
电气控制系统不仅要满足生产机械加工工艺的要求,更要确保设备能够长期、安全、可靠且无故障地运行。对于供电设备和电动机,必须在系统发生各种故障或不正常工作的情况下实施保护。保护环节是电气控制系统中不可或缺的部分,它能够保护电动机、电网、电气设备以及人员的安全。
关于保护环节,具体包括以下内容:
1. 短路保护:
当电动机、电器或导线的绝缘损坏,或线路发生故障时,都可能导致短路。短路会产生巨大的短路电流和电动力,可能会损坏电气设备。一旦发生短路,控制线路必须迅速切断电源。常用的短路保护元件包括熔断器和低压断路器。对于电动机的短路保护,应根据系统的接地情况来安装保护元件。
2. 过载保护:
如果电动机长期超载运行,其绕组温度会超过允许值,导致绝缘材料老化、寿命缩短,严重时甚至会使电动机损坏。过载电流越大,达到允许温升的时间就越短。为了应对这种情况,通常会使用热继电器作为过载保护元件。对于重要的大功率电动机,应采用反时限性的过电流继电器。
由于热继电器的热惯性,它不会受到电动机短时过载冲击电流或短路电流的瞬间影响而立即动作。在使用热继电器进行过载保护时,还必须配合短路保护。选作短路保护的熔断器的额定电流不应超过热继电器元件的额定电流的4倍。由于过载保护与过电流保护的特性不同,因此不能互相替代。
3. 过电流保护:
过电流保护主要适用于直流电动机或绕线式异步电动机。对于三相笼型异步电动机,由于其短时过电流不会造成严重后果,因此可以不设置过电流保护。过电流通常是由于不正确的启动或过大的负载引起的,其电流通常比短路电流小。在电动机运行中,过电流的可能性比短路更大,尤其是在频繁正反转启动的电动机中更是如此。
4. 失压保护:
当电动机正常工作时,如果电源电压因某种原因消失,那么在电源电压恢复时,如果电动机自行启动,可能会对生产设备造成损坏,甚至可能造身。为了防止电压恢复时电动机自行启动或电气元件自行投入工作,需要设置失压保护。接触器和按钮控制的启动、停止控制环节就具有失电压保护功能。当电源电压消失时,接触器会自动释放,切断电动机电源;电源电压恢复时,由于接触器自锁触点已断开,不会自行启动。
5. 欠电压保护:
在电动机运行过程中,如果电源电压过低,将可能导致电器设备释放,控制线路工作异常,甚至引发。如果电网电压过低而电动机负载不变,会造成电动机电流增大、,严重时可能烧坏电动机。电源电压过低还会导致电动机转速下降甚至停转。当电源电压降到允许值以下时,应及时切断电源,这就是欠电压保护。这一保护通常通过欠电压继电器来实现。
