基本簡(jiǎn)介
電機(jī)保護(hù)器的用于給電機(jī)全面的保護(hù),在電機(jī)出現(xiàn)過載、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(shí),予以報(bào)警或保護(hù)的裝置。目前,國(guó)內(nèi)外廣泛使用的壓縮機(jī)電機(jī)保護(hù)器有大兩類:雙金屬型和熱敏電阻 電子模塊型。它們的結(jié)構(gòu)不同,作用也不同。
基本選型
折疊基本原則
目前,市場(chǎng)上電機(jī)保護(hù)產(chǎn)品未有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),型號(hào)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(shí)應(yīng)充分考慮電機(jī)保護(hù)實(shí)際需求,合理選擇保護(hù)功能和保護(hù)方式,才能達(dá)到良好的保護(hù)效果,達(dá)到提高設(shè)備運(yùn)行可靠性,減少非計(jì)劃停車,減少事故損失的目的。
折疊基本方法
與選型有關(guān)的條件
1、電機(jī)參數(shù):要先了解電機(jī)的規(guī)格型號(hào)、功能特性、防護(hù)型式、額定電壓、額定電流、額定功率、電源頻率、絕緣等級(jí)等。這些內(nèi)容基本能給用戶正確選擇保護(hù)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(dòng)度、風(fēng)沙、海拔、電磁污染等。
3、電機(jī)用途:主要指拖動(dòng)機(jī)械設(shè)備要求特點(diǎn),如風(fēng)機(jī)、水泵、空壓機(jī)、車床、油田抽油機(jī)等不同負(fù)載機(jī)械特性。
4、控制方式:控制模式有手動(dòng)、自動(dòng)、就地控制、遠(yuǎn)程控制、單機(jī)獨(dú)立運(yùn)行、生產(chǎn)線集中控制等情況。啟動(dòng)方式有直接、降壓、星角、頻敏變阻器、變頻器、軟起動(dòng)等。電機(jī)保護(hù)器
5、其他方面:用戶對(duì)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)監(jiān)護(hù)管理情況,非正常性的停機(jī)對(duì)生產(chǎn)影響的嚴(yán)重程度等。
與保護(hù)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(duì)新購(gòu)電機(jī)配置保護(hù),還是對(duì)電機(jī)保護(hù)升級(jí),還是對(duì)事故電機(jī)保護(hù)的完善等;還要考慮電機(jī)保護(hù)方式改變的難度和對(duì)生產(chǎn)影響程度;需根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際工作條件綜合考慮保護(hù)器的選型和調(diào)整。
電機(jī)保護(hù)器的常見類型
1、熱繼電器:普通小容量交流電機(jī),工作條件良好,不存在頻繁啟動(dòng)等惡劣工況的場(chǎng)合;由于精度較差,可靠性不能保證,不*使用。
2、電子型:檢測(cè)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(shí)限或定時(shí)限工作特性。保護(hù)功能包括過載、缺相、堵轉(zhuǎn)等,故障類型采用指示燈顯示,運(yùn)行電量采用數(shù)碼管顯示。
3、智能型:檢測(cè)三相電流值,保護(hù)器使用單片機(jī),實(shí)現(xiàn)電機(jī)智能化綜合保護(hù),集保護(hù)、測(cè)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(jī)具體情況在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)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(jià)格相對(duì)較高,用于較重要場(chǎng)合;目前高壓電機(jī)保護(hù)均采用智能型保護(hù)裝置。
4、熱保護(hù)型:在電機(jī)中埋入熱元件,根據(jù)電動(dòng)機(jī)繞組的溫度進(jìn)行保護(hù),保護(hù)效果好;但電機(jī)容量較大時(shí),需與電流監(jiān)測(cè)型配合使用,避免電機(jī)堵轉(zhuǎn)時(shí)溫度急劇上升時(shí),由于測(cè)溫元件的滯后性,導(dǎo)致電機(jī)繞組受損。
5、磁場(chǎng)溫度檢測(cè)型:在電機(jī)中埋入磁場(chǎng)檢測(cè)線圈和測(cè)溫元件,根據(jù)電機(jī)內(nèi)部旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的變化和溫度的變化進(jìn)行保護(hù),主要功能包括過載、堵轉(zhuǎn)、缺相、過熱保護(hù)和磨損監(jiān)測(cè),保護(hù)功能完善,缺點(diǎn)是需在電機(jī)內(nèi)部安裝磁場(chǎng)檢測(cè)線圈和溫度傳感器。
保護(hù)器類型在電動(dòng)機(jī)工作條件下的選擇
1、對(duì)于工作條件要求不高、操作控制簡(jiǎn)單,停機(jī)對(duì)生產(chǎn)影響不大的單機(jī)獨(dú)立運(yùn)行電機(jī),可選用普通型保護(hù)器,因普通型保護(hù)器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,在現(xiàn)場(chǎng)安裝接線、替換方便,操作簡(jiǎn)單,具有性價(jià)比高等特點(diǎn)。
2、對(duì)于工作條件惡劣,對(duì)可靠性要求高,特別是涉及自動(dòng)化生產(chǎn)線的電動(dòng)機(jī),應(yīng)選用中高檔、功能較全的智能型保護(hù)器。
3、對(duì)于防爆電機(jī),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(xiǎn),應(yīng)選擇磨損狀態(tài)監(jiān)測(cè)功能。對(duì)于大容量高壓潛水泵等特殊設(shè)備,由于檢查維護(hù)困難,也應(yīng)選擇磨損狀態(tài)監(jiān)測(cè)功能,同時(shí)監(jiān)測(cè)軸承的溫度,避免發(fā)生掃膛事故造成重大經(jīng)濟(jì)損失。
4、應(yīng)用于有防爆要求場(chǎng)所的保護(hù)器,要根據(jù)應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)的具體要求,選用相應(yīng)的防爆型保護(hù)器,避免安全事故發(fā)生。
保護(hù)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(jìn)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(dòng)機(jī)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(jìn)接線方式接線方便,特別對(duì)于那些空間小、適合安裝位置的情況下,選用插進(jìn)式保護(hù)器可以與接觸器輸出主觸頭直接相接。
保護(hù)器整定電流范圍的選擇
為了適應(yīng)不同功率電動(dòng)機(jī)的選配,保護(hù)器基本上都設(shè)有一定的電流調(diào)節(jié)范圍,在選用保護(hù)器時(shí),根據(jù)電動(dòng)機(jī)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(hù)器內(nèi)部電路工作,無需工作電源型除外,工作電源等級(jí)一般分為:AC380V,220V,110V,36V。對(duì)于工作電源選擇無特殊要求,因它是獨(dú)立供電單元,用戶只要根據(jù)電動(dòng)機(jī)控制回路電壓等級(jí)來選擇。
基本類型
折疊雙金屬型
雙金屬型保護(hù)器實(shí)際上是一種用雙金屬片制成的開關(guān)或繼電器,由于價(jià)格低廉而得到廣泛應(yīng)用。雙金屬片由兩層熱膨脹系數(shù)不同的合金疊合而成,其中,膨脹系數(shù)較大的稱為主動(dòng)層;膨脹系數(shù)較小的稱為被動(dòng)層。由于兩層材料膨脹系數(shù)不同,雙金屬片在溫度升高時(shí)會(huì)彎曲變形,而溫度降低后又會(huì)恢復(fù)原來的樣子。人們利用這一現(xiàn)象,制作出能夠在溫度下閉合或斷開的開關(guān)。
對(duì)于壓縮機(jī)電機(jī)而言,當(dāng)繞組溫度升高到一定溫度時(shí)(比如110℃),需要及時(shí)斷開電源,以防燒毀;而當(dāng)溫度降低到某個(gè)溫度(比如60℃)后又可自動(dòng)復(fù)位,壓縮機(jī)恢復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)。這就是雙金屬片保護(hù)器的工作原理。
雙金屬型保護(hù)器可分為兩種:熱保護(hù)器和過載保護(hù)器。熱保護(hù)器自身不發(fā)熱,熱量來自被保護(hù)部位的發(fā)熱。過載保護(hù)器內(nèi)有電熱器(電熱絲或電熱盤),當(dāng)電流過大時(shí),電熱器的發(fā)熱會(huì)引起雙金屬片變形。
熱保護(hù)器外觀像鉛筆頭,常捆綁或粘貼在定子繞組溫度比較高的位置,繞組溫度通過金屬殼體傳給雙金屬片。當(dāng)繞組溫度超過設(shè)定溫度后,熱保護(hù)器跳開,與熱保護(hù)器相連的控制回路就斷開,從而觸發(fā)主回路接觸器跳開,壓縮機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。熱保護(hù)器的熱響應(yīng)時(shí)間是一個(gè)重要參數(shù),一般都可以在到達(dá)設(shè)定溫度后幾秒內(nèi)會(huì)動(dòng)作。安裝時(shí)一定要確保熱接觸良好,否則就無法及時(shí)動(dòng)作,起不到熱保護(hù)作用。
與熱保護(hù)器不同,過載保護(hù)器內(nèi)有一個(gè)或多個(gè)小電熱器(電熱絲或電熱片),電熱器串聯(lián)在單相或三相主回路中。當(dāng)電機(jī)出現(xiàn)過載時(shí),電流增大,電熱器溫度迅速升高并引起雙金屬片變形,連接主回路的觸點(diǎn)分離,壓縮機(jī)停機(jī)。
過載保護(hù)器也可以通過殼體傳熱,因此過載保護(hù)器本身也是一個(gè)熱保護(hù)器。過載保護(hù)器體積大,熱響應(yīng)比較慢。此外,外置過載保護(hù)器不能當(dāng)熱保護(hù)器使用。
在安裝方面,各有利弊。熱保護(hù)器與主回路無關(guān),因此對(duì)電機(jī)電流幾乎沒有限制,但需要串聯(lián)在控制回路中,接線復(fù)雜。過載保護(hù)器直接串聯(lián)在主回路,不需要額外接線,簡(jiǎn)單直觀,但不適合電流很大的電器,以免觸點(diǎn)拉弧或焊合。熱保護(hù)器可以很好的應(yīng)付電機(jī)過熱,比如電壓異常、相不平衡甚至缺相引起的過熱,電機(jī)冷卻不足(如制冷劑泄漏和回氣壓力過低)引起的過熱,高低壓串氣(渦盤損壞、活塞環(huán)損壞、泄壓閥打開等)引起的過熱、潤(rùn)滑不良、抱軸甚至 堵轉(zhuǎn)等引起的過熱。熱保護(hù)器不能很好應(yīng)付大電流問題,因此往往還需要在主回路過載保護(hù)器或配置限流器等。過載保護(hù)器對(duì)大電流反應(yīng)很快,引起大電流的常見現(xiàn)象包括:電源性相不平衡、缺相以及由接觸器引起的缺相、冷凝壓力過高、潤(rùn)滑不良引起的抱軸、連桿斷裂或活塞咬缸引起的堵轉(zhuǎn)、渦盤或十字滑環(huán)損壞等引起的堵轉(zhuǎn)。目前15HP以下的商用壓縮機(jī)普遍采用Klixon等品牌過載保護(hù)器。
熱敏電阻
大壓縮機(jī)的工作電流很大,過載保護(hù)器吸合時(shí)引會(huì)起電弧,無法使用。目前普遍采用的保護(hù)方式熱敏電阻 電子模塊的保護(hù)方式。在三相繞組中布置幾個(gè)熱敏電阻,并將熱敏電阻串聯(lián)(也有并聯(lián)的)起來,與電子模塊相應(yīng)端子(如S1、S2)相連。當(dāng)熱敏電阻溫度到達(dá)某個(gè)臨界溫度時(shí),其阻值會(huì)從正常溫度下的幾百歐姆劇烈增大到幾千歐姆甚*萬歐姆,觸發(fā)電子模塊內(nèi)的控制回路(如M1、M2)斷開,壓縮機(jī)停機(jī);而當(dāng)溫度降低到設(shè)定值后,模塊內(nèi)控制回路會(huì)自動(dòng)閉合,電機(jī)恢復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)。
熱敏電阻體積小,可以安置于繞組中,熱響應(yīng)很快。此外,熱敏電阻價(jià)格低廉,因此可以多布置幾個(gè),大大增加監(jiān)測(cè)范圍。電子模塊除監(jiān)測(cè)熱敏電阻的阻值外,還具有判斷主回路缺相和相序錯(cuò)誤等功能。對(duì)渦旋壓縮機(jī)、螺桿壓縮機(jī)和離心壓縮機(jī),相序錯(cuò)誤是一個(gè)很大的錯(cuò)誤,模塊會(huì)自動(dòng)鎖定。
大型渦旋壓縮機(jī)、多缸活塞壓縮機(jī)、螺桿壓縮機(jī)等普遍選用熱敏電阻 電子模塊這種熱保護(hù)方式。
智能類型
電機(jī)智能保護(hù)器是設(shè)計(jì)用于工礦企業(yè)等380/660V低壓配電網(wǎng)電動(dòng)機(jī)的保護(hù)、測(cè)控,其具有實(shí)時(shí)測(cè)量、保護(hù)、監(jiān)控、顯示、通訊等功能。
保護(hù)器給予現(xiàn)金的集成電路及微機(jī)技術(shù),采用微處理芯片作為核心運(yùn)算單元,運(yùn)作速度快??煽啃愿?,并具有完善的通訊功能和模擬變送輸出能力。對(duì)電機(jī)提供多方面完善的綜合保護(hù),性能可靠,操作方便,卻便于安裝維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)。保護(hù)范圍和靈敏度都比熱繼電器高,可以有效避免以往常常是電機(jī)燒壞,熱繼電器卻不動(dòng)作的情況,是熱繼電器的理想升級(jí)產(chǎn)品。
使用環(huán)境溫度:-20°~55°C,相對(duì)濕度:《90%,無腐蝕氣體、無劇烈震動(dòng),沖擊的場(chǎng)所。
智能電機(jī)保護(hù)器的分為常規(guī)型和純保護(hù)型,常規(guī)繼電器裝置K1出口機(jī)電為常閉點(diǎn),保護(hù)動(dòng)作打開,節(jié)點(diǎn)可手動(dòng)自動(dòng)復(fù)歸莫邪可以做自動(dòng)復(fù)歸,直接替代熱繼電器使用。純保護(hù)型K1出口為常開點(diǎn)。
矛盾:
1.采用繼電器的常開觸點(diǎn)實(shí)行保護(hù)方案,其特點(diǎn)主回路不工作時(shí)觸點(diǎn)常開,所以其觸點(diǎn)必須串接于接觸器的自?;芈?,這樣即使用戶感到安裝不便,又無法用于自動(dòng)控制的電路;
2.、用繼電器的常閉觸點(diǎn)動(dòng)作實(shí)行保護(hù)方案,雖然其控制觸點(diǎn)可象熱繼電器一樣直接串接于控制回路,但由于其自動(dòng)復(fù)位,同樣也無法適用于自動(dòng)控制系統(tǒng)。這大大限制了電子式電機(jī)保護(hù)器的使用范圍。一方面替代熱繼電器時(shí)需改變控制線路,另一方面不能使用于因無人看守,*工作,故障率相對(duì)較高的需自動(dòng)控制的設(shè)備如水泵、壓縮機(jī)等。
保護(hù)模塊
符合DIN 44081/082標(biāo)準(zhǔn),具有不同的感應(yīng)溫度,zui高可達(dá)到9個(gè)PTC感應(yīng)器,可以被連接到測(cè)試回路輸入端,因此只要一個(gè)INT69馬達(dá)保護(hù)器,就可以監(jiān)控制1至多個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的溫度過熱量(比如馬達(dá)旋轉(zhuǎn),引擎驅(qū)動(dòng),軸承測(cè)量)。INT69電機(jī)保護(hù)器接線圖
如果一個(gè)被監(jiān)控區(qū)域的溫度超過了各自PTC感應(yīng)器的正常反應(yīng)溫度,感應(yīng)器的電阻增高,同時(shí)INT69馬達(dá)保護(hù)器就把馬達(dá)電流接觸器關(guān)閉。當(dāng)溫度降低到規(guī)定溫度下大約3K,這個(gè)模塊就重新啟動(dòng)。輸出繼電器提供無電壓的可轉(zhuǎn)換的連接,同時(shí)只要溫度不超過正常的溫度,它就會(huì)提供能量,使它具有了自我監(jiān)控功能。因?yàn)檫@個(gè)設(shè)備也作用在PTC上,或者引導(dǎo)打開回路。3RV1011-0KA10 0.9-1.25A馬達(dá)保護(hù)器/塑殼斷路器3RV1011-0KA10 0.9-1.25A馬達(dá)保護(hù)器/塑殼斷路器