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电动机综合保护器的研制与应用
点击次数:357 发布时间:2018/11/8 20:26:47

  摘 要电动机综合保护器的作用是给电机全面的保护控制,在电机出现过流、欠流、断相、堵转、短路、过压、欠压、漏电、三相不平衡、过热、接地、轴承磨损、定转子偏心时、绕组老化予以报警或保护控制。可广泛应用于煤矿、石化、冶炼、电力、建筑等行业的配电领域。如今,市场上电动机保护器产品没有统一标准,型号规格五花八门。制造厂商为了满足用户不同的使用需求派生出很多的系列产品,种类繁多给广大用户选型带来诸多不便,用户在选型时应充分考虑电动机保护实际需求,合理选择保护功能和保护方式,才能达到良好的保护效果,达到提高设备运行可靠性,减少非计划停车,减少事故损失的目的。针对中原油田采油厂抽油机的电动机来说,大部分配置是"大马拉小车",在电动机正常工作时一般不会发生过载,过热现象和温控器的动作滞后性的特点,在市场上找不到满意的产品。因此我们研制了一种利用温控元件来保护电动机的保护装置,这种装置要和其他保护装置共同配合使用,起到"综合"保护的作用。在电动机的各相定子绕组上用导热硅胶分别安装固定了高精度温控器。要有一只温控器动作,本装置都会可靠动作,及时切断交流接触器的控制电源,达到保护电动机的目的。当本装置主要用于重要的或不能随便停机的电动机,如泵站的输油泵电动机,投入使用后收到了满意的效果。 

1、前言 
  随着科学技术的飞速发展,我们早已告别蒸汽动力时代,全面进行电气化时代。现如今,各种各样的电器设备出现在我们的生产生活当中,为了能让电器设备能够更好的为我们的生产生活服务,也从安全的角度出发,要尽可能的保护电器设备的良好运行,让它们能够更好的服务于油田。于是,各种各样的电器保护装置几乎是随着电器设备诞生的同时而诞生了。以我们采油一厂为例,几乎所有的抽油机电动机都安装了各种型号的保护器,但是在实际使用中,效果都不是很理想。中原油田各采油厂急需一种能够满足自身需求的电动机综合保护器。 

2、电动机使用过程中的情况 
  电动机在正常运行时,由于铁损耗,铜损耗和机械损耗等因素不可避免的存在,电动机要产生大量的热,产热量的多少与电动机的性能、容量、效率和负荷,环境温度等因素有着直接的关系。现在,我们国家大量推广使用的Y系列节能电动机,其最高效率不过90%,也就是说,电动机在运行时,至少有10%的电能被转化成热能,而对于容量大,运行时间长的电动机,这种热量的产生和积累是相当惊人的。热量产生和积存的后果,是使电动机的绝缘性能逐渐老化,绝缘水平逐渐下降,若超过绝缘物的最高承受能力,就会出现电机烧毁,影响生产,甚至危及设备和人身安全等严重后果。 

3、电动机综合保护器的研制 
  大家知道,电器设备之所以会“烧”,是因为温度过高造成的。既然运行中的电动机发热是不可避免的,我们为何不去合理利用这一现象呢?为此我们集思广益,特别设计制作了这样一种利用温控元件来保护电动机的保护装置,我们称之为“电动机综合保护器”之所以称之为“综合”是因为本装置要和其他保护装置共同配合使用,起到“后备”保护的作用。 
  本装置工作原理是根据电动机的功率大小和重要程度不同,我们在电动机的各相定子绕组上用导热硅胶分别安装固定了3――9枚WK201型高精度温控器。温控器的动作温度是根据电动机的绝缘等级来确定的。一般E级绝缘的电动机选110度,B级绝缘的电动机选120度。均比电动机绕组额定温度低10℃左右,这主要是因为考虑到油田生产所用电动机大部分配置是“大马拉小车”,在电动机正常工作时一般不会发生过载,过热现象和温控器的动作滞后性而特意设计的。 
  温控器的连接方式和选型也根据本装置的工作方式确定。本装置的工作方式根据电动机与配电柜的距离,电动机的外部工作环境等因素分为有线控制型和无线遥控控制型。输油泵电机等室内工作的电动机一般采用有线控制型,抽油机时效性动机等野外工作的电动机一般采用遥控控制型。当采用有线控制型时,选择常闭型触点温控器,将所有的温控器常闭触点串联连接,再通过耐热导线串联于交流接触器线圈的控制回路,当采用无线遥控控制时,选择常开型温控器,将所有温控器常开触点并联连接于遥控器手柄的启动按钮,遥控器手柄安装在电动机接线盒内,为防止屏蔽,把发射器手柄天线引出接全盒外,发射器由KA27高性能碱性电池供电。遥控接收器安装在电机控制柜内,同样为防止屏蔽,把接收器天线引出配电柜外,这样还可以增加控制距离提高可靠性。接收器的常闭点串联于交流接触器线圈的控制回路,接收器由控制柜内交流控制电源经降压整流稳压后供给工作电大海捞针。这样做的好处是无论被保护电动机的哪一相或哪一组线圈过热,只要有一只温控器动作,本装置都会可靠动作,及时切断交流接触器的控制电源,达到保护电动机的目的。 

4、电动机综合保护器使用注意事项 
  当本装置用于重要的或不能随便停机的电动机,如泵站的输油泵电动机,根据电动机的负荷程度和绝缘水平,我们会适当调低温控器的动作温度,一般会下调5度左右,然后再将本装置接于报警信号。当电动机温度过高时发出报警信号,通知值班人员及时查清故障原因,采取适当的措施,如投入备用机组,调整工作流程等,以防止发生事故,并确保生产的顺利进行。 

5、使用情况 
  本装置达到了保护电动机的目的,既能使电动机充分发挥过载能力,又能免于损坏,而且还能提高电力拖动系统的可靠性和生产的连续性。是一种最简单保护装置,做到经济性和可靠性的统一。在中原油田的六个采油厂推广后收到广泛的好评,并且给生产单位带来了一定的经济效益,获得中原油田的科技成果奖。 

6、今后更新换代升级的方向  
  理想的电动机保护器不是功能最多,也不是所谓最先进的,而是应该最实用的。那么何为实用呢?实用应满足可靠、经济、方便等要素,具有较高的性能价格比。那么何为可靠呢?可靠首先应满足功能的可靠,如过电流、断相功能必须对各种场合、各种过程、各种方式发生的过电流、断相均能可靠的动作。其次自身的可靠(既然保护器是保护别人的,尤其应具有很高的可靠性)必须具有对各种恶劣环境的适应性稳定性、耐久性。经济性:采用先进的设计、合理的结构,专业化、规模化的生产,降低产品成本,给用户带来极高的经济效益。方便性:必须在安装、使用、调整、接线等方面,尽可能的简易方便。 

7、结论  
  我们研制的电动机综合保护器设计制作简单,性能可靠,造价低廉,安装方便,不改变电动机配电的结构性能,在实际应用中取得了较好的效果。对于电动机综合保护器来说今后研制改进的方向是各种恶劣环境的适应性稳定性、耐久性。经济的产品。还要采用先进的设计、合理的结构,专业化、规模化的生产,降低产品成本。
  文章来源:上海硕吉电器有限公司 www.shsjdq.net

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