电动机控制保护环节简述

为了确保设备长期、安全、可靠无故障地运行，机床电气控制系统都必须有保护环节，用来保护电动机、电网、电气控制设备以及人身的安全。电气控制系统中常用的保护环节有短路保护、过载保护、零电压和欠电压保护以及弱磁保护等。

1.短路保护

电动机绕组或导线的绝缘损坏或电路发生故障时，都可能造成短路事故。短路时，若不迅速切断电源，会产生很大的短路电流和电动力，使电气设备损坏。常用的短路保护元件有熔断器和低压断路器。其保护原理及保护元件的选择方法等在第1节中已做介绍，故不再重复。

2.过载保护

电动机长期超载运行，其绕组温升将超过允许值，会造成绝缘材料变脆，寿命减少，甚至使电动机损坏。常用的过载保护元件是热继电器。

由于热惯性的原因，热继电器不会受电动机短时过载冲击电流或短路电流的影响而瞬时动作，所以在使用热继电器作过载保护的同时，还必须设有短路保护，并且选作短路保护熔断器的熔体额定电流不应超过热继电器发热元件额定电流的4倍。

3.过电流保护

过电流保护广泛应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产生严重后果，故可不设置过电流保护。过电流保护器件是过电流继电器。

过电流往往是由于不正确的使用和过大的负载引起的，一般比短路电流要小。但产生过电流比发生短路的可能性更大，尤其是在频繁正/反转起动、制动的重复短时工作制电动机中更是如此。在直流电动机和绕线式异步电动机控制电路中，过电流继电器也起着短路保护的作用，一般过电流的动作值为起动电流的1.2倍。

4.零电压和欠电压保护(www.xing528.com)

当电动机正在运行时，如果电源电压因某种原因消失，那么在电源电压恢复时，必须防止电动机自行起动。否则，将可能造成生产设备的损坏，甚至发生人身事故。对电网来说，若同时有许多电动机自行起动会引起不允许的过电流及瞬间电网电压的下降。这种为了防止电网失电后恢复供电时电动机自行起动的保护叫做零电压保护。

当电动机正常运转时，如果电源电压过分地降低，将引起一些电器释放，造成控制电路工作不正常，可能产生故障。电源电压过低，对电动机来说，如果负载不变，会造成绕组电流增大，电动机发热甚至烧坏；还会引起转速下降甚至停转。因此，在电源电压降到允许值以下时，需要采用保护措施将电源切断，这就是欠电压保护。

图2-36所示是电动机常用保护的接线，熔断器FU作短路保护，热继电器作过载保护，过电流继电器K₁₁、K₁₂作过电流保护，欠电压继电器KV作欠电压保护。图2-36中手动控制器SA有三个操作位置：SA₀、SA₁和SA₂。要使电动机起动，必须先将控制器打到零位，使触点SA₀闭合，中间继电器KA线圈得电并自锁，然后再将控制器打向SA₁或SA₂，使接触器KM₁或KM₂得电，电动机才能运转。中间继电器KA起零压保护作用，当电源电压过低或消失时，欠电压继电器KV的常开触点断开，使KA断电释放，KM₁或KM₂也立即释放。由于控制器不在零位，所以电源电压恢复时KA不会得电动作，故KM₁或KM₂也不会得电动作，实现了零电压保护。

若接触器用按钮起动，由常开触点自锁保持得电的，则可不必另加零电压保护继电器，电路本身兼备了零电压保护环节。

图2-36 电动机常用保护电路

5.弱磁保护

直流电动机在磁场有一定强度下才能起动，如果磁场很弱，电动机的起动电流就会很大。当直流电动机停止运行时，磁场突然减弱或消失，其转速就会迅速升高，甚至发生“飞车”。因此，需要采取弱磁保护。弱磁保护是通过电动机励磁回路串入欠电流继电器来实现的。在电动机运行中，如果励磁电流消失或降低过多，欠电流继电器就会释放，其触点切断主回路接触器线圈的电源，使电动机断电停车。