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摘要：随着现代化工业脚步的加快，低压电机的运用也变得越来越广泛。在这种局势下，我们电力行业技术人员应该加快电动机保护和控制技术研究的步伐，使电机的保护和控制技术与电机技术的发展保持一致，在最大程度上实现电机的有效保护和控制，从而保证电机安全、高效的工作，为工业化发展创造更多的有利条件，为适应现今的社会环境而不断的更新。低压电机的保护与控制是当前市场条件下，电力行业中企业谋求发展和生存的必然要求。
关键词：低压电机；保护；控制
1电机保护和控制现状
电机作为一种日常生产生活中主要的电力设备，在我国的工业发展和国民经济发展中起着十分重要的作用，在农业、现代化的工业生产、采矿冶金以及石油化工方面都有着广泛的应用。就目前电机在我国的发展情况而言，其实用范围非常广，但其保护和控制问题却总是出现，特别是在一些工作环境较为恶劣的情况下，因电机保护和控制不到位，从而发生了许多的生产安全事故。一些较为大型的生产事故往往会对人们的生命和财产安全造成严重威胁。除此之外，针对电机保护和控制不到位的情况所产生的电机维修费用每年造成的损失高达几十亿人民币。因此，研究电机的保护和控制有利于保障生产过程中的安全性，同时对人们的生命安全和财产安全都具有非常重要的意义。电机的基本参数包括了其额定电压、额定电流等。就参数额定电压而言，我国的生产用低压电机的额定电压两种，一种是380V,另外一种是220V。工业生产中多选用额定电压为380V的三相交流电机来作为动力源或者动力输出装置，而普通的单相鼠笼式异步电机通常都是以交流220V作为其额定电压。由于电网在运行时会产生一定幅度的电压波动，这种波动会对运行中电机的输出功率造成很大影响。在这种情况下，为了保证电机在正常运行过程中的稳定的输出其额定功率，首先要确保电机的电压在整个运行过程中保持在一定的合理范围，不能出现较大的波动，否则就会造成电机的输出功率偏离额定值，发生欠压或线圈烧毁。就额定电流来看，电机电压保持在额定值时，低压电机的额定电流的大小与功率因素有关，一般情况下，三相电机的功率因数按0.8来计算，电机功率较大时也可按0.85来计算功率因素按这种方式计算的话，电机功率在l kw时，额定电流可以达到2A,此时，考虑电机自身的损耗较大，将每l kw的额定电流按3A估算。近几年来，我过得电机保护和控制技术有了较快的发展。到目前，我国电机保护和控制装置在原理和性能这两方面已经实现了较高水平的发展。但是，相对于一些电力系统发达的国家而言，我国的电机保护和控制技术还存在一些落后的地方。
2电机的保护
电动机在运行的过程中，除了符合工作范围的正常运转外，还应该在线路出现异常现象及时的自动切断电源停机，以避免电机本身及其他机械设备的损坏，同时还能保证周围工作人员的人身安全。为此，在电机整个运行的过程中，应该采取一定的措施对电机进行保护。电机保护的种类中较为常见的有短路保护、过载保护、欠压保护、断相保护、堵转保护等。下面对这几种保护种类进行简单的介绍:
2.1短路保护
短路现象的发生多与电机的接线绕组和导线的故障有关。发生短路现象时，在整个线路中会产生很大的瞬时电流，导致电机烧坏，不能正常的使用。因此，对电机进行该项保护的设备在电机发生短路现象时，保护装置立即工作，将电机控制电源切断，使发生短路故障的电机退出电网运行，从而避免电机发生更严重的损害。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆对电机进行短路保护经常采用的元器件包括了快速熔断器和低压断路器等。
2.2过负荷保护
过负荷保护即过载保护，当电机在过载荷情况下运行或者是对电机进行频繁的启动停止操作时，会造成电机内的电流持续过大，超过其额定电流，从而导致电动机绕组上的铜线温度过高，在电机散热条件不变的情况下，过载运行时间偏长的话会使电机温度持续上升，最终超过其最大允许值，导致电动机的绝缘材料急速老化、变脆，电机的绝缘性能降低，使用寿命缩短。严重时会使电动机烧毁，造成电力系统故障扩大。因此，当电动机出现过载运行现象时，设置的过载保护元件，应立即动作，使电机停机，切除故障负载，从而最大限度的避免电机在过载情况下长时间运行。
2.3欠压保护
电机在电网电压过低的情况下会处在一种欠压运行状态。此时，在负载不变的前提下，电机的转速会降低，从而造成流过电机绕组的电流变大，但是变化的幅度不是很大。若采用熔断器和热继电器进行保护必须保证绕组中电流增加的程度较大，因此欠压保护不应该采用这两种元件在对电机进行欠压保护时，应该采用接触和电磁式的继电器，通过这些继电器感应到运行电流变化幅度，从而快速实现欠压保护，避免电机过热造成烧毁。
2.4断相保护
电机的运行故障中，断相现象的发生较为常见，造成断相的原因也较为复杂。在整个线路中，某相发生断线时，电机并不会退出运行，而是会在该状态下继续断相运行。在这个过程中会有低过流现象的出现，长时间的发生低过流现象会导致电机的烧毁。在对电机进行断相保护设计时，可选择一个三相式热继电器安装在电机的主回路中，该三相式的热继电器必须带有热差动，这样，当电机在运行的过程中产生断相现象时，产生该现象的回路中的热元件因没有电流通过而使得温度逐渐降低，另外两相的回路中的电流此时会较快的加大从而产生大量的热，这样会在三相回路中形成一定的热差，热继电器在感应到热差时便开始工作，通过促使接触器停止工作来实现断相保护的目的。
2.5堵转保护
电机启动是靠其电磁力矩克服了机组力矩后的剩余力矩，即加速力矩将机组从静止状态或慢速（盘车）状态带到电机的工作转速区域的。在此过程中，若由于某种原因（如负载力矩过大、电网电压降低、设备出现故障等）造成了电机的加速力矩为零而带不动负载的现象被称之为堵转。这时电机由于电流很大且散热条件较差，往往会造成电机烧毁。那么，针对堵转的保护就要实现在电机允许的时间内，及时切除电机控制电源，使其退出运行，待故障排除后再投入运行。电机堵转保护可以采用马达保护器来实现保护目的。
3低压电机过负荷的原因分析
通常在供电设备导线截面过小或供电容量不足的情况下，容易造成过大的电压损失，导致负荷电压降低。在供电电压小于额定值的情况下，会增加电动机转子的电流和定子的电流，加大绕组中的铜损，使得绝缘材料受电动机高温的影响出现过早老化现象。电动机的激磁电流会随着电网电压的增加而增加，从而加大定子的铜损，以及定子和转子的铁损，造成电动机内部热量不断升高。如果电网电压出现不对称，就会消弱电动机内部基波磁场，大幅度降低电磁转矩，在负荷阻力转矩不发生变化的情况下，会增大电动机的定子的电流，进一步加大铜损。同时，高次谐波磁场也会造成定子、转子以及铁芯中的铁损增大，导致电动机过热，停机、烧毁，从而造成生产和经济损失。
参考献文：
[1]肖飞.基于总线的电机保护装置研究[D].武汉理工大学，2013.
[2]刘玲.低压电机的保护与控制[J].技术交流，2013.
[3]贺湘琨.建筑物电气装置标准化技术[J].电气工程，2013.
[4]张成.西山热电兴能发电厂的改造[J].企业文化，2014.
论文作者:陈云
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年2月上
论文发表时间:2017/6/9
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