低压电机的保护与控制

低压电机的保护与控制
摘要：现阶段，随着工业化进程的不断加快以及工业化程度的不断深入，关
于电机应用已经逐步普及到了各个行业领域。

我国作为当今全球范围内实力最强
的发展中国家，在国家各项优惠政策的不断加持推动下，工业化生产规模逐渐增长，其发展趋势日渐繁荣，随着当前电机的普遍性应用，关于电机的保护与控制
问题也成为了当今电机行业当中所关注的重点内容。

基于此，本文就将针对低压
电机的保护与控制进行深入的探讨和分析。

关键词：低压电机；保护；控制；化工行业
引言
随着当代化工业脚步的不断加快，低压电机的整体运行与应用范围也在逐渐
延伸。

面对当前新时代的发展局势下，人们的生产生活中处处可见电机的身影，
而作为相关人员来说，所需要做的就是要针对电机的保护与控制技术进行更为深
入的研究，促使电机保护与控制技术能够实现与时代发展一致的状态，在绝大程
度上能够达到电机的时效性保护与控制标准，并促进化工行业的整体发展。

然而，在现阶段在我国化工生产装置当中，所应用的低压电机的过载保护元件基本上都
选择的是热继电器，对于启动次数频繁，启动负荷较大的低压电机热保护继电器
来说，经常会发生各种误动，从而导致化工生产无法正常运行下去，在整个过程中，由于一部分电机频繁启动的电流促使热继电器热元件的温度不断增高，导致
出现了大量的脱扣断电动作，这无疑影响了整体化工生产运行效率。

因此，必须
要针对低压电机的保护与控制进行深入的了解与分析。

1低压电机保护与控制概述
电机作为一种十分重要的电力设备，被广泛的应用在人们的日常生产生活领
域中，可以说电机设备的存在发挥了十分重要的价值作用。

按照当前发展趋势下，电机在我国的应用范围可谓是十分广泛，但是在实际的运行环节当中也经常会产
生一系列的应用问题，这些问题的出现一般在于环境恶劣区域所造成的外力影响。

这是因为，部分电机缺乏足够的保护与控制，导致电机经常会在运行过程当中出
现不可预料的故障现象，甚至严重的时候还会引发各类安全事故，这不仅对人们
造成了生命上的威胁，而且也将带来巨大的经济损失。

所以，对于低压电机的保护与控制必须要展开更为时效性的研究和分析，这
样才能够保障人们的生命与财产安全。

一般来说，低压电机的基本参数中涵盖着
额定电压、额定电流等众多数据。

从我国当前的市场发展情况来看，生产低压电
机的额定电压中包括220V以及380V这两种，在一般状态下380V的额定电压的
低压电机在工业化生产当中的运用较为宽泛，而实际电网在运行环节中会产生一
定的电压浮动，而这种浮动对于电机输出功率会造成绝大程度上的影响，为了能
够促使这种输出影响降低并保有稳定性，必须要采取针对性的保护与控制措施来
实现电机工作状态的稳定效率。

此外，面对额定电流来说，当电机电压持续保持在额定数值的范围状态中，
功率因素会对低电压的电机额定电流产生一定的影响。

在常规状态下，电机的功
率因数应当以0.85进行计算，在这一计算方式与范围中，电机功率保持在1kw
状态时，额定电流会在一定时间内达到2A，虽然考虑到电机在使用时间和各类问
题标准上存在一定的损耗现象，但每1kv的额定电流也需要按照3A进行测算。

而现如今，随着我国工业化进程的不断建设与推动，科学技术与各项高端产
业的发展逐渐增长，我国对于低压电机的保护与制技术也有了更为显著的提升，
在现有装置与建设原理上已经实现了较高的控制技术水。

但是，由于工业化建设
进程起步时间相对较晚，在与一些其他发达国家相比较下，仍然存在着一定的差距，因此对于低压电机保护与控制仍然需要不断的探索与研究。

2电机的基本电气参数分析
2.1额定电压
对于我国的化工厂来说，经常应用到的低压电机的额定电压一般保持在380V，而单相鼠笼式异步电机的电压等级则是220V。

在这之中，电网的电压浮动会深度
影响到电机整体对于电量的输出功率。

所以，只有电压持续保持在其额定数值的95%到150%的范围中时，电机的整
体输出功率才会持续稳定在原有的额定值范围内。

2.2额定频率
当前，我国对于交流供电电网的额定频率是50Hz，在这种数值范围中，其偏
差不会超过0.5Hz。

那么，电机的整体输出功率将维持在原有的额定值中，不然
就会受到一定程度的影响。

在部分化工工程当中，极少数的设备配置电机的额定频率为60Hz左右，但
是在实际运行管理过程当中，转速与功率都会大幅度增长，这也是电机额定频率
和实际供电频率不同的主要原因。

2.3额定功率
在化工工厂当中，所常应用的低压电机的额定功率一般会保持在250kw以下，只有极个别的电机能够实现320kw标准。

2.4额定电流
在最初设计和筛选电机热保护继电器时，必须要根据细致的计算方法，通过
算电机原有额定电流才能够进行选定。

一般在额定电压状态下，电机额定电流会
受到一定功率数值的影响。

通过常规电机功率因数可以通过0.8这个标准进行判断和测算，如果每1kw
中约有2A的额定电流，那么对于1.1kw以下的小型电机来说，其自身的损耗占
比就会较大。

3电机保护与控制关系及发展现状
3.1电机保护与控制关系
首先，电机的保护一般与其控制的方法具有一定的关联性，也就是保护当中
拥有控制，控制当中也存在保护。

如果说，电机在直接启动后，一般会产生4~7
倍的额定电流的启动电流，在整个过程当中通过断路器与接触器进行控制，那么
电器的整个触头就能够承受启动电流的接通与分断考核。

而且，如果是在频繁的
重复操作下，那么接触器就会引发触头位置的磨损情况加重，最终导致电机损坏。

所以，在日常的运行使用当中，需要与启动器共同串联在主回路当中共同使用，
而此时因为启动器当中的接触器承接着接通与启动电流的考核，所以其他的电器
只能通过承载的方式进行常规运转，而对于主要的保护功能则是由相关配套的保
护装置进行覆盖性的完成。

其次，对于电机的控制而言，还可以应用无触点的控制方法，也就是采取软
启动控制系统。

一般是在电机主回路当中，由晶匣管来接通和分断，而有时为了
能够规避在部分元件上的持续损耗行为，在正常运转当中也可以采取真空接触器
来承载主回路上的负载压力，而这类的控制具有程控以及非程控这两种，更包含
着监控与远控模式。

3.2电机保护与控制现状
一般而言，电机的基本参数当中涵盖了额定电压额定电流等。

以参数额定电
压来说，我国现有的化工生产当中所应用到的低压电机的额定电压包括两种，一
种是380V，另外一种就是220V。

面向化工企业日常生产运作中，更多选择的是
额定电压数值为380V的低压电机作为主要的动力来源或者是电力输出装置。

不过,因为电网在实际的运行过程当中具有一定的电压波动情况,这种电压波动在一
定程度上也会对电机的输出功率产生影响波动。

此外，而面对这种情况，为了可以更为时效性的保障低压电机在工作环节中
的输出功率具有其稳定的额定数值。

那么，就必须要针对低压电机展开时效性的
保护与控制。

不过，从当前我国低压电机的保护与控制发展现状来看，由于低压
电机应用在化工企业生产运行领域较多，在实际的低压电机保护与控制过程当中，缺乏对于保护功能与控制技术的研究和创新，在新时期的发展背景下，低压电机
的保护与控制不能够仅仅局限于传统的固化模式中，保护与控制必须要实现技术
与电机技术发展的一致水平，这样才能够在最大程度上实现电机的有效保护与控制，并最终保障电机更为高效，安全的工作运行。

但从目前的状态中也不难看出，对于低压电机的保护与控制，缺乏时效性的探索和研究，这也促使工业化的发展
受到了一定影响。

4电机的保护与电机的控制
4.1电机的保护种类
关于低压电机的保护，在具体运行环节中，除了能够符合工作范围的正常运转之外，还需要在具体的线路当中进行监督和管理，一旦发现异常现象，就需要尽快切断电源停机，这样有效避免了低压电机本身及其他机械设备的意外损坏。

然而，针对电机的护种类而言，要从以下几个方面进行分析:
①短路保护。

短路现象的发生一般与低压电机绕组及导线故障具有着很大的关联性。

当发生短路情况时，在整体线路当中会引发巨大的瞬时电流现象，这种瞬时电流会引起电机烧坏，导致无法正常使用。

所以，要对电机展开更为综合性的保护设置，当电机出现短路现象时，要及时对电机元件以及电机的电源进行切断，这样能够有效避免电击引发更为严重的损害故障。

此外，在对低压电机进行短路保护时，也可以常规性的采用元器件，其中包含低压断路器以及熔断器等等。

②负荷保护。

关于过负荷保护，也就是过载保护，当低压电机在过载负荷状态下进行运行时，势必会造成电机内部的电流不断流失，而且流失的数值将会逐渐增长，超出其额定电流范围，最终导致电动机组绕上温度不断增长，在高温状态下，电机的散热条件会受到限制，过载运行时间较长，就会将电机的温度不断调高，最终超出标准范围数值，以至于电机绝缘材料出现老化或者是碎裂，这样一来就会促使绝缘性的效果不断降低，低压机电的寿命不断缩减，严重损坏了电动机组。

所以，当低压电机出现过载运行现象超高时，必须要设置好过载保护元件，这样能够有效保障其运行状态的平稳，以最大功效避免电机在过载情况下长时间的运行。

③欠压保护。

一般而言，电机在电网电压过低的状态下，就会处于在一种欠压的负压运行状态中，这时在负载不变的前提条件下，电压的转速会不断缩减降低，导致电机绕组电流逐渐增大，但是其变化幅度并不是很高。

此外，如果采用熔断器与热继电器展开保护，能够促使其电流增加的速度不
断加快。

所以，在欠压护状态下，不应该采取这两种原件。

而在对电机组进行欠
压保护时，应当采取接触与电磁式的继电器，这样才能够在最快的时间内实现对
于欠压的保护。

④断相保护。

对于电机的运行故障而言，断相现象的出现是最为常见的一种
故障。

产生这种断相的主要原因也极为复杂。

一般来说，在整体线路当中当某项
产生断相情况时，电机会在现有状态下继续断向运行。

然而，这种运行状态显然
是不正常的，在整个环节中会出现低过流现象的出现，如果长时间的运行状态下
就会导致低压电机出现损坏，产生损坏的主要原因是温度不断超标，出现烧毁现象。

另外，在对电机进行断相保护规划设计时，一般要选择一个三相式热继电器，安装在电机的主回路环节中，该三相式的热电机器必须具有热差动能，这样一来
才能够保障电机在运行环节当中一旦产生断线情况，就会立即对热量上升的情况
进行调整并降低温度。

与此同时，两相的回路中的电流比时会不断加快而增大，这样会产生较大的
热量。

面对此现象，三相回路中需要形成一个热差交流点，热继电器在感应到这
种热差交流点时，就会开启运作状态，并通过接触器而停止运行，这样就会实现
断向保护的效果。

4.2电机的主要控制
对于当前化工行业生产环节中，面对整体生产过程当中的变量情况可以通过
相应的元件对电机进行时效性的控制。

不过总体而言，当对电机展开控制设计时，需要保障每一台低压电机都具有一个单独的电机控制原件，在某些特定的状态条
件下，可以按照具体工艺流程提出全新的要求和标准，也或者在一些特定的情况
下许可标准执行全新的控制器来控制多台低压电机方案。

比如说，在一些工业生产过程当中，面对一些功率较小的低压电机，设计者
可以通过一套更为完整的控制装置来控制当前多台电机。

常规来说，对于经常使
用的低压电机必须要应用接触器启动器这类专用控制开关来对低压电机展开时效
性的控制。

然而，在使用频率较低的低压电机时，就可以应用低压电路器来对整个低压电机组进行时效性的控制。

结束语：综上所述，随着当代化工行业的不断发展，低压电机的应用领域也在逐渐加深，面对新时期的发展局势，我们应该更加重视低压电机的保护与控制技术的研究和探索，这样才能够更好的促使低压电机保护与控制技术和当代电机技术的发展实现统一持平的状态。

所以，在未来的发展中，必须要深度关注低压电机的保护与控制研究，从多方面来提高我国当前低压电机的保护与控制技术，有效提升我国电机在各个领域当中的应用作用。

参考文献：
[1]任小文.浅谈低压电动机电气控制系统的保护环节与设置[J].中文科技期刊数据库（文摘版）教育,2016(8):00112-00113.
[2]刘志刚.浅议低压电机的保护和控制[J].中国科技投
资,2018,000(018):117.
[3]郑传杰.智能型低压电动机保护控制器的现状与发展趋势[J].中文科技期刊数据库（引文版）工程技术,2017(3):00255-00255.
[4]刘晓华.低压电动机的保护配置与定值整定[J].黑龙江科技信
息,2016(21):1.
[5]彭军林,王言国,于哲,等.基于PIC技术的新型低压电动机保护控制器设计[J].电器与能效管理技术,2012(3):16-20.
[6]于梦瑶,于群,史建省,等.电流互感器饱和对低压电动机保护的影响及对策[J].电力系统保护与控制,2014,42(18):5.
[7]张彬.试析电气控制系统中低压电动机常用保护环节的作用[J].建筑工程技术与设计,2017,000(012):5218-5218.
[8]张金柱.浅析电气控制系统中的低压电动机保护方式[J].大陆桥视
野,2015(20):1.
作者简介：崔夏菁（1987年6月），女，汉族，河南省鹤壁市，研究生，讲师，研究方向：机电一体化。