談電動機啟動和保護的選擇

劉 永 興

(山西省建筑設計研究院，山西 太原 030013)

談電動機啟動和保護的選擇

劉 永 興

(山西省建筑設計研究院，山西 太原 030013)

簡述了電動機的含義，分析了電動機保護設計有誤時會產生的不良后果，并對電動機的啟動種類進行了論述，介紹了各啟動類型的優缺點，同時給出了低壓電動機的保護措施，以供參考。

電動機，啟動，優點，缺點，電流

0 引言

隨著我國經濟的發展，現代化設備的應用，城鎮化以及人民生活水平不斷提高，居民大量的涌入大城市，高層建筑不斷涌現，在這些高層建筑中應用大量的電動設備，為人民生活提供便利，因此電動機保護中的一般電氣開關的選擇也越來越重要了，下面就從設計的角度來闡述電動機的啟動和保護開關的選擇。

1 電動機的概述

電動機是把電能轉化為機械能的電機。在民用建筑中根據規范GB 50055—93通用用電設備配電設計規范第2.2.1條和第2.2.2條規定，一般我們工程設計中選用籠型三相異步電動機，它結構簡單，容易制造和維修，價格便宜，堅固而可靠，并且廣泛使用，在世界上安裝的電動機中有95%是異步電動機。

在工程中如果對電動機的保護設計有誤的話那就會產生以下后果。

1.1 對人身的傷害

1)由于對電動式通風電機設計錯誤而導致窒息死亡。2)由于電動機絕緣設計錯誤而造成漏電使人觸電身亡。3)其他的人員傷亡。

1.2 對財產的損失

1)由于電機的損壞而產生的修理和更新的費用。2)由于電機的損壞而造成的工廠的生產損失和生產工期的延遲。3)其他財產的損失。

因此，人和物的安全性、可靠性和可用性水平決定于保護設備的選擇。電動機的保護在眾多的應用中是非常重要的問題。電動機的某些性能特點影響著正常運行所需的供電回路。

2 電動機的啟動

規范GB 50055—93通用用電設備配電設計規范第2.3.3條規定:籠型電動機的啟動一般有以下幾種：

1)全壓啟動:機械能承受全壓啟動的沖擊轉矩；啟動時，配電母線電壓符合規范GB 50055—93通用用電設備配電設計規范第2.3.2條規定;而且電機全壓啟動時不影響其他設備的正常使用。當滿足上面幾點才用全壓啟動。a.它的優點：簡單、可靠、經濟。b.它的缺點：啟動電流大，對配電母線上引起的電壓下降也大，影響其他設備的使用。

2)機電啟動器(星三角啟動、自耦變壓器等)它們一般用于設備空載的啟動階段。a.它的優點：良好的轉矩、電流比；瞬間啟動電流大幅度降低。b.它的缺點：在啟動階段轉矩低；不便調節；在切換過程中會短暫中斷電源；需要6根線的連接電纜。

3)控制和保護開關裝置：它們在一個單一的元件內提供上述所有的基本功能額一部分的附加功能并且能夠通信。這些裝置能夠在短路情況下繼續工作。

4)軟啟動控制器：a.它的優點：在電動機啟動階段對最大電流、電壓降低、機械應力都能加以限制；內置式熱保護設置；裝備體積小；能夠通信。b.它的缺點：在啟動階段轉矩低，有熱能損耗。

5)變速驅動器：a.它的優點：速度變化是連續的，允許超速；可精確控制加速和減速；在啟動和停止階段力矩大；瞬間啟動電流低；內置式熱保護設備；能夠通信。b.它的缺點：有熱能損耗、體積大、費用高。

3 低壓電動機的保護

規范GB 50055—93通用用電設備配電設計規范第2.4.1條規定：交流電動機的保護包括短路保護、接地故障保護、過載保護、短相保護、低電壓保護等。要實現這些保護就要在工程設計中需用合適的保護裝置。在保護電動機的眾多可能的方法中，斷路器+接觸器+熱繼電器的組合裝置是一般電動機的基本保護配置。

1)斷路器+接觸器+熱繼電器的組合裝置通過以下方式使設備運轉以及操作和維修更加便利：a.減輕維修工作的負擔：斷路器免去了更換燒壞熔絲的需要和保持庫存備用熔絲的必要。b.更好的連續性能：在消除故障和檢驗啟動器之后，設備可以很快重新通電。c.電動機回路中需要的附加裝置適配方便。d.確保三相同時跳閘(從而避免單相運行的情況)。e.在接觸器故障如觸點熔焊時可以(通過斷路器)進行滿負荷電流的開關控制。f.聯鎖功能。g.多種遠程指示。h.可以附加附件等。

2)綜合保護器：是現代電氣設計中對交流異步電動機保護的首選產品，它采用模塊化的單一產品結構形式，集成了傳統的斷路器、接觸器、熱繼電器、啟動器、隔離器等主要功能,實現控制與保護特性在產品內部自配合，因此它具有保護準確、動作靈敏、功率低、節約空間、使用方便，使電動機控制箱更加小。

4 應用舉例

例如：有一個高層住宅地下室設有水泵房由給排水專業提供噴灑泵的電量是22 kW兩臺，生活泵的電量是15 kW兩臺。根據規范消防負荷不采用變頻啟動，所以一般消防負荷都采用全壓直接啟動或者容量較大時采用軟啟動；因此22 kW的噴灑泵可以參考選用：斷路器+接觸器+熱繼電器的組合裝置(以施耐德為例)：NS100N/3P D63 MA+LC1-D50C+LRD-3357C;綜合保護器(以KB0為例):KB0-125C/M63/06MF。對于15 kW的生活泵，因為生活泵由節能要求采用變頻控制可以參考選用：斷路器+接觸器+變頻器的組合裝置(以施耐德為例)：NS100N/3P D63 +LC1-D50C+ATV21WD15N4。

通過上面的論述，我們可以基本了解電動機在民用建筑設計中的一般的啟動和保護的選擇，它使我們以后在遇到電動機方面的問題時，減少犯錯的機會，充實我們的理論知識，為以后的進步打下堅實的基礎；它可以使設計工作更加經濟合理，使我們的設計更好的為甲方服務。

[1] 工業與民用配電設計手冊[M].第3版.北京：中國電力出版社，2011.

[2] GB 50055—93,通用用電設備配電設計規范[S].

[3] 住房和城鄉建設部工程質量安全監管司，中國建筑標準設計研究院.全國民用建筑工程設計技術措施[M].北京：中國計劃出版社，2009.

Discussion on the motor start and protection selection

Liu Yongxing

(ShanxiArchitecturalDesignResearchInstitute,Taiyuan030013,China)

This paper simply discussed the meaning of motor, analyzed the adverse consequences produced by error motor protection design, and discussed the motor start kinds, introduced the advantages and disadvantages of each start type, at the same time, given the protection measures of low voltage motor, for reference.

motor, start, advantage, disadvantage, current

2015-03-25

劉永興(1978- )，男，工程師

1009-6825(2015)16-0134-02

TM307

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