谈电动机启动和保护的选择

刘 永 兴

(山西省建筑设计研究院，山西 太原 030013)

谈电动机启动和保护的选择

刘 永 兴

(山西省建筑设计研究院，山西 太原 030013)

简述了电动机的含义，分析了电动机保护设计有误时会产生的不良后果，并对电动机的启动种类进行了论述，介绍了各启动类型的优缺点，同时给出了低压电动机的保护措施，以供参考。

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0 引言

随着我国经济的发展，现代化设备的应用，城镇化以及人民生活水平不断提高，居民大量的涌入大城市，高层建筑不断涌现，在这些高层建筑中应用大量的电动设备，为人民生活提供便利，因此电动机保护中的一般电气开关的选择也越来越重要了，下面就从设计的角度来阐述电动机的启动和保护开关的选择。

1 电动机的概述

电动机是把电能转化为机械能的电机。在民用建筑中根据规范GB 50055—93通用用电设备配电设计规范第2.2.1条和第2.2.2条规定，一般我们工程设计中选用笼型三相异步电动机，它结构简单，容易制造和维修，价格便宜，坚固而可靠，并且广泛使用，在世界上安装的电动机中有95%是异步电动机。

在工程中如果对电动机的保护设计有误的话那就会产生以下后果。

1.1 对人身的伤害

1)由于对电动式通风电机设计错误而导致窒息死亡。2)由于电动机绝缘设计错误而造成漏电使人触电身亡。3)其他的人员伤亡。

1.2 对财产的损失

1)由于电机的损坏而产生的修理和更新的费用。2)由于电机的损坏而造成的工厂的生产损失和生产工期的延迟。3)其他财产的损失。

因此，人和物的安全性、可靠性和可用性水平决定于保护设备的选择。电动机的保护在众多的应用中是非常重要的问题。电动机的某些性能特点影响着正常运行所需的供电回路。

2 电动机的启动

规范GB 50055—93通用用电设备配电设计规范第2.3.3条规定:笼型电动机的启动一般有以下几种：

1)全压启动:机械能承受全压启动的冲击转矩；启动时，配电母线电压符合规范GB 50055—93通用用电设备配电设计规范第2.3.2条规定;而且电机全压启动时不影响其他设备的正常使用。当满足上面几点才用全压启动。a.它的优点：简单、可靠、经济。b.它的缺点：启动电流大，对配电母线上引起的电压下降也大，影响其他设备的使用。

2)机电启动器(星三角启动、自耦变压器等)它们一般用于设备空载的启动阶段。a.它的优点：良好的转矩、电流比；瞬间启动电流大幅度降低。b.它的缺点：在启动阶段转矩低；不便调节；在切换过程中会短暂中断电源；需要6根线的连接电缆。

3)控制和保护开关装置：它们在一个单一的元件内提供上述所有的基本功能额一部分的附加功能并且能够通信。这些装置能够在短路情况下继续工作。

4)软启动控制器：a.它的优点：在电动机启动阶段对最大电流、电压降低、机械应力都能加以限制；内置式热保护设置；装备体积小；能够通信。b.它的缺点：在启动阶段转矩低，有热能损耗。

5)变速驱动器：a.它的优点：速度变化是连续的，允许超速；可精确控制加速和减速；在启动和停止阶段力矩大；瞬间启动电流低；内置式热保护设备；能够通信。b.它的缺点：有热能损耗、体积大、费用高。

3 低压电动机的保护

规范GB 50055—93通用用电设备配电设计规范第2.4.1条规定：交流电动机的保护包括短路保护、接地故障保护、过载保护、短相保护、低电压保护等。要实现这些保护就要在工程设计中需用合适的保护装置。在保护电动机的众多可能的方法中，断路器+接触器+热继电器的组合装置是一般电动机的基本保护配置。

1)断路器+接触器+热继电器的组合装置通过以下方式使设备运转以及操作和维修更加便利：a.减轻维修工作的负担：断路器免去了更换烧坏熔丝的需要和保持库存备用熔丝的必要。b.更好的连续性能：在消除故障和检验启动器之后，设备可以很快重新通电。c.电动机回路中需要的附加装置适配方便。d.确保三相同时跳闸(从而避免单相运行的情况)。e.在接触器故障如触点熔焊时可以(通过断路器)进行满负荷电流的开关控制。f.联锁功能。g.多种远程指示。h.可以附加附件等。

2)综合保护器：是现代电气设计中对交流异步电动机保护的首选产品，它采用模块化的单一产品结构形式，集成了传统的断路器、接触器、热继电器、启动器、隔离器等主要功能,实现控制与保护特性在产品内部自配合，因此它具有保护准确、动作灵敏、功率低、节约空间、使用方便，使电动机控制箱更加小。

4 应用举例

例如：有一个高层住宅地下室设有水泵房由给排水专业提供喷洒泵的电量是22 kW两台，生活泵的电量是15 kW两台。根据规范消防负荷不采用变频启动，所以一般消防负荷都采用全压直接启动或者容量较大时采用软启动；因此22 kW的喷洒泵可以参考选用：断路器+接触器+热继电器的组合装置(以施耐德为例)：NS100N/3P D63 MA+LC1-D50C+LRD-3357C;综合保护器(以KB0为例):KB0-125C/M63/06MF。对于15 kW的生活泵，因为生活泵由节能要求采用变频控制可以参考选用：断路器+接触器+变频器的组合装置(以施耐德为例)：NS100N/3P D63 +LC1-D50C+ATV21WD15N4。

通过上面的论述，我们可以基本了解电动机在民用建筑设计中的一般的启动和保护的选择，它使我们以后在遇到电动机方面的问题时，减少犯错的机会，充实我们的理论知识，为以后的进步打下坚实的基础；它可以使设计工作更加经济合理，使我们的设计更好的为甲方服务。

[1] 工业与民用配电设计手册[M].第3版.北京：中国电力出版社，2011.

[2] GB 50055—93,通用用电设备配电设计规范[S].

[3] 住房和城乡建设部工程质量安全监管司，中国建筑标准设计研究院.全国民用建筑工程设计技术措施[M].北京：中国计划出版社，2009.

Discussion on the motor start and protection selection

Liu Yongxing

(ShanxiArchitecturalDesignResearchInstitute,Taiyuan030013,China)

This paper simply discussed the meaning of motor, analyzed the adverse consequences produced by error motor protection design, and discussed the motor start kinds, introduced the advantages and disadvantages of each start type, at the same time, given the protection measures of low voltage motor, for reference.

motor, start, advantage, disadvantage, current

2015-03-25

刘永兴(1978- )，男，工程师

1009-6825(2015)16-0134-02

TM307

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