青岛中加特电气股份有限公司 266400
摘要：在现阶段物质社会背景下人民群众日益增长的物质和文化需求对提高社会相关生产部门的生产力产生了前所未有的压力，特别是作为国家核心产业的重工业，以及作为重工业生产过程基本驱动力的电气设备，对维持和提高我国目前相关工业生产具有十分深远的影响。由于相关发动机本身的生产负荷较高，因此经常会出现运行过载，以及每个发动机都配有一个发动机保护器的状态。本文主要通过阐述智能电机保护器的基本工作原理以及相对应的系统功能，结合煤矿生产实际给出相对应的选用原则以及应用建议，希望能够对煤矿未来发展起到相对应的推进作用。
关键词：智能电机保护器；煤矿设备；应用原则；选择建议
现阶段在煤矿系统当中的相关设备所使用的各种电机大部分都是由相关热继电器作为相对应的设备过载保护元件，其主要由于体积较小以及具有相对应的简单结构和成本较低等等特点从而在生产过程当中得到了广泛应用，然而由于在实际应用过程当中相关热继电器灵敏度较低以及稳定性较差等等原因导致其可能会受到来自环境以及自身材料因素、温度因素等等多方面的影响，因此在实际保护电机方面其已经不能够适应现代化煤矿发展生产的需求。
1 智能电机保护器的基本原理
随着现阶段企业生产的发展和技术现代化发展背景下，电机保护器也经历了从传统的热继电器到当今最先进的智能电机保护器的巨大转变。本次研究主要基于一种精密灵活的发动机保护装置，其基本结构包括电源变压器、单片机、比较电路等等。智能电机保护器的基本原理是，当它接受点机电流变化时，智能电机保护器中的变压器能够及时反映电机机保护器采样口电流的异常变化，经过一系列的相关内部环节变幻后，转换成与电机电流相对应的DC电压信号。传输后，由相对应的单轮电路进行有效处理，使继电器能够有效运行。另一方面，如果发动机驱动过载导致电流增加，电流传感器会得到更高的电压信号，电压值高于保护器所定义的值，过载电路工作，延时电路必须延时，出口继电器被驱动及时切断主电流电路，其能够直接允许执行智能保护引擎的任务。
2 智能电机保护器的系统功能
智能电机保护器的基本结构包含了电流互感器以及相对应的比较电路、单片机等等。这些结构通过科学合理地进行有效结合在一起，使智能电机保护器具有包括接地过电压、锁定转子、过载保护、相位不足和固定时间电压在内的强大功能。其次，结合笔者多年的实践调研保护研究经验，在大量实际调查的基础上，参考与电机保护有关的书籍和作品，从易于理解的角度总结了智能电机保护系统的功能，主要从以下两个个方面来体现。
2.1 保护功能
智能电机发动机保护器最基本的功能是对发动机的全面保护，特别是当相关发动机智能保护器具有过载以及相对应的制动、缺相、过压等保护功能。一旦发动机设备出现各种可能的故障，那么相对应的智能电机保护器会在短时间内迅速做出反应，保留发动机设备故障类型、故障时间、与发动机设备运行相关的数据等，并将相关存储的该数据通过相关网络传输到后台监控机，提醒相关人员及时进行相对应的故障排除，这不仅尽可能地有效保护了电机设备的寿命时长，同时还能够进一步有效提醒相关人员及时进行故障排除，从而减少了反应时间，保证了尽可能最大限度的工业化生产。
2.2 在线监测
智能电机保护器被称为非常强大的保护器，这主要意味着智能电机保护器可以执行相关在线监控功能。具体来说，相关控制室操作员不需要亲自进行智能电机保护器看守，同时可以根据在单独的后台计算机上执行与所有保护器相关的数据的咨询、修改和调整工作，从而达到实时在线监测的效果。这种运行模式允许实时监控电机运行，提供相对应的快速检测电机故障，有力保障了电机正常运转。
3 智能电机保护器的现场应用与选择
通过以一个普通的智能辅助传感器为例，说明发动机辅助传感器的外部输入与辅助传感器之间的关系，为选择和使用提供参考。将输入信号连接到发动机故障源的几种常见模式。主要有：电流输入信号、电压输入信号以及相对应的同相序输入信号和温度输入信号等等。在相关电源上主要由220伏交流电供电，输出模式由接触器直接控制。其他输入和输出功能，如模拟输出，可以像其他外部设备一样直接连接到电压表、电流表和驱动信号。RS485通信接口可用于将远程计算机连接到监控机，监控机是大型设备和危险作业场所的必备设备。开启信号输入可以选择为发动机起动模式，并且使用更加灵活，同时可以作为扩展的替代方案。
3.1欠压、过压
3.1.1欠压
当动力系统出现异常现象时，电压会逐步降低到一定水平时，电机会变得疲劳、崩溃，并多次达到超强度。有时，在电压恢复时，即将停机或已经停机的电机同时运转工作，这可能导致线路电压进一步下降，在配电系统中应尽可能避免。因此，有必要获得欠压保护。
3.1.2过压
外因：主要由雷击引起。操作过程当中相关电压：通过操作分离和闭合开关等，在装置两端检测到器件两端感应的过电压。在电力系统中，其相电压大于默认保护电压值、保护器动作、常闭触点的断开、KM的断开、主触点的断开和电机的停转等等，从而进一步有效保护电机。
3.2过流保护及短路
过流保护是电机保护的主要目标，同时这也是对发动机的最大威胁。它主要包含了过载、短路、堵转、三相不平衡等。我们使用电流互感器器作为检测和输入元件。如果在某些情况下，实际电机运转功率超过电机的实际额定功率，这种现象被认为是电机过载现象。过载电机的工作电流大于其额定电流，通常应在正常范围内小于1.5倍。一旦超出正常范围，保护机构动作，接触器关闭，并发出过载信号。三相电机的短路比较复杂，有单相接地短路和相间短路；在单相接地短路的情况下，任一相都直接连接到PEX馈电，电机通常不会被烧毁，但当其将被装入发动机外壳，这将很容易导致触电现象发生。此外，相间短路，两相短路，三相短路，相间短路电流会大得多。大多数发动机内部短路是由发动机线圈绝缘损坏引起的，这通常是由发动机长期过载引起的。当发动机绝缘损坏、内部螺旋间短路、接线错误等时。短路发生时，瞬间短路电流使保护器动作，防止事故进一步蔓延。
3.3 温度检测
高温是电机有效进行绝缘的一大阻碍，有时电流值不能够直接有效达不到保护值，但如果温度高到足以损坏绝缘，就必须对其加以保护。热敏元件安装在电机内部。当环境温度变化，由于某种原因导致散热程度不好时，设备的异常导致温度上升超过规定的温度范围，保护器执行保护动作，断开电机电路，避免高温对设备造成损坏。除此之外，我们只进行了几个常见的安全保护措施。对于一些不经常检查的危险区域，必须协调好相关远程遥控功能，以保证相关设备的正常运转和人员安全，从而进一步有效保证生产的顺利进行。对于普通电机来说，上述保护链已经足以满足相关生产现场的需求。当然，现场环境，例如现场湿度、环境温度、操作终端和操作终端之间的距离要求、设备的维护周期、对电网波动的敏感度等。经过上述改进后，我们可以提前预测电机的运行状态，并在出现问题时提前做出判断。由于保护器的回看功能，它还可以判断问题的基本位置，为维护和保养提供依据。
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作者简介：彭衍青（1990.4-）男 山东省济宁市梁山县大路口乡彭那里村 汉 大专 助理工程师 青岛中加特电气股份有限公司 研究方向：电机方向