浅析三相交流异步电动机的保护与节能

常辉锋

摘要：三相交流异步电动机的保护是个复杂的问题，本文从三相交流异步电动机的基本结构出发，向我们介绍了在实际使用中，应按照电动机的容量、型式、控制方式和配电设备等不同来选择相适应的保护装置及起动设备。重点从结构、调速、运行等三个方面，探讨了三相交流异步电动机的节能措施。

关键词：电动机；起动器；节能；措施

现代社会中三相交流异步电动机被广泛应用，在实际使用中，三相交流异步异步电动机的保护是涉及电气装置和机械设备可靠、正常运转的关键之一，在一定程度上是出色的节能装置和设施。下面笔者重点从三相交流异步异步电动机的保护和节能方面谈一些粗浅的看法。

一、三相交流异步电动机的保护

（一）基本结构

三相交流异步电动机是一种将电能转化为机械能的电力拖动装置，是一种优点众多的电动机。主要是由定子和转子构成的，定子是静止不动的部分，定子由定子铁芯，定子绕组和机座三部分组成，定子的主要作用是产生旋转磁场。转子是旋转部分，转子是一个科技名词，通俗来讲，由轴承支撑的旋转体称为转子。在定子和转子之间有一定的气隙。定子由铁心，绕组与机座三部分组成。铁心是电机承载磁通和固定定子绕组的重要部件，由硅钢片叠装成的铁心本体，压指和端部压板以及防止轴向移动的定位筋及拉紧螺杆等组成。线圈通常指呈环形的导线绕组，其电感量大小与有无磁芯有关。对于机座，它是指设备的底架或者部件，以便设备的使用或安装附件。机座材料应根据其结构、工艺、成本，生产批量和生产周期等要求正确选择。转子由铁心与绕组组成，并且转子绕组有鼠笼式和线绕式。

（二）保护与控制的关系

三相交流异步电动机的保护往往与其控制方式有一定关系，即保护中有控制，控制中有保护。如电动机直接起动时，往往产生4-7倍额定电流的起动电流。若由接触器或断路器来控制，则电器的触头应能承受起动电流的接通和分断考核，即使是可频繁操作的接触器也会引起触头磨损加剧，以致损坏电器；对塑料外壳式断路器，即使是不频繁操作，也很难达到要求。因此，使用中往往与起动器串联在主回路中一起使用，此时由起动器中的接触器来承载接通起动电流的考核，而其他电器只承载通常运转中出现的电动机过载电流分断的考核，至于保护功能，由配套的保护装置来完成。

此外，对电动机的控制还可以采用无触点方式，即采用软起动控制系统。电动机主回路由晶闸管来接通和分断。有的为了避免在这些元件上的持续损耗，正常运行中采用真空接触器承载主回路（并联在晶闸管上）负载。这种控制有程控或非程控；近控或远控；慢速起动或快速起动等多种方式。另外，依赖电子线路，很容易做到如电子式继电器那样的各种保护功能。电动机保护装置电动机的损坏主要是绕组过热或绝缘性能降低引起的，而绕组的过热往往是流经绕组的电流过大引起的。

（三）电流、温度检测保护

对电动机的保护主要有电流、温度检测两大类型。电流检测型保护装置。热继电器利用负载电流流过经校准的电阻元件，使双金属热元件加热后产生弯曲，从而使继电器的触点在电动机绕组烧坏以前动作。其动作特性与电动机绕组的允许过载特性接近。热继电器虽则动作时间准确性一般，但对电动机可以实现有效的过载保护。温度检测型保护装置。双金属片温度继电器它直接埋入电动机绕组中，当电动机过载使绕组温度升高至接近极限值时，带有一触头的双金属片受热产生弯曲，使触点断开而切断电路。但不管采用何种保护装置，必须考虑过载保护装置与电动机、过载保护装置与短路保护装置的协调配合。

二、三相交流異步电动机的节能措施

（一）优化结构，降低耗能

结构对电动机起到关键的作用，合理的结构对于电动机来说就是一个助燃气，使得电动机能够节省很多的资源。但是如果是错误的结构就会导致浪费资源，并且消耗的时间还很长，百害而无一利，比如说一个电动机里根本就不需要一种结构，而偏偏你要放上这种结构，那么那个部件在那里没有作业，而且还是浪费能力，这样就和我们的初衷是相反的。我们怎么才能做到有的结构呢，那我们就要经常检查电动机，如果发现哪一个结构坏了，就要马上进行修理。并且我们要研发新的技术来代替老的技术，只有这样电动机才能够使用的更好，我们每年都要进行零件改换，在使用一种新的结构之前我们要进行使用一段时间，看它是否有什么不足之处，这样才能达到优化结构的效果，节省能力。

（二）调速控制方式

调速控制有三种方式：调频率，调转差和调磁极对数。实践证明，从调速的范围，平滑性，电动机的起动，制动性能及经济性等方面来看，以调频率最为理想。变频调速就是通过改变定子供电频率而调节电动机的转速，并能满足一定转矩的调速方式，这样就可以缓解在紧张的时候电动机的压力，通过调节频率来适应当时的情况。在负载有变动而使用恒速运行的电动机时，利用这种适于负载种类的交流变频调速的装置，可实现电动机的高效节能运行。现在的交流变频调速系统已由微处理机控制，慢慢地得到了别人的认可，不断地就会占主导的地位。

（三）运行节能

改善运行的条件，优化运行工况并且将其管理，这是有利于提高生产率，在促进节能方面也是一种很好的方法。我们应该经常购耗能设备，但是我们要考虑选择一些节能的电动机，再根据我们所需要的功能来进行购买。我们应该时常关注机器旁边的环境，尽量让环境干净整洁，这样对仪器的使用有着重要的作用。除此之外，我们还要定期擦拭电动机外壳，清除灰尘和油污，使得电动机能够很好的散热。应定期更换电动机的润滑油。定期更换电动机的轴承，以免损坏的轴承导致电动机的摩擦阻力增大而损坏电动机。最重要的是我们应该对电动机进行日常的维护，尽量不让电动机超负荷工作，避免日久损坏电动机，使得电动机消耗能量增大。

三、小结

三相交流异步电动机是我们生活必不可少的一种电动装置，因节能方面做得越突出，越来越得到广泛的推广和应用。