淺談電動機綜合保護器工作原理及故障處理

摘要：本文從電動機綜合保護器的工作原理入手，通過分析故障產生的原因來總結故障處理的方法。

關鍵詞：電動機綜合保護器 工作原理 故障處理

1 電動機綜合保護器的工作原理

電動機綜合保護器是一種以電子器件為基礎的保護裝置，能對電動機實現(xiàn)過負荷保護、斷相保護、短路保護和漏電閉鎖功能的保護裝置。下面以JDB80型保護器為例分別介紹各保護的工作原理。JDB80型保護器采用了集成元件，因而線路得以簡化，整個保護器為一整體，可分為取樣電路和控制板兩部分。

1.1 取樣電路工作原理：

取樣器的用途是取得過載.短路和斷相保護器的信號電壓，它是由電流互感器.信號變換電路和整定電路等部分組成。電流互感器（L1-L3）繞組輸出的交流信號，首先經過電阻R1、R2轉變成交流電壓信號，然后經過二極管D1-D3和電容器C1-C3整流濾波，最后在電阻R7、R8、.R9上形成所需的直流電壓信號。此時電壓不能使D11擊穿，所以各比較器正常工作，D4、D5、D6反向截止狀態(tài)，當負載發(fā)生短路和過載時，互感器應電流大，經整流濾波和直流信號電壓大，經過D7、D8、D9擊穿D11得到過載和短路信號。當電動機的一相斷線（如L1感應這相），該相的電流互感器無信號輸出但另外兩相互感器仍有信號電壓輸出，這時R7兩端無直流信號電壓，D4正向導通，這時V3基極得到一斷相信號電壓。為了調節(jié)過載和短路整定動作電流，在每相電流互感器的二次側并聯(lián)負載電阻，并用波動開關K1進行換接，以實現(xiàn)電流的粗調，因為在交流信號電壓幅值一定時負載電阻越小，整定動作電流越小，所以負載電阻并聯(lián)時，動作電流將加大一倍，因此該保護器的動作電流粗調為四檔，為了實現(xiàn)細調，信號輸出點串聯(lián)有11段電阻，用轉換開關K2進行調節(jié)，在K2處輸出的電流電壓一定條件下，接入的電阻段數(shù)越少，動作電流越大。

1.2 控制板工作原理如下：

1.2.1 正常運行：當電動機工作在額定的情況時，電流互感器感應電壓低于各比較器的門坎電壓，各比較器正常工作，14腳1腳為高電位，D21、D20反向截止，7腳輸出低電位，三極管V1截止，電壓24V經R57、D23反向擊穿，三極管V2飽和導通，繼電器J得電吸合，閉合常開接點，為接通起動器的控制電路做好準備，允許起動器啟動運行。

1.2.2 過載保護：當電動機的負載電流超過其額定電流1.2倍時，電流互感器感應電壓經D7、D8、D9、D12、K2輸出信號電壓，經R29、R3分壓到比較器10腳，10腳電位高于它的門坎電壓，因而8腳輸出高電位，D15反向截止，經過R32、D14對C4充電，經過一段延時，當C4上的電壓升高到使13腳電壓高于它的門檻電壓時，14端輸出低電位，這時24V電壓經過R57、D19到14腳到比較器內部，D23截止，V2截止，繼電器J釋放斷開它的常開接點，切斷起動器的控制電路，起動器跳閘，實現(xiàn)過載保護。過載保護動作使電動機主電路斷電后，過載電壓信號消失，C4通過R35等元件放電，當C4兩端電壓降低到12腳的門檻電壓值以下時，V2再次飽和導通，繼電器重新吸合，為電動機再次啟動做好準備。由此可知該保護器的過載保護動作后，再經過一段延時，才能自動復位，從而可以給過載后的電動機一段冷卻時間。

1.2.3 短路保護：短路時只要短路電流達到或超過額定電流的8倍時，電流互感器感應電壓經過D7、D8、D9、R12、D11、R24、D12、D13、R26、R36對C5充電，經過250ms，使5腳電壓超過它的門檻電壓，促使7腳輸出高電位，7腳高電位經過R56、D17加到三極管V1基極，V1飽和導通，V2截止，繼電器J釋放，實現(xiàn)短路保護。

1.2.4 斷相保護：當電動機主電路出現(xiàn)一相斷線時，取樣器輸出信號電壓，該信號電壓將穩(wěn)壓管D11擊穿，通過R29.R31分壓后加到10腳，同時V3低點位導通，使9腳電壓下降，這時10腳電壓高于9腳，8腳輸出高電位對C4充電延時，C4的充電電壓使13腳的電壓高于它的門檻電壓，14腳輸出低電位V2截止繼電器J釋放實現(xiàn)斷相保護。

1.2.5 漏電閉鎖：在磁力啟動器啟動之前，接觸器的常閉輔助觸頭閉合，檢測單元經R47、R48、R51、D18、D19經33號端子對電動機繞組和負荷線路的絕緣電阻進行檢測，在電動機繞組和負荷線路的對地絕緣電阻高于規(guī)定值時，3腳電壓高于門檻電壓的信號電壓，因而1端輸出高電位，V2飽和導通不影響電動機的正常啟動，一但電動機繞組和負荷線路對地絕緣電阻降低到規(guī)定的漏電閉鎖動作電阻值時，3腳電壓將低于其門檻電壓，因而1腳輸出低電位，促使V2截止，繼電器J釋放，啟動器不能啟動，實現(xiàn)漏電閉鎖。

2 排除電動機綜合保護器故障的一般方法

①電流法：這是一種常用的測量方法，它是通過儀表測量線路中的電流是否符合正常值，以此判定故障原因的一種方法。②電壓表法：是利用萬用表相應的電壓檔位測量電路中電壓值的一種方法，通常測量時測量電源電壓是否正常，測量時要注意儀表的檔位，選擇合適的量程，測量直流時要注意表筆的極性，先高后低是一種較為常用的方法。③電阻法：是利用萬用表來測量線路、繼電器線圈、電子元件等器件的阻值是否正常，以此來判斷故障的方法。④直接檢查法：對于那些知道故障現(xiàn)象或根據(jù)以往經常出現(xiàn)故障的幾率，再就是一些特殊故障可以直接檢查。⑤調整參數(shù)法：有些元件無損壞，線路接線良好，只是由于某些物理量調整不適合爾使系統(tǒng)不能正常工作，這時應根據(jù)保護器原理及參數(shù)進行調整。

通過檢測、分析和判斷，逐步縮小范圍，排除故障的過程往往就是分析、檢測、判斷逐步縮小故障范圍的過程，靈活運用上述所講方法，逐步縮小故障范圍，直至找出故障點，在排除故障的過程中，先動腦，后動手從故障現(xiàn)象的確定至分析檢測和判斷都有保持清醒的頭腦，做到“運籌帷幄，決勝千里”，正確的分析可以起到事半功倍的效果，要養(yǎng)成良好工作習慣。