电机过载保护器接线图详解

　　本文主要是关于电机过载保护器的相关介绍，并着重对电机过载保护器接线图及其方法进行了详尽的阐述。

过载保护器是什么_过载保护器工作原理

　　电机过载保护器

　　电机保护器的作用是给电机全面的保护，在电机出现过载、过流、缺相、堵转、短路、过压、欠压、漏电、三相不平衡、过热、轴承磨损、定转子偏心时，予以报警或保护的装置。

　　选型

　　市场上电机保护产品未有统一标准，型号规格五花八门。制造厂商为了满足用户不同的使用需求派生出很多的系列产品，种类繁多，给广大用户选型带来诸多不便；用户在选型时应充分考虑电机保护实际需求，合理选择保护功能和保护方式，才能达到良好的保护效果，达到提高设备运行可靠性，减少非计划停车，减少事故损失的目的。

　　（一）与选型有关的条件

　　1、电机参数：要先了解电机的规格型号、功能特性、防护型式、额定电压、额定电流、额定功率、电源频率、绝缘等级等。这些内容基本能给用户正确选择保护器提供了参考依据。

　　2、环境条件：主要指常温、高温、高寒、腐蚀度、震动度、风沙、海拔、电磁污染等。

　　3、电机用途：主要指拖动机械设备要求特点，如风机、水泵、空压机、车床、油田抽油机等不同负载机械特性。

　　4、控制方式：控制模式有手动、自动、就地控制、远程控制、单机独立运行、生产线集中控制等情况。启动方式有直接、降压、星角、频敏变阻器、变频器、软起动等。

　　5、其他方面：用户对现场生产监护管理情况，非正常性的停机对生产影响的严重程度等。

　　与保护器的选用相关的因素还有很多，如安装位置、电源情况、配电系统情况等；还要考虑是对新购电机配置保护，还是对电机保护升级，还是对事故电机保护的完善等；还要考虑电机保护方式改变的难度和对生产影响程度；需根据现场实际工作条件综合考虑保护器的选型和调整。

　　（二）电机保护器的常见类型

　　1、热继电器：普通小容量交流电机，工作条件良好，不存在频繁启动等恶劣工况的场合；由于精度较差，可靠性不能保证，不推荐使用。

　　2、电子型：检测三相电流值，整定电流值采用电位器或拔码开关，电路一般采用模拟式，采用反时限或定时限工作特性。保护功能包括过载、缺相、堵转等，故障类型采用指示灯显示，运行电量采用数码管显示。

　　3、智能型：检测三相电流值，保护器使用单片机，实现电机智能化综合保护，集保护、测量、通讯、显示为一体。整定电流采用数字设定，通过操作面板按钮来操作，用户可以根据电机具体情况在现场对各种参数修正设定；采用数码管作为显示窗口，或采用大屏幕液晶显示，能支持多种通讯协议，如ModBUS、ProfiBUS等，价格相对较高，用于较重要场合；高压电机保护均采用智能型保护装置。

　　4、热保护型：在电机中埋入热元件，根据电动机绕组的温度进行保护，保护效果好；但电机容量较大时，需与电流监测型配合使用，避免电机堵转时温度急剧上升时，由于测温元件的滞后性，导致电机绕组受损。

　　5、磁场温度检测型：在电机中埋入磁场检测线圈和测温元件，根据电机内部旋转磁场的变化和温度的变化进行保护，主要功能包括过载、堵转、缺相、过热保护和磨损监测，保护功能完善，缺点是需在电机内部安装磁场检测线圈和温度传感器。

　　（三） 保护器类型在电动机工作条件下的选择

　　1、对于工作条件要求不高、操作控制简单，停机对生产影响不大的单机独立运行电机，可选用普通型保护器，因普通型保护器结构简单，在现场安装接线、替换方便，操作简单，具有性价比高等特点。

　　2、对于工作条件恶劣，对可靠性要求高，特别是涉及自动化生产线的电动机，应选用中高档、功能较全的智能型保护器。

　　3、对于防爆电机，由于轴承磨损造成偏心，可能导致防爆间隙处摩擦出现高温，产生爆炸危险，应选择磨损状态监测功能。对于大容量高压潜水泵等特殊设备，由于检查维护困难，也应选择磨损状态监测功能，同时监测轴承的温度，避免发生扫膛事故造成重大经济损失。

　　4、应用于有防爆要求场所的保护器，要根据应用现场的具体要求，选用相应的防爆型保护器，避免安全事故发生。

　　（四） 保护器主电流的接线方式选择

　　主电流接线方式分为：

　　1、一次穿芯式（也可以利用外围电流互感器二次回路）

　　2、接线柱式（也可以利用外围电流互感器二次回路）

　　3、直接插进式

　　一次穿芯式接线方便安全，避免了因接线柱接触不良引起接触电阻发热。电动机额定电流值在5A以上，一般都可以选用一次穿芯接线。

　　直接插进接线方式接线方便，特别对于那些空间小、适合安装位置的情况下，选用插进式保护器可以与接触器输出主触头直接相接。

　　（五） 保护器整定电流范围的选择

　　为了适应不同功率电动机的选配，保护器基本上都设有一定的电流调节范围，在选用保护器时，根据电动机额定电流值尽可能选择整定电流范围中间区域的值。

　　（六） 工作电源选择

　　工作电源主要是供保护器内部电路工作，无需工作电源型除外，工作电源等级一般分为：AC380V，220V，110V，36V。对于工作电源选择无特殊要求，因为它是独立供电单元，用户只要根据电动机控制回路电压等级来选择。

　　电机过载保护器接线图详解

　　在电机过载（大于保护器预置电流）或电机断相（其中一相或多相无电流）运行时，常闭触电3、4会短暂断开（图中电路），接触器因此失电复位，3、4会恢复原（闭合）状态。　　电动机保护器由三相电流互感器、检测、放大、延时、调整电路和执行继电器组成。检测电路检测到电流互感器感应的电流缺相或大于设定值时，经放大器放大，使继电器动作。继电器触头串接于接触器线圈供电回路中，继电器动作后使接触器断电，起到保护电机作用。延时电路用于避开电机起动电流，其时长可调。调整电路用于根据被保护电机工作电流精确设置动作电流。

　　3、4是常开触点，1、2（线圈）分别接电源的A、C相（启动时），KM线圈两端分别接C、A（经3、4）相；若保护器动作，则3、4断开，KM线圈回路断路而失电复位。

　　一、工作原理经典的电机星三角启动方式主要的保护是热继电器。若使用热继电器对大型电机作保护，就会使大电线出现断点（即进出热继电器的螺丝接线）问题，容易出现发热点和故障点。

　　如果不用熔断器和热继电器，而采用电机综合保护器来实现，因为电机综合保护器是穿心式，就可以减少大电线的断点，从而减少发热点和故障点，且价格比两者便宜。

　　使用电机综合保护器时必须注意控制线路的接线问题。以确保正常运行。

　　

　　有的电机综合保护器注明：“一定要接上负载才能正常工作，不接负载时处于缺相工作状态。因此，综合保护器是拒绝合闸的，电动机将无法启动”。这说明电机综合保护器内部，是依靠电流互感器，检测三相电流的有无，来判断缺相否。在未接通电源和没有负载时。这个闭点实际上是开点，所以没法合闸。如型号为JD-6-300A的电机综合保护器。

　　利用按钮的动作，错开了保护器电流检测的开闭点问题。在时间继电器的线包前面串并接了KM01和KM02两个辅助闭点，是为了在启动结束后，关断时间继电器（因为时间继电器继续通电没有意义）。 、JD-6型电机综合保护器的原理如图2所示。具有缺相、过载的反时限特性保护功能。

　　电路主要由双时基IC芯片NE556与电压电流取样环节组成比较电路、多谐振荡电路、单稳态电路等。

　　简述如下：

　　1．缺相保护L1~L3．三个电流互感器取样，经三个三极管U9~U11组成的与门，在电阻R4上获得门限电位。

　　缺相时，只要其中一个三极管截止，在R4上形成低电位时，红色发光二极管亮，便表示缺相。同时电容C6快速充电，NE556的左边555时基组成比较单元。

　　NE556的OUT1输出端⑤脚是高电位，继电器K1断开，对外的保护点也断开，从而使接触器回路跳开，电机断电而受到缺相保护。

　　不缺相时，在R4上形成高电位时，电容C6不能充电，NE556的OUT1输出端⑤脚变成低电位，K1吸合。对外的保护点是闭点，电机具备启动的条件。

　　2．正常运行电机启动后，在正常运行时，电流互感器的取样电位不会高于时基内部比较电位。多谐振荡电路也变成一个比较电路。NE556的OUT2输出端⑨脚变成高电位，绿色发光二极管常亮，表示运行正常。

　　3．过载保护过载时，R4上的取样电位高于时基内部比较电位。随着过载量的加重或时间的增长，R4上的取样电位会相对增加。因而，多谐振荡电路频率也会随着增高。对应NE556的OUT2输出端⑨脚电位，高低交替变化（唯一不足的是：这种电机综合保护器的电流取样只有一相），一旦⑨脚电位变低，单稳态电路电容C6开始充电，按照变化的频率充电。当电动机过载电流倍数较大时，对应多谐振荡脉冲中，低电平所占时间相对较长，这时C6充电速度较快；相反，当过载电流倍数较小时，C6充电速度较慢。这使得电动机的过载保护具有反时限特性。达到整定的电流和时间后．

　　单稳态翻转，NE556的OUT1输出端⑤脚变成高电位，继电器K1断开，即对外的保护点也断开。使接触器回路跳开，电机不能再运转而受到过载保护。

　　电位器r1对过载保护电流进行整定，电位器r2可对过载保护的反时限特性进行调整。在启动时，电动机的启动电流比正常运行后的过载电流倍数大得多．很容易使单稳态翻转。按正常过载的整定。往往不能兼顾启动（这也是这种保护器的又一缺陷）。

　　所以，调节好星三角启动方式的切换时间，限制启动电流，才能使电机综合保护器定性的使用好。

　　过载时，NE556的OUT2输出端⑨脚电位不断地进行高低变化。使接在输出端的峰鸣器B1和黄色过载指示灯开始间歇鸣叫或闪光，可提示电动机过载。

　　

　　二、整定与调整电机综合保护器的使用必须有一个整定过程．以JD-6-300A电机综合保护器为例介绍如下。

　　1．按照说明书方法进行位置整定

　　（1）将代表时间和电流的两个电位器顺时针旋到底。即时间值和电流值最大。

　　（2）在电机和控制线路均为正常的前提下。启动电动机，待其运转正常后，绿色指示灯亮。这时，将右边电流电位器反时针缓慢减小，直至过载黄色报警灯闪烁。然后，再稍微顺时针增加一点，在1分钟内黄色过流指示灯不闪烁一次的临界状态为止。

　　（3）将左边时间电位器反时针逐渐减小。大于电机的实际启动时间。

　　2．大电机的过流整定有条件时可用低电压大电流整定，如图3所示。

　　图1 T1为1kVA单相调压器，12为500VA、380W36V工作灯变压器。导线在电机综合保护器内缠绕10圈．用钳形电流表卡在变压器T2的36V二次则内．缓慢增加电压．并观察钳形电流表读数。如对应电机为110kW，为250A左右。

　　从220A到250A的变化中过载黄色指示灯由闪烁变为长亮，达到了过流保护。电机过流倍数整定在额定电流的1.25～1.5倍间，时间整定为反时限特性。即电流大时间就短些，但整个时间长度应大于启动时间。

　　整个调试过程时间要短，因为变压器、调压器元件是处在安全短路状态的。使用电机综合保护器终归是有些麻烦。所以，有些人就喜欢用热继电。器这种熟悉的形式。作成图4的形式，虽然是热继电器的结构形式。但是“以小代大”的。克服了大热继电器必须使大线“断点”这一缺点。这种方式，是以电流互感器采样电流信号。来表征电机的启动和运行时的电流情况。与电机的大电线是非接触式的。

　　再通过小热继电器来实现热过载保护功能。还是做到了减少大线的“断点”发热和故障多的问题。

　　这种方式和电机综合保护器一样，也具备非接触式的特点，而且节能。这里顺带提一句，生产厂家能否把大热继电器改成这种形式呢？如生产厂家把它作成一体化，再把热继电器容量减小到0.1—1A，这样既方便又节能。因为，热继电器中的热双金属片在动作的过程中，具有反时限的功能。

　　完全正好作电机的过流热保护。

　　电机保护器接线方法

　　首先使用螺丝刀将保护器的输入端接电源，然后按下“试验按钮”，观察保护器是否跳闸，跳闸说明保护器是完好的。

　　其次使用螺丝刀将保护器的输出端接用电设备，比如三相电机、水泵等等。

　　最后将保护器开启即可。

　　结语

　　关于电机过载保护器的相关介绍就到这了，如有不足之处欢迎指正。

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