资料介绍
我们来认识一下电动机的运行曲线和保护曲线,如下:
图1:电动机曲线
图1中,横坐标是电流,纵坐标是电机时间;图中位置较低的黄色曲线是电动机曲线,位置较高的曲线是保护装置的曲线,也即保护电动机断路器的脱扣曲线。
1.电动机的起动过程
第一阶段,起动静止阶段
设想,我们的电动机回路开关闭合,于是电动机被瞬间加上电压。由于电机带有负载,在负载的阻转矩和电机转子旋转惯性的作用下,电机并不会立即旋转,其转子还停留在静止状态。这时出现在电机定子绕组中的电流叫做起动冲击电流Ip,见横坐标的标识。
起动冲击电流Ip的大小约等于电动机额定电流的10~14倍。一般按12倍来计算。
第二阶段,起动和堵转阶段
电机转子开始旋转,电机电流开始回落。在电机曲线的中段横坐标中我们能看到起动电流的标识。
同时,电动机的堵转电流也出现在这里。
起动和堵转电流Ir约等于额定电流的4~8.4倍。一般按6倍来计算。
第三阶段,运行阶段
运行阶段电动机转子转速已经到达额定值,电机电流也回落到额定值。在电机曲线的最左侧,也即曲线的最高处,我们看到了横坐标上标记了额定运行电流。
电动机额定运行电流In在数值上大约等于2倍的电动机额定功率Pm。例如某电机的功率是1kW,则它的额定电流大约等于2X1=2A。
2.电动机需要何种保护?
从图1中我们能看到,电动机需要有三种类型的保护:
第一种是过载保护。它的特点是:电流范围从0.7倍额定值到1.2倍额定值,保护动作的时间长度与电流大小相反。电机电流越大,保护动作时间也就越短。这种电流-时间关系被称为反时限L动作关系。
值得注意的是,电流-时间动作曲线不一定成反比,也可能与电流的平方成反比。从图1中我们能看到L保护曲线是反时限的。
我们看到L参数的垂直线部分有可调电流的标记,曲线部分则有可同时调电流和时间的标记。
第二种就是堵转保护。
我们已经知道,当电动机起动时它的起动电流较大,而且需要经历一定的时间。因此,堵转保护的动作值和时间长度必须将电动机的起动排除掉。
在实际设定保护时,我们只需要让保护动作的电流值大于电动机的起动电流,让保护动作的时间长度大于电动机起动时间。由于此处的整定值是固定的,因此电流-时间的特性曲线是水平线和垂直线,又叫做定时限R动作关系。
我们从图1中能看到R保护曲线是定时限的。我们看到R的垂直线有可调电流的标记,水平线有可调时间的标记。
第三种是短路保护。
我们已经知道,电动机的起动冲击电流很大,可达10~14倍额定值。因此,短路保护的整定值必须大于电动机的起动冲击电流。
短路保护I参数的曲线是定时限的,而且时间不可调。它的动作时间其实就是保护装置测量和执行短路保护的最短时间。
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