低压电动机常用保护探析

张云秀，韩志引，吴慧君

（潍坊工程职业学院，山东 潍坊262500）

低压电动机常用保护探析

张云秀，韩志引，吴慧君

（潍坊工程职业学院，山东 潍坊262500）

电动机运行需要一套完善的电路保护系统。本文介绍了电动机的常用保护措施，对典型保护元件的工作原理进行分析，以期为电气设计人员提供参考。

电动机；保护环节；保护元件；工作原理

电动机是电气设备运转的关键部件，电动机的正常工作与否直接关系到企业生产，可以说没有了电动机的动力传输，相应的电气设备将类似于静置的废铁。然而实际生产中因电动机堵转、发热等造成的设备损坏和人身伤亡事件时有发生，究其原因是保护措施不够完善，为此本文对电动机常用保护措施和典型保护元件进行探讨，以期为电气设计人员进行电动机控制线路设计时提供有价值的参考。

1 常用保护环节

1.1 短路保护

电动机短路危害极大，轻则烧毁电机，重则引起火灾。而引起电动机短路的原因有多种，如：因使用时间过长电动机绕组绝缘皮的老化；因刮碰使电动机导线绝缘层产生机械损伤；导线连接出现错误。短路现象一旦发生最关键的是迅速切断电源，由此而生的短路保护措施主要是熔断器保护和低压断路器保护，它们的原理相似，都是在短路发生时迅速动作切断工作回路。后者应用更为广泛，前者其灵敏度低、反应慢因而其应用范围受限。

1.2 过载保护

电动机过载归根结底是电动机实际载荷超过了此种状态下的许用载荷。电动机在正常状态下工作时，电动机实际载荷在电机许用载荷范围内，但突然电源电压降低，电动机带负载能力减弱，此种状态下许用载荷变小，实际载荷不变，此时电动机变为过载运行。其它导致过载的情况还有：电动机实际载荷突然增加、电动机某相电源突然缺失、电机启动过于频繁等。一般电动机能够承受轻微的过载，但如果过载时间过长，导线长期处于发热状态，电动机的寿命将大大缩短，因此当电动机过载时采取相应的保护措施是很有必要的，常用保护元件是空气开关和热继电器。

1.3 零压保护

所谓零压保护即为防止突然断电而对电路采取的保护措施。以车间里工人用钻床钻孔为例，若电机不设零压保护，当钻床在给零件钻孔时突然断电，则钻床停止工作，当突然来电时，钻床突然启动，将对工人人身安全埋下隐患，因此我们希望在突然来电时电动机依然不转，这就需要在电路中加零压保护，常用的元件为接触器和中间继电器。

1.4 欠压保护

所谓欠压保护是为防止电源电压降低对电动机造成损害而采取的保护措施。当电机正常运行时，若电源电压突然下降，将导致电机转速下降，相应的电动机绕组中的电流就要增大，若增大的电流不足以使熔断器熔断或热继电器动作，电动机持续工作在此状态下其寿命必将缩短；另外在一些起重场合中，若电压下降，设备承载能力将下降，有可能造成重物脱落，因此有必要在电路中加欠压保护。常用的保护元件为接触器，少数电路使用电压继电器。

2 典型保护元件工作原理

2.1 热继电器

热继电器的热元件为发热阻丝，与电动机主电路串联；热继电器的动断触点与电动机控制电路串联。如图1所示，当电机正常运行时，热元件和动断触点都处于导通状态，不妨碍电动机的运行。但当电动机过载时，热元件发热，金属片弯曲，滑动导板向左移动，动断触点断开，控制电路被切断，进而电动机停转。

图1 热继电器原理图

2.2 交流接触器

交流接触器的触点对与电动机主电路串联，吸引线圈与控制电路串联。如图2所示，当吸引线圈通电时，静铁芯吸引动铁芯向下运动，使得动触点与静触点接触，即触点闭合，主电路接通，电动机运转。当电路断电时，吸引线圈中没有了电流，铁芯间失去吸力，动铁芯归回原位，触点对断开，主电路断开，电动机停转。

图2 交流接触器原理图

当电动机欠压运行时，吸引线圈产生的磁场减弱，静铁芯不足以吸合动铁芯，动触点就不能接触到静触点，即触点对不能闭合，电路断开，电动机停转，这就是交流接触器的欠压保护原理。

2.3 低压断路器

如图3所示，通过手动操作让低压断路器的跳扣勾住锁扣，在锁扣右移后使得主触头跟着闭合，此时电路处于通电状态。当电动机过载时，流过热脱扣器热元件的电流增大，热元件发热，致使双金属片向上弯曲，顶动连杆向上运动，使跳扣与锁扣脱离，主触点断开，电动机停转。当电动机发生短路时，流过过电流脱扣器线圈的电流增大，其衔铁上移，顶动连杆上移，跳扣与锁扣分离，主触点在弹簧的作用下断开，电动机停转。当电动机处于欠压状态时，流过欠压脱扣器线圈的电流减小，其衔铁在弹簧的拉动下上移，与上述原理类似，最终使电动机停转。

图3 低压断路器原理图

[1]杨 凯.三相异步电动机控制的电气保护环节[J].民营科技，2017（01）.

[2]漆黎明.电气控制线路中的保护环节分析[J].信息化建设，2016（04）.

Discussion on Commonly Protection of Low Voltage Motor

ZHANG Yun-xiu，HAN Zhi-yin，WU Hui-jun
（WeiFang Engineering Vocational College，Weifang Shandong 262500，China）

The motors’operation requires a set of perfect circuit protection system.This paper introduces the commonly protective measures of the motor，and analyzes the working principle of the typical protective components，with a view to provide reference for the electrical designers.

the motor；protective link；protective components；the working principle

TM32

A

1672-545X（2017）08-0255-02

2017-05-18

张云秀（1987-），女，山东寿光人，硕士，助教，主要从事无人机应用、机电一体化专业方面的教学。