电动机保护培训课件.ppt

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1、低压电动机保护知识培训Harbour序言电动机是否需要保护其根本的判断依据应该是电动机绕组温度是否超过其绝缘等级温度，但温度保护不能保护大电流过负荷和短路故障，并且直接检测温度前提是必须在电动机制造过程中将传感器装入电动机内部，因而对于现有的没装传感器的电动机就无能为力，另外传感器失效维修十分困难。因此电动机保护器主要是以检测电动机电流的变化（包括三相电流有效值、正序电流、负序电流、零序电流）为原则，模拟电动机各种故障以及发热曲线对其进行保护。一般具有断相保护、过负荷、堵转、短路、漏电、三相不平衡、启动时间过长等

2、保护功能，有些还有欠压、过压保护，当然也可以外接热敏电阻来监测电动机绕组温度实现温度保护。电动机的相关知识和原理电动机的分类：在电网总负荷中，约有60％以上是异步电动机，以电力作原动力的负荷中，有90％左右是异步电动机。而异步电动机种类繁多，容量相差也较大，我们只介绍三相交流异步电动机，应用于1000V以下小于75KW的低压电动机保护。三相异步电动机结构工作原理电动机基本原理导体在转速为n1旋转磁场中可以感应出电动势。根据右手定则，感应出电动势e＝Blv，方向如图所示，同理下边的导线也产生感应电动势，方向相反，从

3、而产生电流i。根据左手定则，通电导线在磁场中受力f=Bli,方向如图所示，同理下边的带电导线也在磁场中受力，方向相反，从而产生转速n，与磁铁转动方向一致，但n

4、t变化360°，磁场的方向就转回到起始位置，也就是说电流在时间上变化一个周期，磁场在空间也正好转一周。如果电流频率f1=50Hz，则磁场的转速n1=f1=50r/s，即n1=60f1=3000r/min。旋转方向：取决于三相电流的相序。改变电机的旋转方向：换接其中两相即可。将每相绕组分成两段，按右下图放入定子槽内。形成的磁场则是两对磁极。如果电流频率f1=50Hz，则磁场的转速n1=f1/2=25r/s，即n1=60f1/2=1500r/min。同样分析可以知道，n1=60f1/p式中p ——磁极对数三相异步电动

5、机的工作原理当三相异步电动机接到三相电源上，定子绕组就能够产生一个旋转磁场，该磁场切割转子绕组，在转子绕组中感应电动势，如果转子绕组电路闭合，则会产生转子电流，按电流与定子旋转磁场相互作用，使转子绕组导体受到电磁力的作用，从而使转子跟着定子旋转磁场同方向旋转，异步电动机就能拖动机械负载。这样感应方式注定转子的转速n总是略小于旋转磁场的转速n1，转差率s=(n1-n)/n1,一般在空载时，s约在0.5%以下；额定负载时，s约在2％～5％以下；而在起动时，s最大为1。转子绕组内感应电动势的频率f2=f1*s；，其中f

6、1为三相电源频率，由于转子频率的变化，转子电路中与频率相关的量都要发生变化；转子旋转时转子绕组电动势e'=s*e0，其中e0为转子不动时的感应电动势，转动时当s变小时e'也减小；转子绕组的电抗x'=s*x0，其中x0为转子不动时的转子电抗，转动时当s变小时x'也减小；转子绕组的阻抗就为r2+jx'；转子绕组的电流i2=则转子绕组电流有效值I2==转动时转子电流随着s变化而变化，起动时s=1，电流最大，约为额定电流的4～7倍，起动后，转速逐渐上升，s减小，I2也随着减小。由于定子电流大部分是励磁电流，用来产生主磁通

7、，当I2增加时，I1也相应的增加。电动机保护系统图通过上面分析可以知道在电动机堵转时，转速减慢甚至停止不动，则s增大，I2和I1也随着增大，这样会导致绕组过热，产生危险，所以有堵转保护；对于增安型电动机，还有tE反时限保护；由于电动机电源电压过低，可能会导致堵转或停转，可以采用低电压保护。过大的起动电流将会使绕组产生大量热能，如果起动时间过长或者频繁起动都会导致绕组过热，产生危险，所以有起动时间过长保护，以及起动次数限制保护。发电机在正常运行方式下，其定子电流为一稳定的正序电流——三相对称的正弦交流电流。当发电机

8、承受不对称负载时其电枢电流和机端电压将出现不对称现象，即出现三相不平衡现象。三相不平衡系统中负序分量的方向是逆时针的，所以由负序电流感生出的旋转磁场以同步转速逆时针方向旋转，这正与正序分量产生的同步旋转磁场方向相反，而转子也以n同步转速顺时针旋转，则负序电流产生的旋转磁场以相对于转子的2n速度截切转子绕组，并在转子绕组阻尼绕组及转子表面产生感应电流，当工频为50Hz，磁极