淺析三相交流異步電動機的保護與節能

常輝鋒

摘要：三相交流異步電動機的保護是個復雜的問題，本文從三相交流異步電動機的基本結構出發，向我們介紹了在實際使用中，應按照電動機的容量、型式、控制方式和配電設備等不同來選擇相適應的保護裝置及起動設備。重點從結構、調速、運行等三個方面，探討了三相交流異步電動機的節能措施。

關鍵詞：電動機；起動器；節能；措施

現代社會中三相交流異步電動機被廣泛應用，在實際使用中，三相交流異步異步電動機的保護是涉及電氣裝置和機械設備可靠、正常運轉的關鍵之一，在一定程度上是出色的節能裝置和設施。下面筆者重點從三相交流異步異步電動機的保護和節能方面談一些粗淺的看法。

一、三相交流異步電動機的保護

（一）基本結構

三相交流異步電動機是一種將電能轉化為機械能的電力拖動裝置，是一種優點眾多的電動機。主要是由定子和轉子構成的，定子是靜止不動的部分，定子由定子鐵芯，定子繞組和機座三部分組成，定子的主要作用是產生旋轉磁場。轉子是旋轉部分，轉子是一個科技名詞，通俗來講，由軸承支撐的旋轉體稱為轉子。在定子和轉子之間有一定的氣隙。定子由鐵心，繞組與機座三部分組成。鐵心是電機承載磁通和固定定子繞組的重要部件，由硅鋼片疊裝成的鐵心本體，壓指和端部壓板以及防止軸向移動的定位筋及拉緊螺桿等組成。線圈通常指呈環形的導線繞組，其電感量大小與有無磁芯有關。對于機座，它是指設備的底架或者部件，以便設備的使用或安裝附件。機座材料應根據其結構、工藝、成本，生產批量和生產周期等要求正確選擇。轉子由鐵心與繞組組成，并且轉子繞組有鼠籠式和線繞式。

（二）保護與控制的關系

三相交流異步電動機的保護往往與其控制方式有一定關系，即保護中有控制，控制中有保護。如電動機直接起動時，往往產生4-7倍額定電流的起動電流。若由接觸器或斷路器來控制，則電器的觸頭應能承受起動電流的接通和分斷考核，即使是可頻繁操作的接觸器也會引起觸頭磨損加劇，以致損壞電器；對塑料外殼式斷路器，即使是不頻繁操作，也很難達到要求。因此，使用中往往與起動器串聯在主回路中一起使用，此時由起動器中的接觸器來承載接通起動電流的考核，而其他電器只承載通常運轉中出現的電動機過載電流分斷的考核，至于保護功能，由配套的保護裝置來完成。

此外，對電動機的控制還可以采用無觸點方式，即采用軟起動控制系統。電動機主回路由晶閘管來接通和分斷。有的為了避免在這些元件上的持續損耗，正常運行中采用真空接觸器承載主回路（并聯在晶閘管上）負載。這種控制有程控或非程控；近控或遠控；慢速起動或快速起動等多種方式。另外，依賴電子線路，很容易做到如電子式繼電器那樣的各種保護功能。電動機保護裝置電動機的損壞主要是繞組過熱或絕緣性能降低引起的，而繞組的過熱往往是流經繞組的電流過大引起的。

（三）電流、溫度檢測保護

對電動機的保護主要有電流、溫度檢測兩大類型。電流檢測型保護裝置。熱繼電器利用負載電流流過經校準的電阻元件，使雙金屬熱元件加熱后產生彎曲，從而使繼電器的觸點在電動機繞組燒壞以前動作。其動作特性與電動機繞組的允許過載特性接近。熱繼電器雖則動作時間準確性一般，但對電動機可以實現有效的過載保護。溫度檢測型保護裝置。雙金屬片溫度繼電器它直接埋入電動機繞組中，當電動機過載使繞組溫度升高至接近極限值時，帶有一觸頭的雙金屬片受熱產生彎曲，使觸點斷開而切斷電路。但不管采用何種保護裝置，必須考慮過載保護裝置與電動機、過載保護裝置與短路保護裝置的協調配合。

二、三相交流異步電動機的節能措施

（一）優化結構，降低耗能

結構對電動機起到關鍵的作用，合理的結構對于電動機來說就是一個助燃氣，使得電動機能夠節省很多的資源。但是如果是錯誤的結構就會導致浪費資源，并且消耗的時間還很長，百害而無一利，比如說一個電動機里根本就不需要一種結構，而偏偏你要放上這種結構，那么那個部件在那里沒有作業，而且還是浪費能力，這樣就和我們的初衷是相反的。我們怎么才能做到有的結構呢，那我們就要經常檢查電動機，如果發現哪一個結構壞了，就要馬上進行修理。并且我們要研發新的技術來代替老的技術，只有這樣電動機才能夠使用的更好，我們每年都要進行零件改換，在使用一種新的結構之前我們要進行使用一段時間，看它是否有什么不足之處，這樣才能達到優化結構的效果，節省能力。

（二）調速控制方式

調速控制有三種方式：調頻率，調轉差和調磁極對數。實踐證明，從調速的范圍，平滑性，電動機的起動，制動性能及經濟性等方面來看，以調頻率最為理想。變頻調速就是通過改變定子供電頻率而調節電動機的轉速，并能滿足一定轉矩的調速方式，這樣就可以緩解在緊張的時候電動機的壓力，通過調節頻率來適應當時的情況。在負載有變動而使用恒速運行的電動機時，利用這種適于負載種類的交流變頻調速的裝置，可實現電動機的高效節能運行。現在的交流變頻調速系統已由微處理機控制，慢慢地得到了別人的認可，不斷地就會占主導的地位。

（三）運行節能

改善運行的條件，優化運行工況并且將其管理，這是有利于提高生產率，在促進節能方面也是一種很好的方法。我們應該經常購耗能設備，但是我們要考慮選擇一些節能的電動機，再根據我們所需要的功能來進行購買。我們應該時常關注機器旁邊的環境，盡量讓環境干凈整潔，這樣對儀器的使用有著重要的作用。除此之外，我們還要定期擦拭電動機外殼，清除灰塵和油污，使得電動機能夠很好的散熱。應定期更換電動機的潤滑油。定期更換電動機的軸承，以免損壞的軸承導致電動機的摩擦阻力增大而損壞電動機。最重要的是我們應該對電動機進行日常的維護，盡量不讓電動機超負荷工作，避免日久損壞電動機，使得電動機消耗能量增大。

三、小結

三相交流異步電動機是我們生活必不可少的一種電動裝置，因節能方面做得越突出，越來越得到廣泛的推廣和應用。