浅谈智能电动机保护器在吊车电机上的应用及产品选型

1言

高炉炉吊车是高炉系统的重要设备。在高炉炉吊车上，各机构电动机的保护通常采用过流继电器。过流继电器的特点是阻抗小、导线粗、匝数少，使用时将其串联在电动机的供电线路中。当电动机的电流大于2.25倍额定电流时，过流继电器作为瞬动元件，将在很短的时间内做出反应，切断电流，使电动机停止运行，达到保护电动机的目的。但是由于过流继电器参数设置不准确，动作时间受温度变化影响较大，不能适应经常变化的运行状态。往往对于电动机过流不能作出及时反应，导致处于过载工作状态下的大车走行电动机频繁烧损。鉴于普通型过流继电器不能有效保护电动机，为解决高炉炉吊车大车走行电动机频繁烧损的问题，决定采用新型电动机保护器对炉吊车大车走行电动机实现有效的保护控制。

2电动机保护器简介

电动机保护器系列产品较多，根据高炉炉吊车常常处在高温、粉尘、强振动的工况下，选用HHD系列数显智能型电动机保护器对大车电动机进行保护，这种保护器具有对现场工作条件要求不苛刻、操作控制简单、现场安装接线和替换方便的特点。HHD系列电动机保护器内部元器件组成如图1所示。

图1电动机保护器内部元器件组成

HHD数显智能型电动机保护器的检测原理是通过电磁感应元件采集流经电动机的电流信号，经内部的电子线路或集成电路，根据电动机的额定电流整定值来进行处理，保证电动机在故障电流情况下受到保护。

HHD数显智能型电动机保护器具有多种保护功能，能够对超时启动、过流、欠流、断相、堵转、短路、过压、欠压、漏电(接地)、三相电流不平衡、过热、轴承磨损、定转子偏心、外部故障等予以报警，还有故障电流锁存及面板显示、复位功能。它能够区分电动机的起动时间和保护器的动作时间，保护输出按反时限特性动作，其保护反时限特性，如图2所示。

图2电动机保护器的反时限特性

3电动机保护器工作原理

安科瑞电动机保护器对高炉吊车大车电动机进行保护控制的应用电路如图1所示。原吊车大车电路并未改变，根据保护器的外部端子及穿心式电流互感器的使用方法，连接至原电路即可。

3.1大车主回路控制

如图3所示，两台型号与参数完全相同的大车走行电动机，通过凸轮控制器QM对其进行控制和调整。三相电源经开关Qs、线路接触器KM主触头、QM方向主触头和过流继电器FA的线圈送至大车电动机定子，在过流继电器与电动机定子之间，线缆穿过保护器的穿心互感器孔洞，以便保护器对电动机电流进行检测。走行电动机配置的二次侧电阻将电动机起动和调整过程中的电流限定在额定电流的2～2.5倍。保护器在投入工作设定走行电动机的额定电流值，因此，对大于电动机额定电流的电流值虽表现为故障显示灯频繁闪烁，但并不会有动作输出，只有在规定的不同时间段内，若实际电流值仍等于或大于其额定电流值整定倍数时，保护器才判断为堵转或过载，并使输出断电器动作，使电动机停止运行，对于主电路中出现的单相故障，保护器则会瞬时输出动作。

图3电动机保护器用于吊车大车走行电动机保护的应用电路示意

3.2保护器输出接点控制

在图3中，各部份保护点均以单点来表示，如各系统(小车、小钩、大车、大钩)零位保护触点QM、过流继电器FA及自锁保护回路。当急停开关sB、吊车零位控制保护点QM及各过流继电器FA在闭合位置时，启动条件满足，这时只要按下按钮sB后，接触器KM得电，其主触头接通主回路控制电路。保护器的输出接点串联至回路中的公共部份，一旦保护器控制其分断后，KM失电，分断三相电源，吊车大车电动机及其它机构电动机均停止运行。

3.3故障复位

通常因故障保护器动作切断电源后要进行复位，保护器复位操作可由面板上的复位按钮切断电源来进行。保护器输入端子1，2端接至主电路电源开关Qs下部的u，V两相，由此获得保护器的工作电源。当保护器锁定故障并使KM跳闸后，操作人员通过保护器的故障指示来分析故障原因，如可复位则将Qs按下再合上即完成复位操作。显然这比用复位按钮复位所花时间要长，但重要的是在这个时间里可了解到产生故障的更多信息，为复位后可能再次出现同样的故障做好处理准备。

4应用效果

4.1大车电动机的综合保护功能得到扩展