电机保护器的工作原理

是经典的电机星三角启动方式，主要用于保护热继电器。如果用热继电器保护大电机，会造成大线断点，也就是热继电器的螺丝连接问题，容易掉毛。热点和故障点。如果不使用熔断器和热继电器，而是使用综合电机保护器，由于保护器为穿芯式，可以减少大导线的断点，从而减少热点和故障点。

在使用电机保护器时，一定要注意控制线的接线，以保证机器的正常运行。可替代断路器、接触器、热继电器、熔断器等低压电器产品。

电机保护器的安装步骤如下：

1、根据安装场所的要求和保护功能的需要，合理选择电动机保护器的型号及其各种保护动作参数设置；

2、根据产品说明书的要求，应正确安装，并根据各端子的用途正确连接端子。控制电路前应接工作电源，标称电压与实际电压一致；

3、电机保护器配变比互感器时，如果设备现场或控制室需要电流表显示，最好加一个电流互感器，否则为相电流显示将显示电流表。会产生影响；

4、安装分体保护器，不要使用配套的变压器和不同编号的显示部分；

5、可根据用户要求进行改进，模拟量4-20mA接口的输出应与所连接的设备相匹配；

6、已正确接地。当低压系统为TN-C保护系统时，保护器负载侧设备的接地保护线必须改为TT系统的独立保护接地。中性线不得重复接地，不得作为保护线

常见的电机保护器种类

1、热继电器：普通小容量交流电机，工作条件好，无频繁启动、精度差等恶劣工况，缺少缺相保护功能，可靠性无法保证，不推荐。

2、电机保护器：检测三相电流值，通过电位器旋钮或拨码开关设定电流值。保护功能包括过载、缺相、三相不平衡等故障保护，并通过指示灯显示故障类型，如UL-E2系列就是这样的电机保护器。

3、综合智能型：检测三相电流值，电机保护器采用单片机实现电机智能综合保护，集保护、测量、显示于一体。整定电流数字化设置，通过操作面板上的按键进行操作。用户可以根据自己的实际使用要求和保护条件，现场修改和设置各种参数。采用数码管作为显示窗口，或采用大屏幕液晶显示相对价格。更高，更重要的场合，目前的高压电机保护都是智能化的。

4、热保护型：热敏元件嵌入电机，根据电机温度进行保护。保护一般，有温度滞后，但当电机容量较大时，需要配合电流监控型使用，避免电机锁死时温度急剧上升，造成电机绕组损坏到温度测量元件的滞后。

5、磁场温度检测型：磁场检测线圈和温度探头嵌入电机内部，根据旋​​转磁场的变化和电机内部的温度变化进行保护。主要功能包括过载、堵转、缺相、过热保护和磨损监测，保护功能完善，缺点是需要在电机内部安装磁场检测线圈和温度传感器，在复杂的现场环境下使用困难，目前只适合实验室使用。

电机保护器具体介绍

1电机保护器的主要保护功能

1.1短路保护

短路保护主要针对电机电缆或绕组的短路故障。短路保护的动作逻辑如图1所示。若任一相电流超过设定值，保护应立即动作，因此电流设定值一般为额定电流的5～7倍，动作延迟为 0s。葫芦在运行过程中几乎不可能达到相应的设定电流，所以这种保护只对电机起到保护作用，对葫芦的其他部分没有保护作用。

图1短路保护动作逻辑

1.2 过载保护

过载保护是针对电机电流超过电机负载能力，经过一定延时后重新启动的保护动作。动作逻辑如图2所示。电流定值一般设置为1.1~1.3倍电机额定电流，延时20~60s。这种保护主要是保护电机，对提升机其他部件的保护作用不大。

图2过载保护和过载保护动作逻辑

1.3 过载保护

过载保护是当负载设备（提升机）超过正常负载时，经过一定延时后重新启动的保护动作。其动作逻辑与过载保护相同。电流的恒定值是正常工作负载下的电流

@1.1~1.3次，根据负载特性延迟20~60s。这种保护是对负载设备超过正常工作电流的一种保护，可以在一定范围内保护负载设备。

1.4档位保护

堵转保护是电机或负载设备卡死、堵转时，经过一定延时后重新启动的保护动作。动作逻辑如图3所示。电流定值一般设置为电机额定电流的3~5倍，延时1~10s。这种保护不同于过载和过载保护。保护功能只有在电机启动后才会投入使用，不考虑葫芦重载启动对定值的影响。同时保护电机和负载设备。

图3失速保护动作逻辑

2 个问题

1）过载设置不合理

我公司的提升机或带式输送机设备有重载启动等特殊条件，因此设备制造商在选择电机时会考虑重载条件下的启动能力。例如，葫芦正常工作电流为100A，空载启动为200A，但重载启动可达500A，则需要以500A启动作为选型依据，选择额定电流为200A的电机驱动。

但是，在计算保护整定值时，设备还没有投入运行，所以过载保护一般是根据电机的额定参数来计算的。一般过载系数在1.1~1.3倍之间，重载启动的设备一般取值1.3倍dgv2-47电机智能保护器有这型号吗?，则额定电流为200A电机过载电流值为 260A。由于过载采用低倍电流保护，防止负载正常波动引起误动作，所以动作延时一般在20～60s之间，过长。

2）失速保护可以优化

堵转保护一般用于严重卡死或电机已锁死的设备。因此，电流整定一般设置得较大，不能保护一些小故障。但是我们可以利用堵转保护只在电机启动后才投入使用的特点，进一步优化整定值而不考虑电机启动电流的影响。

3）负载设备保护过于依赖电机保护器。与风机、水泵等单一设备不同，提升机或皮带输送机是相对复杂的设备。某些部件（如料斗、滚筒等）发生故障时，往往反映电流特性的程度较小或传输时间较长，但对设备的损坏较大。所以可以使用 DCS 软保护进行监控。

3 个案例研究

2020年6月10日23时56分，我公司四线烧成车间窑炉提升机料斗从料斗上脱落。故障时进料量和电机电流的变化如图4所示。由于个别料斗脱落，电流上升后迅速回落，电机保护器不动作。故障过程分析如下：

(1）23:56:10，电流145A，喂料477t/h，料斗开始脱落造成划伤。

（2）23:56:50，电流158A，进给478t/h，电流开始快速上升。

(3）23:56:55，电流297A，加料477t/h，瞬间卡死严重，电流升至297A，中控开始减料。

(4）23:57:22，电流132A，给料50t/h，待料降至低点后，中控重新开始给料。

（5）23:58:04，电流261A，进料284t/h，中控再进料到450t/h左右后，电流快速上升两次，电流上升到261A，磁耦合器过载 保护启动，电流迅速下降到72A左右。

（6）23:58:32，电流72A，给料54t/h，中控重新给料，但磁耦合器过载断开，电机运转但卷扬机不运转，所以电机电流不会变大。

(7）00:04:27，电流73A，喂料43t/h，停止喂料。

(8）00:06:06，电流73A，喂料0t/h，停止提升。

电机保护器的主要设置见表1。

表1电机保护器的主要设置

从实际故障电流和电机保护器整定值来看，全程只有3#点电流297A超过过载保护整定值276A，但故障电流持续时间小于1s，且持续时间不超过负载保护的固定值，所以保护器的跳闸出口不输出。

4种定值优化和保护方法

1）定值优化

电机保护器保护负载的功能只有过载保护和失速保护，但只要保护器通电，过载保护就会启动。为避免重载启动，需要较长的延时，所以不能长时间延长电流。时间过长的故障无济于事。

堵转保护功能的主要特点是可以在电机启动后接通，因此可以忽略启动的影响。如果将4#窑起机堵转保护电流整定改为200A，时间整定改为2s，则故障有两个电流峰值可以启动保护动作。一次电流超过200A的持续时间为4s，第二次电流超过200A的持续时间为6s，如图5所示。

图5部分电流峰值

由于保护器的电流不能根据输出实时调整，不同工况下保护范围可能不同。 66A+故障上升电流150A=216A，但超过200A的保持时间小于1s，所以电机保护器仍不动作。

2）DCS系统电流保护

DCS 电流保护被引用为补充保护措施。 DCS可以实时根据进给量与起重电流的对应关系进行分段保护，不同的进给量对应不同的保护设置。

根据前期4#窑的着火和加料情况，计算加料量与提升电机电流的对应关系，乘以1.3倍可靠系数（ 1.1~1.3），得到保护电流的固定值，加延时2s防止误动作，详见表2。

表2 DCS保护电流设置

根据6月10日晚故障情况，加料量477t/hdgv2-47电机智能保护器有这型号吗?，对应关系表480t/h，保护电流188.5A，延时时间为2秒。

根据电流波形（见图6），发现两个电流超过188.5A的时间分别为5s和8s，完全满足保护动作条件，所以电流峰值在 23:56:55，早于磁耦合保护动作（23:58:05），早于中控运行关机（00:06:08） .

图6当前波动趋势