基于单片机的电机综合保护器设计文献综述
2020-04-15 17:05:22
电机是工业生产领域中最重要的驱动源,因具有结构简单、价格低廉、使用维护方便等优点,在国民经济的各个方面被广泛使用。然而,由于供电状态和机械负荷的多样性,使得电机的故障频率较高,不仅会损坏电机本身,而且对电网以及整个生产过程造成较大的影响。因此,如何有效的监控电机的运行状态,保护电机回路,提高电机的运行时间,减少电机故障,是保证企业的正常生产和人们的用电安全的关键问题。
我国的电机保护装置经过发展,已经逐渐完善起来,经历了全面仿苏、自行设计、更新换代、 智能化发展等几个阶段。值得一提的是近几年来微处理器的发展,也为电机保护器提供了更好的平台,使得电机保护进入了一个飞速发展的阶段。一般来说,电机综合保护器经理了一下几个阶段。
1、热继电器、熔断器和电磁式电流继电器
在建国初期,我国首次引进了苏联的JR系列热继电器,在我国被使用了将近半个世纪,直到1996年,这款热继电器被强制淘汰。热继电器是利用金属片的热效应工作的,采用两片不同膨胀系数的金属片铆合而成,当通过电流超过一定值时金属片自动断开从而达到了保护的目的,它结构简单,在保护电机过载方面具有反时限特性。但热继电器的保护功能少,受环境影响大且误差较大,因无法满足越来越高的要求而被淘汰。
熔断器是利用金属导体为熔体并将它串联在电路中,当过载或短路时,电流通过熔体使熔体发热自行断开从而分段电路以达到保护的作用。但中的注意的是,熔断器受其规格限制无法按电机额定电流进行准确设定,况且如果熔断器规格选得太小容易造成断路,影响电机正常运行,如果熔断器规格选得太大,又达不到过载保护的效果。
电磁式电流继电器具有过载、堵转保护功能,有的还有缺相保护,其过载保护具有反时限特性,但其结构复杂,机械制造精度高,价格高且体 积庞大,因而目前已被基本淘汰。
2、模拟电子式电机保护器
热继电器作为传统的保护方式,由于缺点较多,使其不能很好的发挥保护效果,而在二十世纪七八十年代,随着现代电子工业的发展,随着半导体模拟器件的兴起及普及,涌现出了一批性能比较可靠、功能多样化的电子模拟式多功能保护,为电机的运行提供了较可靠的保障,其中得到公众认可且具有自己品牌特色的以韩国三和技研株式会社的产品为代表。
它们的出现对当今电动机保护行业形成了一个冲击波,在国内市场也具有一定影响。一时间全国各地很多人认为电动机保护市场很大,只要把产品推广出去,及早占领市场,就能取得巨额利润,但是他们忽视了产品的性能和质量。我国电子式保护装置是由晶体管组合而成的集成电路,基本原理是抽取电压或电流信号经整流滤波后鉴别,但这类产品仍存在一些无法克服的缺陷。例如整定精度不高、采样精度不高等,况且,严重时还会烧坏电机。
3、数字电子式电机保护器