本文主要是關(guān)于電機過載保護器的相關(guān)介紹，并著重對電機過載保護器接線圖及其方法進行了詳盡的闡述。

　　電機過載保護器

　　電機保護器的作用是給電機全面的保護，在電機出現(xiàn)過載、過流、缺相、堵轉(zhuǎn)、短路、過壓、欠壓、漏電、三相不平衡、過熱、軸承磨損、定轉(zhuǎn)子偏心時，予以報警或保護的裝置。

　　選型

　　市場上電機保護產(chǎn)品未有統(tǒng)一標準，型號規(guī)格五花八門。制造廠商為了滿足用戶不同的使用需求派生出很多的系列產(chǎn)品，種類繁多，給廣大用戶選型帶來諸多不便；用戶在選型時應(yīng)充分考慮電機保護實際需求，合理選擇保護功能和保護方式，才能達到良好的保護效果，達到提高設(shè)備運行可靠性，減少非計劃停車，減少事故損失的目的。

　?。ㄒ唬┡c選型有關(guān)的條件

　　1、電機參數(shù)：要先了解電機的規(guī)格型號、功能特性、防護型式、額定電壓、額定電流、額定功率、電源頻率、絕緣等級等。這些內(nèi)容基本能給用戶正確選擇保護器提供了參考依據(jù)。

　　2、環(huán)境條件：主要指常溫、高溫、高寒、腐蝕度、震動度、風(fēng)沙、海拔、電磁污染等。

　　3、電機用途：主要指拖動機械設(shè)備要求特點，如風(fēng)機、水泵、空壓機、車床、油田抽油機等不同負載機械特性。

　　4、控制方式：控制模式有手動、自動、就地控制、遠程控制、單機獨立運行、生產(chǎn)線集中控制等情況。啟動方式有直接、降壓、星角、頻敏變阻器、變頻器、軟起動等。

　　5、其他方面：用戶對現(xiàn)場生產(chǎn)監(jiān)護管理情況，非正常性的停機對生產(chǎn)影響的嚴重程度等。

　　與保護器的選用相關(guān)的因素還有很多，如安裝位置、電源情況、配電系統(tǒng)情況等；還要考慮是對新購電機配置保護，還是對電機保護升級，還是對事故電機保護的完善等；還要考慮電機保護方式改變的難度和對生產(chǎn)影響程度；需根據(jù)現(xiàn)場實際工作條件綜合考慮保護器的選型和調(diào)整。

　?。ǘ╇姍C保護器的常見類型

　　1、熱繼電器：普通小容量交流電機，工作條件良好，不存在頻繁啟動等惡劣工況的場合；由于精度較差，可靠性不能保證，不推薦使用。

　　2、電子型：檢測三相電流值，整定電流值采用電位器或拔碼開關(guān)，電路一般采用模擬式，采用反時限或定時限工作特性。保護功能包括過載、缺相、堵轉(zhuǎn)等，故障類型采用指示燈顯示，運行電量采用數(shù)碼管顯示。

　　3、智能型：檢測三相電流值，保護器使用單片機，實現(xiàn)電機智能化綜合保護，集保護、測量、通訊、顯示為一體。整定電流采用數(shù)字設(shè)定，通過操作面板按鈕來操作，用戶可以根據(jù)電機具體情況在現(xiàn)場對各種參數(shù)修正設(shè)定；采用數(shù)碼管作為顯示窗口，或采用大屏幕液晶顯示，能支持多種通訊協(xié)議，如ModBUS、ProfiBUS等，價格相對較高，用于較重要場合；高壓電機保護均采用智能型保護裝置。

　　4、熱保護型：在電機中埋入熱元件，根據(jù)電動機繞組的溫度進行保護，保護效果好；但電機容量較大時，需與電流監(jiān)測型配合使用，避免電機堵轉(zhuǎn)時溫度急劇上升時，由于測溫元件的滯后性，導(dǎo)致電機繞組受損。

　　5、磁場溫度檢測型：在電機中埋入磁場檢測線圈和測溫元件，根據(jù)電機內(nèi)部旋轉(zhuǎn)磁場的變化和溫度的變化進行保護，主要功能包括過載、堵轉(zhuǎn)、缺相、過熱保護和磨損監(jiān)測，保護功能完善，缺點是需在電機內(nèi)部安裝磁場檢測線圈和溫度傳感器。

　?。ㄈ?保護器類型在電動機工作條件下的選擇

　　1、對于工作條件要求不高、操作控制簡單，停機對生產(chǎn)影響不大的單機獨立運行電機，可選用普通型保護器，因普通型保護器結(jié)構(gòu)簡單，在現(xiàn)場安裝接線、替換方便，操作簡單，具有性價比高等特點。

　　2、對于工作條件惡劣，對可靠性要求高，特別是涉及自動化生產(chǎn)線的電動機，應(yīng)選用中高檔、功能較全的智能型保護器。

　　3、對于防爆電機，由于軸承磨損造成偏心，可能導(dǎo)致防爆間隙處摩擦出現(xiàn)高溫，產(chǎn)生爆炸危險，應(yīng)選擇磨損狀態(tài)監(jiān)測功能。對于大容量高壓潛水泵等特殊設(shè)備，由于檢查維護困難，也應(yīng)選擇磨損狀態(tài)監(jiān)測功能，同時監(jiān)測軸承的溫度，避免發(fā)生掃膛事故造成重大經(jīng)濟損失。

　　4、應(yīng)用于有防爆要求場所的保護器，要根據(jù)應(yīng)用現(xiàn)場的具體要求，選用相應(yīng)的防爆型保護器，避免安全事故發(fā)生。

　　（四） 保護器主電流的接線方式選擇

　　主電流接線方式分為：

　　1、一次穿芯式（也可以利用外圍電流互感器二次回路）

　　2、接線柱式（也可以利用外圍電流互感器二次回路）

　　3、直接插進式

　　一次穿芯式接線方便安全，避免了因接線柱接觸不良引起接觸電阻發(fā)熱。電動機額定電流值在5A以上，一般都可以選用一次穿芯接線。

　　直接插進接線方式接線方便，特別對于那些空間小、適合安裝位置的情況下，選用插進式保護器可以與接觸器輸出主觸頭直接相接。

　?。ㄎ澹?保護器整定電流范圍的選擇

　　為了適應(yīng)不同功率電動機的選配，保護器基本上都設(shè)有一定的電流調(diào)節(jié)范圍，在選用保護器時，根據(jù)電動機額定電流值盡可能選擇整定電流范圍中間區(qū)域的值。

　?。?工作電源選擇

　　工作電源主要是供保護器內(nèi)部電路工作，無需工作電源型除外，工作電源等級一般分為：AC380V，220V，110V，36V。對于工作電源選擇無特殊要求，因為它是獨立供電單元，用戶只要根據(jù)電動機控制回路電壓等級來選擇。

　　電機過載保護器接線圖詳解

　　在電機過載（大于保護器預(yù)置電流）或電機斷相（其中一相或多相無電流）運行時，常閉觸電3、4會短暫斷開（圖中電路），接觸器因此失電復(fù)位，3、4會恢復(fù)原（閉合）狀態(tài)。　　電動機保護器由三相電流互感器、檢測、放大、延時、調(diào)整電路和執(zhí)行繼電器組成。檢測電路檢測到電流互感器感應(yīng)的電流缺相或大于設(shè)定值時，經(jīng)放大器放大，使繼電器動作。繼電器觸頭串接于接觸器線圈供電回路中，繼電器動作后使接觸器斷電，起到保護電機作用。延時電路用于避開電機起動電流，其時長可調(diào)。調(diào)整電路用于根據(jù)被保護電機工作電流精確設(shè)置動作電流。

　　3、4是常開觸點，1、2（線圈）分別接電源的A、C相（啟動時），KM線圈兩端分別接C、A（經(jīng)3、4）相；若保護器動作，則3、4斷開，KM線圈回路斷路而失電復(fù)位。

　　一、工作原理經(jīng)典的電機星三角啟動方式主要的保護是熱繼電器。若使用熱繼電器對大型電機作保護，就會使大電線出現(xiàn)斷點（即進出熱繼電器的螺絲接線）問題，容易出現(xiàn)發(fā)熱點和故障點。

　　如果不用熔斷器和熱繼電器，而采用電機綜合保護器來實現(xiàn)，因為電機綜合保護器是穿心式，就可以減少大電線的斷點，從而減少發(fā)熱點和故障點，且價格比兩者便宜。

　　使用電機綜合保護器時必須注意控制線路的接線問題。以確保正常運行。

　　有的電機綜合保護器注明：“一定要接上負載才能正常工作，不接負載時處于缺相工作狀態(tài)。因此，綜合保護器是拒絕合閘的，電動機將無法啟動”。這說明電機綜合保護器內(nèi)部，是依靠電流互感器，檢測三相電流的有無，來判斷缺相否。在未接通電源和沒有負載時。這個閉點實際上是開點，所以沒法合閘。如型號為JD-6-300A的電機綜合保護器。

　　利用按鈕的動作，錯開了保護器電流檢測的開閉點問題。在時間繼電器的線包前面串并接了KM01和KM02兩個輔助閉點，是為了在啟動結(jié)束后，關(guān)斷時間繼電器（因為時間繼電器繼續(xù)通電沒有意義）。 、JD-6型電機綜合保護器的原理如圖2所示。具有缺相、過載的反時限特性保護功能。

　　電路主要由雙時基IC芯片NE556與電壓電流取樣環(huán)節(jié)組成比較電路、多諧振蕩電路、單穩(wěn)態(tài)電路等。

　　簡述如下：

　　1．缺相保護L1~L3．三個電流互感器取樣，經(jīng)三個三極管U9~U11組成的與門，在電阻R4上獲得門限電位。

　　缺相時，只要其中一個三極管截止，在R4上形成低電位時，紅色發(fā)光二極管亮，便表示缺相。同時電容C6快速充電，NE556的左邊555時基組成比較單元。

　　NE556的OUT1輸出端⑤腳是高電位，繼電器K1斷開，對外的保護點也斷開，從而使接觸器回路跳開，電機斷電而受到缺相保護。

　　不缺相時，在R4上形成高電位時，電容C6不能充電，NE556的OUT1輸出端⑤腳變成低電位，K1吸合。對外的保護點是閉點，電機具備啟動的條件。

　　2．正常運行電機啟動后，在正常運行時，電流互感器的取樣電位不會高于時基內(nèi)部比較電位。多諧振蕩電路也變成一個比較電路。NE556的OUT2輸出端⑨腳變成高電位，綠色發(fā)光二極管常亮，表示運行正常。

　　3．過載保護過載時，R4上的取樣電位高于時基內(nèi)部比較電位。隨著過載量的加重或時間的增長，R4上的取樣電位會相對增加。因而，多諧振蕩電路頻率也會隨著增高。對應(yīng)NE556的OUT2輸出端⑨腳電位，高低交替變化（唯一不足的是：這種電機綜合保護器的電流取樣只有一相），一旦⑨腳電位變低，單穩(wěn)態(tài)電路電容C6開始充電，按照變化的頻率充電。當電動機過載電流倍數(shù)較大時，對應(yīng)多諧振蕩脈沖中，低電平所占時間相對較長，這時C6充電速度較快；相反，當過載電流倍數(shù)較小時，C6充電速度較慢。這使得電動機的過載保護具有反時限特性。達到整定的電流和時間后．

　　單穩(wěn)態(tài)翻轉(zhuǎn)，NE556的OUT1輸出端⑤腳變成高電位，繼電器K1斷開，即對外的保護點也斷開。使接觸器回路跳開，電機不能再運轉(zhuǎn)而受到過載保護。

　　電位器r1對過載保護電流進行整定，電位器r2可對過載保護的反時限特性進行調(diào)整。在啟動時，電動機的啟動電流比正常運行后的過載電流倍數(shù)大得多．很容易使單穩(wěn)態(tài)翻轉(zhuǎn)。按正常過載的整定。往往不能兼顧啟動（這也是這種保護器的又一缺陷）。

　　所以，調(diào)節(jié)好星三角啟動方式的切換時間，限制啟動電流，才能使電機綜合保護器定性的使用好。

　　過載時，NE556的OUT2輸出端⑨腳電位不斷地進行高低變化。使接在輸出端的峰鳴器B1和黃色過載指示燈開始間歇鳴叫或閃光，可提示電動機過載。

　　二、整定與調(diào)整電機綜合保護器的使用必須有一個整定過程．以JD-6-300A電機綜合保護器為例介紹如下。

　　1．按照說明書方法進行位置整定

　　（1）將代表時間和電流的兩個電位器順時針旋到底。即時間值和電流值最大。

　?。?）在電機和控制線路均為正常的前提下。啟動電動機，待其運轉(zhuǎn)正常后，綠色指示燈亮。這時，將右邊電流電位器反時針緩慢減小，直至過載黃色報警燈閃爍。然后，再稍微順時針增加一點，在1分鐘內(nèi)黃色過流指示燈不閃爍一次的臨界狀態(tài)為止。

　?。?）將左邊時間電位器反時針逐漸減小。大于電機的實際啟動時間。

　　2．大電機的過流整定有條件時可用低電壓大電流整定，如圖3所示。

　　圖1 T1為1kVA單相調(diào)壓器，12為500VA、380W36V工作燈變壓器。導(dǎo)線在電機綜合保護器內(nèi)纏繞10圈．用鉗形電流表卡在變壓器T2的36V二次則內(nèi)．緩慢增加電壓．并觀察鉗形電流表讀數(shù)。如對應(yīng)電機為110kW，為250A左右。

　　從220A到250A的變化中過載黃色指示燈由閃爍變?yōu)殚L亮，達到了過流保護。電機過流倍數(shù)整定在額定電流的1.25～1.5倍間，時間整定為反時限特性。即電流大時間就短些，但整個時間長度應(yīng)大于啟動時間。

　　整個調(diào)試過程時間要短，因為變壓器、調(diào)壓器元件是處在安全短路狀態(tài)的。使用電機綜合保護器終歸是有些麻煩。所以，有些人就喜歡用熱繼電。器這種熟悉的形式。作成圖4的形式，雖然是熱繼電器的結(jié)構(gòu)形式。但是“以小代大”的?？朔舜鬅崂^電器必須使大線“斷點”這一缺點。這種方式，是以電流互感器采樣電流信號。來表征電機的啟動和運行時的電流情況。與電機的大電線是非接觸式的。

　　再通過小熱繼電器來實現(xiàn)熱過載保護功能。還是做到了減少大線的“斷點”發(fā)熱和故障多的問題。

　　這種方式和電機綜合保護器一樣，也具備非接觸式的特點，而且節(jié)能。這里順帶提一句，生產(chǎn)廠家能否把大熱繼電器改成這種形式呢？如生產(chǎn)廠家把它作成一體化，再把熱繼電器容量減小到0.1—1A，這樣既方便又節(jié)能。因為，熱繼電器中的熱雙金屬片在動作的過程中，具有反時限的功能。

　　完全正好作電機的過流熱保護。

　　電機保護器接線方法

　　首先使用螺絲刀將保護器的輸入端接電源，然后按下“試驗按鈕”，觀察保護器是否跳閘，跳閘說明保護器是完好的。

　　其次使用螺絲刀將保護器的輸出端接用電設(shè)備，比如三相電機、水泵等等。

　　最后將保護器開啟即可。