• 收藏
  • 加入书签
添加成功
收藏成功
分享

我国电机保护现状与发展趋势

阚锋 胡锦涛 黄大卫
  
一起视线电力
2022年2期
新疆美克化工股份有限公司

打开文本图片集

摘要:当下,伴随着我国经济的持续发展,我国对各类工业产品的需求量在不断增大,这进一步推动了我国机械制造行业的快速发展。电机作为企业生产中的重要设备,对于保障企业的正常生产有着重要作用。但通过对现有的电机设备运行状态做出分析来看,我国电机设备尚存在着较多的问题,存在着一定的缺陷,也就直接导致了电机设备无法发挥其正常作用。因而,为保障企业的正常生产与加工,就需要重视电机的保护,要从安全与企业盈利等多角度来对电机保护系统作出分析,并积极采取应对措施,避免电机在运行过程中发生损坏。本文则主要对电机保护工作作出论述,并指出电机保护的未来发展趋势,以期为相关学者的研究提供参考。

关键词:电机保护;机电一体化;发展趋势

由于电机的机械性能能够满足大多数生产机械的要求,如矿山机械、机床、水泵以及各类工业产品企业对生产设备的要求,因而电机在各行业中均得到了广泛地使用。而伴随着机电一体化技术的推广以及进一步普及,机械设备运行的技术可靠性、稳定性均得到了大幅度的提升,但即便在技术持续更新的背景下也需要意识到机电一体化技术的应用仍旧存在着一定的缺陷,在电机保护方面存在着较大的不足之处[1]。新时期下,我国在关注电机应用的过程中,同样需要关注对电机设备的保护,重视维护电机设备的功能,重视推动电机技术的进一步更新。

1.电机保护理论

不论是从电机运行的安全角度出发还是从企业生产的角度出发,都需要重视做好对电机的保护措施,只有确保了电机的安全运行,才能避免电机在日常工作中不会出现故障或者烧毁的现象。就电机发生严重故障以及烧毁的问题作出分析,可发现,导致电机烧毁的原因有着多种,常见的比如严重超负荷、受潮、堵转、环境温度过高等等,而最为常见的原因则有着断相,由于断相的影响,会使得与电机并联运行时共用的母线发生断相,进而造成电机损坏。除此之外,严重超过负荷也是需要关注的一个问题。堵转、频繁启动电机同样是不可忽视的因素,这些因素都将导致电机内部电流的持续增大,并使得内部的温度持续升高,最终就造成电机内部不论是温度还是整体的运行状态均已经超过了极限。而电机保护则是从电机损坏形式、损坏原因进行分析,并于此基础上选择合理的保护方式,做到对电机的保护,维持电机的正常运行[2]。下为某企业的电机设备:

2.电机的保护方式分析

通过对电机发生故障、造成损坏的原因进行分析,发现是由于多方面因素影响所致,比如电机温度过高、断相等等原因,因而在对电机采取保护工作的同时,就需要重视合理分析造成电机发生损坏的原因,并制定合理有效的保护措施。

2.1电机温度保护措施

对于由温度过高而造成的电机故障或者损坏的问题,就需要针对温度控制来实现对电机的保护,通过合理控制电机内部的温度来实现电机保护。电机保护应当以绝缘发热作为实现依据,通过以这样的方式来做好对温度的保护工作。通过安装于电机内部的传感器来实现温度预警工作,当电机绕组温度已经达到了危险值时,通过传感器就能够将温度转化为信号输出,并将其作为电信号传输至保护装置中,而后在通过晶体管以及集成电路检索的方式放大电信号,以此来达到迅速切断电源的这一目的。而合理采用温度保护的这一方式,不仅仅能够避免由于温度升高而造成的电机损坏,还能够合理避免负载变化大、受潮、断相启动等方式引起的温度过高问题,以此来实现消除各类环境对传感器的影响,达到电机保护的目的[3]。

2.2断相保护

对于断相保护而言,可通过将断相保护分为电压检测法以及电流检测法来实施对电机的保护工作。而通过对电压检测法进行分类,还可详细分为零序电压取得法、熔体熔断电压取得法,需要依据断相发生的实际情况来做好断相保护工作。而从事实上来说,断相保护多是通过采用三相不平衡的原理所构成的,而这也会造成电压的波动、网络负荷不平衡等等问题,最终造成电机发生断相的问题。

2.3综合保护

综合保护则是以线电流的变化检测作为原则,通过采取正序、负序、零序电流的方式来展开保护工作,通过采取检测断相或者通过过载信号的方式来实现对电机的综合保护。而在实现对电机的保护期间,还需要重视安装漏(触)电保安装置,在发生漏电或者触电事件时可在立即做好处理工作,防止由于漏电或者触电造成人员伤亡问题,要综合保障人员的生命安全。

3.我国电机保护中存在的问题分析

在电机使用过程中,由于种种原因的影响,极为容易导致电机发生过热现象,导致电机发生各类故障,最终造成电机损坏的这一问题,因而我国必须要针对电机运行过程中所发生的各类问题作出分析工作,制定积极的电机保护措施并严格执行。

3.1装置无法满足应用需求

即便随着当下机电一体化的持续发展,已经相比于以往极大程度上提升了电机的功能,提升了电机的运行效率,但是我国在电机保护装置中仍旧存在着较大的问题。电机控制与相应的保护装置难以符合电机运行的实际需要,企业对于各类电机的需求以及电机在持续运行的过程中均会对电机的性能造成一定的影响。我国目前所采用的电机控制装置大多采取的是电磁、电热原理,而这一原理的应用,主要是对过载保护,重点是起到对电路短路的保护功能。为了进一步保障实现对电机的控制以及保护,就需要将熔断器作为重要设备来实现对电机整体的保护以及实现对电机的保护作用。下为熔断器示意图:

但是从硬件的设计来看,却存在着一定的缺陷问题。通常在熔断器的设计过程中,往往会由于各种原因的影响而忽视整体性、复合性的问题,这就使得在电机发生运行故障时,熔断器仅仅能够发挥对短路以及过载的保护功能,这对于现阶段下我国各企业对电机设备的功能需求以及维护需求等是存在着极大弊端的。

3.2整体设计忽略了节能降耗

我国当下的发展规划中,明确纳入了节能降耗,保护生态环境。而在当下资源节约型与环境友好型社会的建设中,就需要实现机电一体化应用的节能降耗,而这其中也涉及到对电机的保护。通过对电机的设置进行分析可以发现,目前,由于机电一体化的发展,电机设备的重点均放在了如何提升电机装置的稳定性,提升电机装置的安全性,因此,更多的忽略电机的能耗问题,而能耗问题的影响,会导致企业的发展受限,会导致企业发展,降低企业的经济效益,甚至于影响到我国经济的发展[4]。

4.电机保护的应对措施

在机电一体化背景下,我国更应当重视提升电机运行效率,提升对电机的保护力度,以此来保障企业的安全生产。

4.1应用先进技术

电机控制与保护作为对电机保护系统中的基础功能,其对于经济发展有着极大的要求,因而在优化并提升电机保护力度的同时,还必须要从现有的技术设备、技术手段、技术水平等出发,积极研发并提升对各类先进技术的应用水平。但是在实际的研究工作中,进一步来提升电机设备运行的稳定性却存在着一定的问题,需要相关人员对电机设备运行的实际状况做出分析,接恶化电机设备的实际运行状况开展开实际的研究工作。各类先进技术的应用主要是通过对电机保护装置的可行性分析,而后应用优化设计更新来展开对电机运行质量的持续改善。通过从机电一体化保护以及控制装置的设计中,引入光电技术,通过光电技术实现对电机设备整体运行状况的提升,保障电机运行过程中的质量。就传统的控制与保护技术而言,企业多采用的是总线控制技术,这一技术的应用极大程度上保障了设备的安全性以及提升了设备的可靠性,但是却由于技术水平的限制,存在着较大的缺陷问题。为提升电机保护功能,就需要在实现电机控制与保护的过程中,加大对信息化技术的应用。通过在部分学者的研究中,就指出了合理利用信息化技术可实现对设备的自动化控制,实现电机设备与其他各类设备的联合控制,这就进一步提升了电机保护的可行性、效率与质量[5]。

4.2做好对电能的精确审查

在持续加强对电机控制力度的这一过程中,需要对电能进行合理控制,要确保在保障电机设备安全运行的同时,确保电压的稳定,以及确保对电能的消耗,尽可能地避免电能消耗过大,对企业盈利造成影响。这就需要工作人员对电机内的电压以及电流等参数进行合理调节,实现对电压以及电流等参数的控制,工作人员需要将记录得到的实际结果进行分析,这对电机发生的故障问题进行合理判定。比如可采用电压互感器,通过这一设备来实现监测工作。但在部分企业应用电压互感器的过程中,却也发现了这一设备的不足之处,因而转向了一种更为新型的设备,即霍尔型电流互感器,这一互感器的应用不仅仅能够精准的反应数据,同时还可实现电流、电压状况的实时捕捉。下为此电流互感器示意图:

5.电机保护技术的发展趋势分析

即便是在当下机电一体化背景下,我国部分企业仍旧忽视了对电机的保护工作,忽略了电机保护的重要性。而在后续时间中,对于电机保护的研究以及对各类电机保护装置的研发力度必然会持续加大,这就需要企业以及相关工作人员重视将电机保护的各类技术与电机设备的型号相结合,将电机设备以及具体开展的生产工作相结合,提升对电机保护的力度以及技术性水平,使得电机保护工作能够朝向着高效率、多元化的方向持续发展,为推动我国电机保护工作以及推动机电一体化进程作出积极贡献。

结语

总而言之,在我国当下的经济发展与社会发展中,对于各类工业产品的需求量在不断增大,这就造成了企业生产中对于电机设备的运行时间将会延长,对电机设备的数量与质量需求也将越来越高,而在电机设备生产中,还必须要重视对电机的保护工作,要做好对电机设备的保护,保障电机设备的安全运行。

参考文献

[1]汪美桃.机电一体化中的电机保护与控制技术[J].电子技术,2021,50(03):172-173.

[2]姜翟跃,徐浩南,巫乐文,张敬昊,江豪杰.FFT算法在电机保护系统中的应用分析[J].信息与电脑(理论版),2021,33(03):57-60.

[3]曹祖庭.秦山核电90kW异步电机烧毁原因分析及优化[J].中国核电,2020,13(05):634-639.

[4]傅青云,王志辉,马志强.智能电机保护和控制装置在电机控制系统中的应用[J].电气防爆,2020(03):43-45.

[5]温玉春.智能电机保护器在电机保护方面的应用[J].设备管理与维修,2020(10):126-127.

作者简介:姓名:阚锋

性别:男

名族:汉

籍贯:安徽-砀山

学历:本科

职称/职务:中级职称(机械电子)/电气主管工程师

现主要负责电气设备检维修及电气继电保护方面的管理工作。

*本文暂不支持打印功能

monitor