步電動機(jī)控制的電氣保護(hù)，對不同故障情況加以區(qū)分，采取具有針對性的解決措施。通過采取過載保護(hù)、過電流保護(hù)等方式保障三相異步電動機(jī)運(yùn)行安全。

參考文獻(xiàn)：

[1]余志勇，雷艷.三相異步電動機(jī)斷相分析及保護(hù)[J].居舍，2020（04）：28.

[2]徐娟，秦緒武.三相異步電動機(jī)控制的電氣保護(hù)環(huán)節(jié)[J].電子測試，2018（02）：89+85.