起重机械电动机的保护

 

    1过热保护电气原因造成的故障*终都可能导致电机定子绕组过热而烧毁。因此，只要防止电机绕组过热，也就保护了电机。但事实上，电机本身有绝缘耐热等级不同的区别。*高允许温度A级105X：、E级120C、B级13（TC、F级1551：、H级18（TC.对于造成电机过热原因中的轴承损坏、定转子相擦、通风不畅等该属电工定期检查和巡视检查必须发现解决的，不属保护技术主要的讨论范围。另外，电机升温、降温是个缓慢变化的过程，因此只有对大中型、重要岗位工作的电机加装温升监视和过热保护装置才是必要的。至于小型电机采用过热保护装置并不一定合算。在起重机的相关标准中，并没有对过热保护做出强制性规定。

 

    2过载（过流）保护过载（过流）是指电动机的工作电流超过其额定值，如果时间久了，就会使电机过热损坏电机。过电流时，电流仍由正常路径流通，其值比短路电流值要小。过电流一般是由于负载过大或是启动不正确造成。为了避免影响电动机正常工作，过电流保护动作值应该根据不同电动机型式而设定。过电流保护一般采用过电流继电器、自动断路器、热继电器、电机内部设置超温报警跳闸装置等。

 

    对于负载几乎恒定不变的电机，过流保护是没有必要的。但起重机电机负载经常变化，发生过载、堵转的可能性大，以至烧毁电机绕组。对于这样运行的电机必须加装过流保护装置。三相异步电动机虽有较强的过载能力，但由于负载变化大，对电机过载实行反时限特性保护是必要的，也是起重机械相关标准所规定的。

 

    在2002版起重机检规中规定：起重机上的每个机构均应单独设置过流保护。交流绕线式异步电动机可以采用过电流继电器。笼型交流电动机可用热继电器或带热脱扣器的自动断路器做过载保护。

 

    3短路保护-电动机短路一般指的是定子线圈匝间短路、极相组间短路和相间短路，短路未加保护的结果是烧坏断路。对起重机来说，引起制动器通电打开，而电动机不工作的失速事故。短路保护是利用短路时产生电流很大的原理，可采用熔断器保护和长延时或瞬时式断路器来保护。

 

    熔断器的原理是利用电流流经导体会使导体发热，达到导体的熔点后导体融化所以断开电路保护用电器和线路不被烧坏。一旦熔体烧毁就要更换熔体。断路器也可以实现线路的短路和过载保护，不过原理不一样，它是通过电流底磁效应（电磁脱扣器）实现断路保护，通过电流的热效应实现过载保护（不是熔断，多不用更换器件）。熔断器的熔断是电流和时间共同作用的结果，而断路器，只要电流一过其设定值就会跳闸，时间作用几乎可以不用考虑。断路器是现在低压配电常用的元件。

 

    两者的不同是选择断路器时应考虑其极限短路通断能力。当短路电流大于断路器极限短路能力时，断路器触头会发生粘连的情况，比较危险。

 

    在起重机相应安全技术规范和标准中没有对电机的短路保护作强制性规定，只是规定在其电气线路中使闲与坩炉必须设置一级短路保护，以对整个电气线路的保护。

 

    实际使用中，在工作级别较高的大、小车运行机构（一般运行速度较大），出现电机烧坏（短路、过载、过热后绝缘下降）造成的断路故障不少，如有条件应可能设置。而起升机构由于速度较小，操作中用倒档减速制动的工况少，电动机断路故障的情况少，但由于其造成的危险性大，*后一级短路保护尽可能照保护电动机的要求设置。

 

    4超速保护检规规定用于吊运熔融金属的桥式起重机主起升机构，以及采用可控硅定子调压、涡流制动、能耗制动、可控硅供电、直流机组供电调速及其他由于调速造成超速的门座起重机的起升机构和变幅机构、桥式起重机主起升机构，应设置超速保护。主要是为了在重要机构发生失速情况下能停止电动机的运转并且制动器上闸。超速保护形式有测速发电机、磁电、光电编码器、离心机械式超速开关、调速电流设置欠电流保护继电器等几种，一般设置在电机风扇尾部。对于设置安全制动器的，超速开关能触发支持制动器和安全制动器动作。由于超速保护装置的设置位置以及设置方式，在完成安装的起重机上是很难检测其有效性的，故在出厂调试时，起重机制造厂家应严格控制其动作的有效性和准确性。

 

    5主电源断、错相保护首先，继电接触器控制的起重机当电源相序改变时，电动机的运转方向也随之改变，易发生电动机带动的机械越位事故，因而设置错相保护。其次，断相保护是对电动机进行保护，主电源断相未加保护引起电流过大，出现烧坏电动机的故障，所以也必须设置断错相保护。

 

    6正反相接触器故障保护用于吊运熔融金属的桥式起重机起升机构的正反相接触的故障保护从根本上来说也是为了防止电气系统出现误动作，因动作机构动力元件是电动机，实际上是对电动机控制系统元件（接触器）故障的一种保护。

 

    吊运熔融金属的桥式起重机起升机构的正反相接触器故障保护，是为了防止电动机失电而制动器仍然在通电导致失速发生。

 

    -2010第8.6条强制性条文规定：起升机构电动机应设置定子异常失电保护功能。当调速装置或正反接触器故障导致电动机失控时，制动器应立刻上闸。笔者认为是把375号文和TSGQ0002-2008起重机械安全技术监察规程-桥式起重机中关于吊运熔融金属的桥式起重机起升机构的正反相接触器故障保护延伸到了所有起升机构，提出了更高的安全要求。

 

    上述几种保护装置同时设置时，为确保异步电动机的正常运行及对其进行有效的保护，必须考虑异步电动机与保护装置之间的协调配合。特别是大容量电网中使用小容量异步电动机时，保护的协调配合更为突出。主要在以下两种：过载保护装置与电动机的协调配合过载保护装置的动作时间应比电动机起动时间略长一点。电动机过载保护装置的特性只有躲开电动机起动电流的特性，才能确保其正常运转；但其动作时间又不能太长，其特性只能在电动机热特性之下才能起到过载保护作用。

 

    过载保护装置瞬时动作电流应比电动机起动尖峰电流略大一点。如有的保护装置带过载瞬时动作功能，则其动作电流应比起动电流的峰值大一些，才能使电动机正常起动。

 

    过载保护装置的动作时间应比导线热特性小一点，才能起到供电线路后备保护的功能。

 

    过载保护装置与短路保护装置的协调配合。一般过载保护装置不具有分断短路电流的能力。一旦在运行中发生短路，需要由串联在主电路中的短路保护装置（如断路器或熔断器等）来切断电路。若故障电流较小，属于过载范围，则仍应由过载保护装置切断电路。故两者的动作之间应有选择性。

 

    7结束语综上所述在设置电气保护装置时不但要考虑其选择合理性，又考虑其额定接通和分断能力，同时还需考虑电动机与电气保护装置的协调配合性。