電子式電動(dòng)機(jī)保護(hù)器的探究

        電子式電動(dòng)機(jī)保護(hù)器之解析我們知道，熱繼電器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉，體積小，使用方便的優(yōu)點(diǎn)。但熱繼電器保護(hù)功能單一，精度低，動(dòng)作不穩(wěn)定，發(fā)熱時(shí)間常數(shù)小。簡(jiǎn)單地說(shuō)，熱繼電器樣樣都好，就是保護(hù)性能不可靠，這是其致命弱點(diǎn)，也正因?yàn)榇耍Ｗo(hù)性能可靠的電子式電動(dòng)機(jī)保護(hù)器應(yīng)運(yùn)而生。它在顯示其勃勃生機(jī)的同時(shí)，正經(jīng)歷著一個(gè)逐漸走向成熟的過(guò)程。我企業(yè)生產(chǎn)環(huán)境較惡劣，高溫、多粉塵、潮濕、連續(xù)生產(chǎn)，電動(dòng)機(jī)損壞率較高。

        我們?cè)群筮x用過(guò)好幾種形式的電機(jī)保護(hù)器，也因而得出了一些體會(huì)。東莞電機(jī)下面從可靠性、使用方便程度及經(jīng)濟(jì)性三方面來(lái)對(duì)電子式電動(dòng)機(jī)保護(hù)器，談?wù)勛约翰怀墒斓捏w會(huì)。電子式電動(dòng)機(jī)保護(hù)器（電機(jī)保護(hù)器）可靠性目前，工礦企業(yè)熱繼電器普遍使用，但損壞電機(jī)現(xiàn)象也普遍存在。據(jù)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，異步電機(jī)的故障中90％以上是定子繞組因過(guò)熱損壞，而其中近60％是因斷相故障引起，這既說(shuō)明了熱繼電器作為斷相保護(hù)相當(dāng)不可靠，又說(shuō)明了斷相保護(hù)的必要性。且熱繼電器因電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電流的沖擊，引起自身的斷相也偶有發(fā)生，所以新穎的電動(dòng)機(jī)保護(hù)器必須具備斷相保護(hù)功能。前面已經(jīng)提到，熱繼電器的發(fā)熱時(shí)間常數(shù)小，對(duì)于大慣量重載起動(dòng)的電機(jī)非常不適應(yīng)，常采用起動(dòng)時(shí)短接熱繼電器的方法，這樣不但使控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本增加，同時(shí)也存在了保護(hù)的死區(qū)。

        有的為了避免起動(dòng)時(shí)誤動(dòng)作，調(diào)大整定電流，使保護(hù)形同虛設(shè)，而大多數(shù)的電子式電機(jī)保護(hù)器的檢測(cè)電流互感器由于采用了速飽和電流互感器，故一般具有冷態(tài)時(shí)允許起動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)；熱態(tài)時(shí)過(guò)載動(dòng)作迅速的特點(diǎn)。這正好與工礦企業(yè)的電動(dòng)機(jī)實(shí)際保護(hù)要求相匹配，更能可靠的保護(hù)電機(jī)過(guò)載。熱繼電器的檢測(cè)元件是雙金屬片，由于起動(dòng)電流及過(guò)載等過(guò)流沖擊，很容易使雙金屬片產(chǎn)生疲勞效應(yīng)，造成刻度值偏移，動(dòng)作不穩(wěn)定，且這在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)卻較難發(fā)現(xiàn)，最后造成過(guò)載不動(dòng)作。而電子式電機(jī)保護(hù)器由于檢測(cè)元件采用電流互感器，不存在發(fā)熱問(wèn)題，其動(dòng)作穩(wěn)定性與熱繼電器相比有了質(zhì)的飛躍。使用方便程度較先進(jìn)的電子式電動(dòng)機(jī)保護(hù)器（電機(jī)保護(hù)器），檢測(cè)元件一般采用電流互感器，且出現(xiàn)了穿芯式結(jié)構(gòu)。自穿芯式電動(dòng)機(jī)保護(hù)器（電機(jī)保護(hù)器）問(wèn)世，由于同熱繼電器相比具有眾多優(yōu)點(diǎn)，引起了電工界的濃厚興趣。穿芯式結(jié)構(gòu)不但具有使用方便，與主回路完全隔離，既不會(huì)影響主回路，又提高了自身的可靠性。同時(shí)，又徹底解決了接線端子發(fā)熱的問(wèn)題，且互換性好。但目前國(guó)內(nèi)外一般只有大規(guī)格電動(dòng)機(jī)保護(hù)器（電機(jī)保護(hù)器）采用穿芯式，而小規(guī)格只能采用接線式。電子式電動(dòng)機(jī)保護(hù)器（電機(jī)保護(hù)器）解決了熱繼電器功能單一的問(wèn)題，新產(chǎn)生了需工作電源的弊端。雖然電子線路放大、驅(qū)動(dòng)需工作電源的要求在情理之中，但是對(duì)電動(dòng)機(jī)保護(hù)器（電機(jī)保護(hù)器）的應(yīng)用帶來(lái)了一系列的問(wèn)題，如用戶使用前必須認(rèn)準(zhǔn)電源接線端子，了解電源電壓等級(jí)等諸多不便。另外，由于電動(dòng)機(jī)保護(hù)器（電機(jī)保護(hù)器）需要連續(xù)工作，這樣因電網(wǎng)電壓的波動(dòng)、干擾、自身的發(fā)熱等因素，使其的故障率也很高。據(jù)我廠曾對(duì)使用過(guò)的電子式電動(dòng)機(jī)保護(hù)器（電機(jī)保護(hù)器）的不完全統(tǒng)計(jì)，電動(dòng)機(jī)保護(hù)器（電機(jī)保護(hù)器）的自身故障一半以上均出自電源部分，這大大挫傷了電氣工作者使用電子式電動(dòng)機(jī)保護(hù)器（電機(jī)保護(hù)器）的熱情。

        另外，電子式電動(dòng)機(jī)保護(hù)器（電機(jī)保護(hù)器）由于執(zhí)行元件采用電磁式繼電器，存在了兩個(gè)難以克服的矛盾。一、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保回路，這樣既使用戶感到安裝不便，又無(wú)法用于自動(dòng)控制的電路；二、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(wú)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(wú)人看守，長(zhǎng)期工作，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。經(jīng)濟(jì)性由于熱繼電器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，生產(chǎn)批量大，成本極為低廉；而電子式電動(dòng)機(jī)保護(hù)器（電機(jī)保護(hù)器）其內(nèi)部一般由信號(hào)檢測(cè)，放大、處理、執(zhí)行、電源等部分構(gòu)成，其生產(chǎn)成本遠(yuǎn)比熱繼電器高，這給用戶初次投資帶來(lái)一定的壓力，也給全面推廣電子式電動(dòng)機(jī)保護(hù)器（電機(jī)保護(hù)器）帶來(lái)了一定的困難。