劉開緒

電動機的保護裝置種類繁多，但對電動機的保護都不是直接拾取燒毀電動機的溫度信號值作為保護信號，其共同的特點是在電動機三相電源線上拾取保護信號，這樣只能反映電動機的線電流或線電壓的變化，根本不能直接反映電動機內(nèi)部繞組溫度的變化。因此存在實質(zhì)性缺欠，保護不夠完善。電動機燒毀的故障主要是由于使用不當和保護不完善，致使電動機內(nèi)部繞組的溫升超過了極限，繞組溫度不能限制在某一極限值之內(nèi)而造成的。為此，需要對電動機實施完善的綜合性保護。

1創(chuàng)新設計方案

1．1 在電動機內(nèi)部繞組線圈上設置溫度取樣傳感器

合理而有效的保護方式是采取溫度保護。對于三相異步電動機可采用三只溫度傳感器均勻地埋設在電動機繞組線圈中，通過絕緣引線引入發(fā)射器電路。當電動機某相繞組超溫時，對應相序的傳感器輸出開關(guān)特性信號，用此特征信號來保護電動機。溫度取樣傳感器可選擇具有靈敏開關(guān)特性的正溫度系數(shù)PTC熱敏電阻作溫度取樣傳感器。PTC熱敏電阻的動作溫度和余量的選擇是根據(jù)國家或國際標準中對電動機繞組線圈的絕緣等級規(guī)定而對應選定的，保證了相同絕緣等級的電動機選用相同規(guī)格和參數(shù)的傳感器。將它按照電動機繞組線圈相序?qū)ΨQ嵌入在電動機繞組線圈端部，通過絕緣引線引出到發(fā)射器的接線端子，完成設定的電動機的保護極限溫度的檢測并輸出開關(guān)控制信號。

電動機每相繞線圈至少要敷設一只熱敏電阻，并且按照繞組相序?qū)ΨQ分布。

1．2采取脈沖編碼技術(shù)

每臺電動機有一個編碼，利用溫度取樣傳感器輸出開關(guān)特性信號來完成電動機編碼的輸出。

1．3進一步應用技術(shù)滾動碼編碼技術(shù)

由于普通脈沖編碼技術(shù)編碼組數(shù)少、編碼容易沖突，故在電路的設計上率先采用了滾動碼技術(shù)。利用的滾動碼芯片是Microchip公司針對滾動碼無線遙控安全系統(tǒng)開發(fā)的，采用了跳碼加密原理?？梢跃幦氩煌瑥S商的代碼、可以編入同一廠商的不同序列碼。如一塊發(fā)射器HCS301通過編程器編程，而后與具體的滾動碼接收器如HCS512配對通訊學習成功之后，即可使用。發(fā)射碼長度達66位，編碼組數(shù)達6萬億組，發(fā)射一組有效編碼時間≤500ms，保證了安全。

1．4采取電力線載波技術(shù)

利用電力線載波，可使得產(chǎn)品的整體結(jié)構(gòu)設計變得更加簡潔，同時也為產(chǎn)品的應用帶來了極大的方便。

2保護器的組成

保護器由溫度傳感器、發(fā)射器和接收器三部分組成。溫度傳感器檢測繞組的溫度保護信號；發(fā)射器完成脈沖編碼，并將輸出信號調(diào)制后輸送到電力載波線路上。發(fā)射器的電路部分和絕緣殼體之間采用絕緣灌封料封裝，可安裝在電動機接線引線盒內(nèi)；接收器從載波線路上接收相對應的信號并解碼成功，其內(nèi)部的繼電器常閉觸點動作，以控制和保護電動機的正常運轉(zhuǎn)。溫度保護也被稱為“電動機全保護”。

3技術(shù)現(xiàn)狀及應用效果

“載波式電動機報警保護器”已經(jīng)獲得實用新型專利，專利號：02206430．3。該項目2004年9月獲得第五屆中國國際發(fā)明展覽會榮譽獎，2005年8月，獲得中國國際專利技術(shù)與產(chǎn)品交易會金獎。

電動機保護器采用載波遙控技術(shù)，利用電力線路作為載波線路完成信號的傳輸，不架桿鋪線，安裝維護方便；采用了溫度保護，只要是同一絕緣等級的電動機從零點幾千瓦至幾百千瓦只使用一種規(guī)格的保護器，不需要調(diào)整保護器的任何參數(shù)，安裝使用方便；采用了編碼技術(shù)，同一個網(wǎng)絡內(nèi)可以有多個控制系統(tǒng)單元，每個控制系統(tǒng)單元不局限于發(fā)射器與接收器必須一一對應，根據(jù)需要一個發(fā)射器可以控制多個接收器，多個發(fā)射器也可以控制同一個接收器。

該設計產(chǎn)品先后在大慶油田油井電機、鍋爐系統(tǒng)的附機電機保護上應用，并取得了令人滿意的效果，保證電動機有效的經(jīng)濟使用壽命。

該創(chuàng)新設計能夠為電動機保護器產(chǎn)品的更新?lián)Q代提供一個新的設計方案。