西門子 PROV3UF7010-1AU00-0 電機保護器
張黔豫 180 6446 5927
西門子 PROV3UF7010-1AU00-0 電機保護器
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西門子 PROV3UF7010-1AU00-0 電機保護器
電機保護器的用于給電機全面的保護，在電機出現過載、缺相、堵轉、短路、過壓、欠壓、漏電、三相不平衡、過熱、軸承磨損、定轉子偏心時，予以報警或保護的裝置。目前，國內外廣泛使用的壓縮機電機保護器有大兩類：雙金屬型和熱敏電阻 電子模塊型。它們的結構不同，作用也不同。電機保護器的用于給電機全面的保護，在電機出現過載、缺相、堵轉、短路、過壓、欠壓、漏電、三相不平衡、過熱、軸承磨損、定轉子偏心時，予以報警或保護的裝置。目前，國內外廣泛使用的壓縮機電機保護器有大兩類：雙金屬型和熱敏電阻 電子模塊型。它們的結構不同，作用也不同。
目前，市場上電機保護產品未有統一標準，型號規格五花八門。制造廠商為了滿足用戶不同的使用需求派生出很多的系列產品，種類繁多，給廣大用戶選型帶來諸多不便；用戶在選型時應充分考慮電機保護實際需求，合理選擇保護功能和保護方式，才能達到良好的保護效果，達到提高設備運行可靠性，減少非計劃停車，減少事故損失的目的。
智能型：檢測三相電流值，保護器使用單片機，實現電機智能化綜合保護，集保護、測量、通訊、顯示為一體。整定電流采用數字設定，通過操作面板按鈕來操作，用戶可以根據電機具體情況在現場對各種參數修正設定；采用數碼管作為顯示窗口，或采用大屏幕液晶顯示，能支持多種通訊協議，如ModBUS、ProfiBUS等，價格相對較高，用于較重要場合；目前高壓電機保護均采用智能型保護裝置。熱保護型：在電機中埋入熱元件，根據電動機繞組的溫度進行保護，保護效果好；但電機容量較大時，需與電流監測型配合使用，避免電機堵轉時溫度急劇上升時，由于測溫元件的滯后性，導致電機繞組受損。磁場溫度檢測型：在電機中埋入磁場檢測線圈和測溫元件，根據電機內部旋轉磁場的變化和溫度的變化進行保護，主要功能包括過載、堵轉、缺相、過熱保護和磨損監測，保護功能完善，缺點是需在電機內部安裝磁場檢測線圈和溫度傳感器。
雙金屬型保護器實際上是一種用雙金屬片制成的開關或繼電器，由于價格低廉而得到廣泛應用。雙金屬片由兩層熱膨脹系數不同的合金疊合而成，其中，膨脹系數較大的稱為主動層；膨脹系數較小的稱為被動層。由于兩層材料膨脹系數不同，雙金屬片在溫度升高時會彎曲變形，而溫度降低后又會恢復原來的樣子。人們利用這一現象，制作出能夠在溫度下閉合或斷開的開關。
對于壓縮機電機而言，當繞組溫度升高到一定溫度時（比如110℃），需要及時斷開電源，以防燒毀；而當溫度降低到某個溫度（比如60℃）后又可自動復位，壓縮機恢復運轉。這就是雙金屬片保護器的工作原理。雙金屬型保護器可分為兩種：熱保護器和過載保護器。熱保護器自身不發熱，熱量來自被保護部位的發熱。過載保護器內有電熱器（電熱絲或電熱盤），當電流過大時，電熱器的發熱會引起雙金屬片變形。熱保護器外觀像鉛筆頭，常捆綁或粘貼在定子繞組溫度比較高的位置，繞組溫度通過金屬殼體傳給雙金屬片。當繞組溫度超過設定溫度后，熱保護器跳開，與熱保護器相連的控制回路就斷開，從而觸發主回路接觸器跳開，壓縮機停止運轉。熱保護器的熱響應時間是一個重要參數，一般都可以在到達設定溫度后幾秒內會動作。安裝時一定要確保熱接觸良好，否則就無法及時動作，起不到熱保護作用。與熱保護器不同，過載保護器內有一個或多個小電熱器（電熱絲或電熱片），電熱器串聯在單相或三相主回路中。當電機出現過載時，電流增大，電熱器溫度迅速升高并引起雙金屬片變形，連接主回路的觸點分離，壓縮機停機。過載保護器也可以通過殼體傳熱，因此過載保護器本身也是一個熱保護器。過載保護器體積大，熱響應比較慢。此外，外置過載保護器不能當熱保護器使用。
在安裝方面，各有利弊。熱保護器與主回路無關，因此對電機電流幾乎沒有限制，但需要串聯在控制回路中，接線復雜。過載保護器直接串聯在主回路，不需要額外接線，簡單直觀，但不適合電流很大的電器，以免觸點拉弧或焊合。熱保護器可以很好的應付電機過熱，比如電壓異常、相不平衡甚至缺相引起的過熱，電機冷卻不足（如制冷劑泄漏和回氣壓力過低）引起的過熱，高低壓串氣（渦盤損壞、活塞環損壞、泄壓閥打開等）引起的過熱、潤滑不良、抱軸甚至 堵轉等引起的過熱。熱保護器不能很好應付大電流問題，因此往往還需要在主回路過載保護器或配置限流器等。過載保護器對大電流反應很快，引起大電流的常見現象包括：電源性相不平衡、缺相以及由接觸器引起的缺相、冷凝壓力過高、潤滑不良引起的抱軸、連桿斷裂或活塞咬缸引起的堵轉、渦盤或十字滑環損壞等引起的堵轉。目前15HP以下的商用壓縮機普遍采用Klixon等品牌過載保護器。
大壓縮機的工作電流很大，過載保護器吸合時引會起電弧，無法使用。目前普遍采用的保護方式熱敏電阻 電子模塊的保護方式。在三相繞組中布置幾個熱敏電阻，并將熱敏電阻串聯（也有并聯的）起來，與電子模塊相應端子（如S1、S2）相連。當熱敏電阻溫度到達某個臨界溫度時，其阻值會從正常溫度下的幾百歐姆劇烈增大到幾千歐姆甚至上萬歐姆，觸發電子模塊內的控制回路（如M1、M2）斷開，壓縮機停機；而當溫度降低到設定值后，模塊內控制回路會自動閉合，電機恢復運轉。熱敏電阻體積小，可以安置于繞組中，熱響應很快。此外，熱敏電阻價格低廉，因此可以多布置幾個，大大增加監測范圍。電子模塊除監測熱敏電阻的阻值外，還具有判斷主回路缺相和相序錯誤等功能。對渦旋壓縮機、螺桿壓縮機和離心壓縮機，相序錯誤是一個很大的錯誤，模塊會自動鎖定。大型渦旋壓縮機、多缸活塞壓縮機、螺桿壓縮機等普遍選用熱敏電阻 電子模塊這種熱保護方式。
繞組絕緣層受損或制冷劑含水量過高，短路燒毀等。理論上，過載保護器能有效應付前2種情況，而熱保護器能應付前3種情況。第4種情況中的“短路”可能與質量或安裝有關，也可能與金屬屑或制冷劑含水量太高有關。實際使用中，幾種情況可能同時出現，并且互為因果，不可能像實驗室那樣，總是用嶄新的壓縮機作測試，而且往往將問題簡單化。 目前使用的熱保護器和過載保護器的最大局限在與無法從根子上避免上述所有現象的發生，因而對電機的保護也只能停留于事后的“冷卻療法”，即暫時停機，讓壓縮機自然冷卻，然后再運轉。熱保護器和過載保護器沒有吸合次數限制，電機往往會在“保護－運轉－再保護－再運轉”的循環中燒毀。對于突發事件，如由銅屑等引起的繞組絕緣損壞或短路，電機會瞬間高溫燒毀，熱保護器和過載保護器都來不及反應，無法保護。
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