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電機保護器在線路中使用及其發(fā)展

　　摘要：在工業(yè)領(lǐng)域電動機作為拖動系統(tǒng)的組成部分在該領(lǐng)域占有舉足輕重的作用，它的使用幾乎出現(xiàn)在各行各業(yè)，在工、農(nóng)業(yè)和國防建設(shè)及人民生活中起著重要的保證，因此電機的正常運行是十分重要的。而造成電機繞組燒毀從而引發(fā)安全事故也屢見不鮮，據(jù)不完全統(tǒng)計全國每年電機燒毀所耗電量就達千萬度，燒毀數(shù)量達20萬臺次以上，容量約0.4億千瓦，故其所損耗的維修用電磁線達5千萬公斤，修理費用達20億，所因此連鎖造成停產(chǎn)損失是一個無法估算損失。因此做好電機的保護具有節(jié)能、提高經(jīng)濟效益及保證安全生產(chǎn)的重要意義。
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　　關(guān)鍵詞：電機熱繼電　模擬電子式　數(shù)字電子式保護
　　我國前期的電機保護器從60年代全面仿蘇到自行設(shè)計，更新?lián)Q代、智能化的發(fā)展階段。值得欣慰是由于近年來微處理器技術(shù)發(fā)展，給電機保護器向智能化、多功能化方向發(fā)展提供一個平臺，使得電動機保護進入一個質(zhì)的飛躍階段。
　　1、熱繼電器、熔斷器、電磁電流繼電器
　　我國從引進蘇聯(lián)老大哥的JR系列熱繼電器，一直沿用到90年代國家部委聯(lián)合發(fā)文強制淘汰。它在我國電子產(chǎn)業(yè)不發(fā)達時期卻是電機過載保護的好產(chǎn)品。但它有存在致命的缺陷，包含整定值誤差大，受環(huán)境限制，功能單一等等，無法滿足越來越高要求，因此也是無法避免淘汰它。在熔斷器方面人們把它作為過載保護，其實也是一種不科學(xué)的做法，由于其規(guī)格的限制無法按電機額定電流進行準確設(shè)定，而且當熔斷器規(guī)格選用太小側(cè)容易造成斷路，致電機單相運行，熔斷器規(guī)格太大又起不到過載保護效果和意義。電磁電流繼電器具有過載、堵轉(zhuǎn)保護、缺相保護，其過載保護具有反時限性，但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，機械制造精度高，造價高體積大，因此目前都淘汰。
　　2、模擬電子式電機保護器
　　在80年代，半導(dǎo)體模擬元件興起和普及，涌現(xiàn)出一批性能可靠，功能多樣化齊全的保護器，為電機可靠運行提供較可靠的保障，隨改革開放更具有自己的品牌特色的韓國三和產(chǎn)品為代表，在我國市場帶有一定影響力，他們品種繁多，規(guī)格型號齊全；它包含：缺相、過載、欠流、相失衡、相序、接地、過壓、電流顯示、聲光報警、變送輸出等等，但是它又存在一些無法克服的缺陷；包含(1)整定值精度不高，其保護器均
　　用電位器進行額定電流調(diào)整定值，而電位器滑動摩擦系數(shù)阻值的線性關(guān)系較困難，在大量生產(chǎn)中更是難以做到，另外，在實際操作中整定誤差也在所難免，特別對那些沒有設(shè)定值顯示的產(chǎn)品。(2)
　　樣精度不高，模擬線路對電流互感器的非線性問題束手無策，即便可以校正也會使線路變得非常復(fù)習(xí)，甚至無法使用，故大部分廠家只好把非線性問題依賴提高電流互感器的線性，而實際上要由矽鋼片做成的電流互感器在很寬的范圍內(nèi)保持線性是非常困難，行內(nèi)人士知道用于電機保護器樣的電流互感器需考慮的最大范圍至少為被保護電機的額定電流的7倍，因為電機在堵轉(zhuǎn)情況下會達5－7倍的額定電流；另外樣線路本身也存在非線性問題?；谶@些技術(shù)難題，要實現(xiàn)高精度的樣自然是空話。(3)無法實現(xiàn)具備多功能于一體保護，隨時代發(fā)展，人們對電機的保護要求越來越高，希望電動機保護器的功能多樣化，性能可靠，性能可靠，界面清晰直觀，體積小，這些都是在純模擬線路上無法實現(xiàn)。監(jiān)于以上因素，純模擬線路的電機保護器正逐步被更先進的技術(shù)產(chǎn)品所取代。
　　3、數(shù)字電子式保護器
　　這種類型保護器主要
　　用單片機為控制器，可實現(xiàn)電機的智能化綜合保護，有些還具備遠程通信功能，可在PC機上實現(xiàn)多臺聯(lián)網(wǎng)的電動機實行在線綜合監(jiān)控，在樣和整定精度有質(zhì)的飛躍，可對樣信號進行軟件非線性較正，并實現(xiàn)真有效值計算，從而極大地降低了被測信號波形畸變的影響，真正實現(xiàn)了高精度采樣，在整定方面采用數(shù)字設(shè)定，通過鍵盤由用戶自行現(xiàn)場設(shè)定，不存在誤差，還可為過載保護設(shè)置多條更科學(xué)的反時限曲線。因為采用了單片機就使得在相同硬件下集多種功能與一體的綜合保護器的出現(xiàn)成為可能，例如，上海碩吉最近研制成功的SJD系列電機保護器就具有遠程通訊、聲光報警、過載、堵轉(zhuǎn)、短路、漏電、欠流、故障記憶等多種功能，它采用交流采樣技術(shù)、多點線性校正技術(shù)、量程自動切換技術(shù)，使其在1A－100A或10A=1000A的測量范圍內(nèi)都能保持高的采樣精度，在國內(nèi)外同類產(chǎn)品處于領(lǐng)先地位。隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，電機保護器正朝著智能化，綜合化，高精度，高可靠方向發(fā)展。
　　目前的電機保護器普遍是根據(jù)電流的大小來決定是否需要保護，這顯然沒有考慮到環(huán)境因素對電機的影響。電機是否需要保護其根本的判斷依據(jù)應(yīng)該是電機繞組溫度是否超過其絕緣等級溫度，在相同電流的情況下，對于環(huán)境溫度高的電機其燒?У目贍芐韻勻灰?大于環(huán)境低的電機，這就說明單純通過電流的大小來判斷電機是否需要保護并不是十分科學(xué)的，不能達到對電機在各種環(huán)境下的完全保護?；谶@些原因，對電機繞組的溫升特性實行數(shù)學(xué)建模，仿真出電機繞組的溫度，從而決定電機是否需要保護將是一個必要的研究課題，值得慶幸的是已有這樣的產(chǎn)品研制成功。該產(chǎn)品是把繞組為研究對象，通過樣電流信號，電機殼體溫度以及在線測量電機熱力學(xué)參數(shù)再通過數(shù)學(xué)模型仿真計算出繞組線圈溫度，在精度達+3度。
　　另外還有一類采用直接測量電機繞組溫度型電動機保護(電機保護器)，該系列電動機保護器(電機保護器)是通過在繞組中埋入溫度傳感器而實現(xiàn)溫度測量的，它具有溫度測量準確，對頻繁啟動、通風(fēng)不良、環(huán)溫過高等情況下的洗衣機電機都能可靠保護等優(yōu)點。但這類電動機保護器(電機保護器)的使用前提是必須在電動機制造過程中將傳感器裝入電動機內(nèi)部，因而對于現(xiàn)使用中發(fā)現(xiàn)傳感器損壞，一般就棄之不用，因些，嵌入傳感器式溫度保護器在推廣應(yīng)用中存在很大困難。
　　4、結(jié)語
　　從各種型號產(chǎn)品一樣，電動機保護器(電機保護器)經(jīng)歷了由低級到高級、由簡單到復(fù)雜逐漸科學(xué)完善的發(fā)展過程，在這個過程中一批又批技術(shù)人員傾注了大量的熱情與心血。雖然電動機保護器(電機保護器)已發(fā)展到了今天微電子時代，但我想，電動機保護器(電機保護器)的課題將永遠無停止，仍然需要我們百倍努力，仍有大量的工作等著我們?nèi)プ?，例如?strong>電動機保護器(電機保護器)仍沒有國家標準，導(dǎo)致市場上產(chǎn)品良莠不齊，這就說明電動機保護器(電機保護器)成長之路還很漫長，我們期待著電動機保護運行能得到良好的發(fā)展。

此文由上海碩吉電器有限公司發(fā)布，碩吉電器專業(yè)制造變頻器,軟啟動器,電動機保護器,多功能儀表等智能化、節(jié)能環(huán)保系列產(chǎn)品。電話：13917768445 官方網(wǎng)站：http://www.yitai-cartonbox.com