接触器对电动机欠压保护的探讨参考模板

1、接触器对电动机欠压保护的探讨2008-04-27 08:54接触器对电动机欠压保护的功能，是防止电动机出现堵转，对子电动机欠压运行造成的过流的保护，将主要由电动机的过载保护装置热继电器承担，接触器对此很难起到保护作用。                         电动机的欠压保护是当电网电压低于额定值到一定程度威胁电动机安全时，能切断电源避免电动机损坏的一种保护措施。              

2、60;                                     人们知道自锁控制的接触器对电动机有欠压保护作用，因为一般当电网电压下降到额定电压的85%以下时，接触器因电磁吸力小于复位弹簧的拉力，动铁心被迫释放，其主触头和自锁触头同时断开，切断主电路和控制电路，使电动机断电，实现对电动机的欠压保护。但对于诸如电动机欠压保护的主要功能是什么、什么样的电动机需要欠压保护以及接触器对什么样的电动机欠压保护有

3、效等些现实中迫切需要搞清楚的问题，人们的认识却又很模糊。为了寻求上述问题的正确答案，笔者在此以应用最广、使用最多的异步电动机为例，就接触器的欠压保护淡点初浅的认识。                        接触器对电动机欠压保护的主要功能                        电网电压的降低对电动机的影响是多方面的，对电动机的危害主要有两种情形

4、。                        (1) 可能造成电动机的电流过大，温升过高。异步电动机的工作点通常都在其机械                        特性的稳定运行区段，稳定运行区段的特性为硬特性。由于异步电动机的临界转差率与加在电动机上的电压无关，电网电压下降时，电动机的临界转差率不变，虽然电动机的最大转转矩随电网电压下降而显著减小

5、，但机械特性的稳定运行区段的斜率却变化很小。在负载不变的情况下，若电网电压在15%以内下降，电动机的转速基本不变。因此可以认为，电动机的输出功率没有变化，输入功率也变化不大。于是，电动机的工作电流则随电网电压的下降而上升。如电动机的负载较大，电网电压的下降会使电动机的工作电流超过额定值。若电动机接近满载运行，电网电压下降15%，电动机工作电流将超过额定值10以上。电动机的铜耗与电流的平方成正比，电流的上升使电动机的铜耗急剧增大，温升加快，这是造成电动机过热的主要原因。这与电动机过载时的情形极为相似。2 / 8            &

6、#160;                                     一些教科书认为，电动机欠压运行时，欠压造成的过流不足以引起过载保护的热继电器动作，所以才需要接触器的欠压保护来发挥作用。这是令人难以理解的。                        就热继电器本身来说，热继电器

7、检测的是电流，当电流达到整定值，无论什么原因造成的过流，热继电器都会动作。就电动机的发热而言，欠压运行与过载运行两种情况下的机械损耗，差不多是相等的；在欠压运行电流与过载运行电流大小样的情况下，电动机的铜耗也相等；而欠压运行时则因电动机的无功电流下降，电动机的铁耗会在过载运行时变小。可见，在电动机过流相同的情况下，欠压运行时的发热量不会大干过载运行时的发热量。就电动机的散热而言，欠压运行时电动机的转速下降很少，这与电动机过载运行时转速下降很少一样，两者的散热条件相当。因此可以说，只要过载保护的热元件动作电流整定合适，热继电器的保护特性与电动机的过载特性配合得好，过载保护的热继电器对欠压运行造成

8、的过电流的保护作用，就将与对过载运行造成的过电流的保护作用一样可靠。                        如果说，某些时候欠压运行造成的电流增大不足以使热继电器动作，那只能说明此时的电流没有超过允许值，不会引起电动机的过热，电动机是安全的，无需保护。既然如此，那又何必让欠压保护装置动作使电动机停止运转呢?再说了，接触器在电网电压下降15%之内根本不会释放，电网电压下降在15%以内出现的过电流，接触器又如何实现对电动机的保护呢?      

9、;                   (2)可能造成电动机堵转。电动机的最大转矩与加给电动机的电压的平方成正比，电网电压下降后，电动机的最大转矩急剧下降。当电网电压下降幅度较大时，电动机的最大转矩就会低于负载转矩而发生堵转。电动机堵转时，电流达到额定值的数倍，而且机械通风的散热条件丧失，电动机的温度急剧升高，电动机将在很短的时间内烧毁。而此时，过载保护和短路保护很可能都无能为力。                 

10、      例如，一台频繁起动的380V13kW的异步电动机，额定电流25A，起动电流175A。短路保护的熔断器熔体的额定电流选为80A，过载保护的热继电器动作值额定为25A。若电动机工作时，电压下降到额定电压的75%时发生堵转，则堵转电流为175                         ×                    

11、     75%=131A。这个电流是额定电流的5.25倍，能很快烧毁电动机。为了保证电动机的安全，我们希望保护装置立刻动作。过载保护的热继电器由于热惯性不能立即动作，对此起不到保护作用。由于堵转电流只有熔体额定电流的131/80=1.64倍，等熔体熔断恐怕要十几分钟以后了，也根本起不到保护作用。                        电动机欠压时造成的堵转对电动机的危害极大，而过载保护和短路保护又往往对此无能为力，这就需要接触器的欠压保护功能发挥

12、作用。避免电动机在欠压运行时出现堵转，从而保护电动机，这应该就是接触器对电动机欠压保护的主要功能。                        电动机欠压保护的对象                        电动机的负载是各种各样的，按照负载的转矩与转速之间的关系可分为：转矩与转速成反比的恒功率负载、转矩与转速无关的恒转矩负载、转矩与转速成正比的负载，

13、转矩与转速平方成正比的扇风机类负载等四种类型。从附图可以看出，若四种负载在电动机额定工作状态下处在同一工作点，当电动机的最大转矩随电网电压下降而沿着临界转差率Sm的水平线向左减小时，将首先小于恒功率负载的转矩，接着小于恒转矩负载的转矩，而后小于转矩与转速成正比负载的转矩，最后才小于扇风机类型负载的转矩。                                          &

14、#160;     电动机的最大转矩小于负载转矩后，转速会下降到低于临界转速(临界转差率对应的转速)，电动机的转矩将随转速的下降明显减小。而此时的恒转矩负载的转矩，并不随转速的下降而减小；恒功率负载的转矩反而随转速的下降增大。这两种情况都会造成电动机的转矩越来越小于负载转矩，导致电动机堵转。转矩与转速成正比的匀载和扇风机类负载，其转矩随转速的下降往往比电动机还要快，以致于还能继续被电动机拖动。可见，在相同条件下电网电压降低时，最容易发生堵转：一是恒功率负载的电动机，二是恒转矩负载的电动机。而扇风机类负载和转矩与转速成正比负载的电动机并不一定会堵转。因此说，欠压保护的重点对象

15、，应该是恒功率负载和恒转矩负载的电动机。                        接触器欠压保护的有效范围                        电动机运行时过载能力的利用状况可分为三种类型：即过载能力未利用型，过载能力适量利用型、过载能力充分利用型。             

16、;           (1)过载能力未利用型。带恒定负载，连续定额长时工作、短时定额短时工作、断续定额断续工作等三种工作状态的电动机，其额定功率是按照大于或等于负载功率的要求来确定的。正常运行时，电动机的额定转矩大于或等于负载转矩，电动机的过载能力完全未利用。这类工作状态的电动机，其堵转电压Udz可由下式计算                                  

17、                                       上式清楚地告诉我们：过载能力未利用型的电动机的堵转电压，是由电动机的负载系数和过载能力共同决定的。电网电压下降时，负载率最高、过载能力最小的电动机最先出现堵转，也就是负载率最高、过载能力最小的电动机的堵转电压最高。过载能力未利用型电动机的最高负载率为1，我国异步电动机的最小过载能力为1.6，将电动机的最高负载率1、最小过载能力1.

18、6代入上式计算，我们得到过载能力未利用型电动机的最高堵转电压为                                                                           接触器的释放电压只

19、要大于0.79UN，就能在所有过载能  力未利用型的电动机发生堵转之前，切断电动机电源。                        (2)过载能力适量利用型。当电动机的负载在工作中大小变化时，电动机的功率通常是按大于或等于负载等效功率的要求来选择的。此时的电动机额定转矩将比负载的最大转矩小，当某一时刻的负载转矩大于电动机的额定转矩时，电动机利用自身的过载能力来维持正常运转，即电动机正常运行时，其过载能力已被适量利用。为了保证电动机的运行可靠，带变化负载的电动机，

20、按最大负载转矩小于或等于电动机的最大转矩的75%通过过载能力的校验。这类状态下工作的电动机的最高堵转电压为                                                接触器的释放电压在额定电压的85%以下，而过载能力适量利用型电动机的最高堵转电压则达到了额定电压的86%以上。可见，过载能力适量利用型的电动机中，过载能力利用较多的那一部分电动机，将失去接