防爆電機(jī)控制系統(tǒng)除了要能滿足生產(chǎn)機(jī)械的具體工藝要求外，要想長期無故障地運(yùn)行，還必須要有各種保護(hù)措施。保護(hù)環(huán)節(jié)是所有機(jī)床電氣控制系統(tǒng)不可缺少的組成部分。電氣控制系統(tǒng)中的保護(hù)環(huán)節(jié)包括：短路保護(hù)、過流保護(hù)、弱磁保護(hù)、過載保護(hù)、欠(零)壓保護(hù)。

1. 防爆電機(jī)短路保護(hù)系統(tǒng)

    防爆電機(jī)繞組、導(dǎo)線的絕緣損壞或線路發(fā)生故障時往往會引起短路，巨大的短路電流會導(dǎo)致電氣設(shè)備損壞。因此發(fā)生短路時，必須迅速切斷電源。

    常用的短路保護(hù)元件有熔斷器和自動開關(guān)。

    熔斷器結(jié)構(gòu)簡單、價廉，但動作準(zhǔn)確性較差，熔體斷了后需重新更換，而且若只斷了一相還會造成防爆電機(jī)的單相運(yùn)行，所以只適用于自動化程度和動作準(zhǔn)確性要求不高的系統(tǒng)。

對于自動開關(guān)，只要發(fā)生短路就會自動跳閘，將三相電路同時切斷。自動開關(guān)結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，操作頻率低，廣泛用于要求較高的場合。

2. 防爆電機(jī)過流保護(hù)系統(tǒng)

    廣泛應(yīng)用于直流防爆電機(jī)或繞線轉(zhuǎn)子異步防爆電機(jī)，由于三相籠型異步防爆電機(jī)短時過電流不會產(chǎn)生嚴(yán)重后果，故一般不采用過流保護(hù)而采用短路保護(hù)。

    過電流往往由于不正確的啟動和過大的負(fù)載轉(zhuǎn)矩引起，一般比短路電流要小。

    防爆電機(jī)運(yùn)行時，產(chǎn)生過電流的可能性比發(fā)生短路的可能性要大得多，頻繁正反轉(zhuǎn)啟動、制動的重復(fù)短時工作的防爆電機(jī)更是如此。

    直流防爆電機(jī)和繞線轉(zhuǎn)子異步防爆電機(jī)線路中的過電流繼電器也起著短路保護(hù)的作用，一般過電流動作時的電流強(qiáng)度值為啟動電流的1.2倍左右。

3. 防爆電機(jī)弱磁保護(hù)系統(tǒng)

    直流防爆電機(jī)必須在一定磁場強(qiáng)度下才能啟動，如磁場太弱，防爆電機(jī)的啟動電流就會很大；直流防爆電機(jī)正在運(yùn)行時磁場突然減弱或消失，防爆電機(jī)轉(zhuǎn)速就會迅速升高甚至發(fā)生飛車。

弱勵磁保護(hù)是通過在防爆電機(jī)勵磁回路中串入弱磁繼電器（電流繼電器）來實(shí)現(xiàn)的，在防爆電機(jī)運(yùn)行中，如果勵磁電流消失或降低很多，弱磁繼電器就釋放，其觸點(diǎn)切斷主回路接觸器線圈的電源，使防爆電機(jī)斷電停車。

4. 防爆電機(jī)過載保護(hù)系統(tǒng)

    防爆電機(jī)長期超載運(yùn)行、其繞組溫升超過允許值，繞組的絕緣材料就會變脆，防爆電機(jī)的壽命就會減少，嚴(yán)重時甚至?xí)p壞防爆電機(jī)。過載電流越大，達(dá)到允許溫升的時間越短。常用的過載保護(hù)元件是熱繼電器。熱繼電器可以滿足這樣的要求：當(dāng)防爆電機(jī)在額定電流下運(yùn)行時，防爆電機(jī)的溫升為額定溫升，熱繼電器不會動作，在過載電流較小時，熱繼電器要經(jīng)過較長時間才會動作，過載電流較大時，熱繼電器會在較短時間內(nèi)動作。

    由于熱慣性的原因，熱繼電器不會因防爆電機(jī)短時過載沖擊電流或短路電流的影響而瞬時動作，所以在使用熱繼電器作過載保護(hù)的同時，還必須設(shè)有短路保護(hù)。用作短路保護(hù)的熔斷器的熔體的額定電流不應(yīng)超過熱繼電器發(fā)熱元件額定電流的4倍。

當(dāng)防爆電機(jī)的工作環(huán)境溫度和熱元件工作環(huán)境溫度不同時，保護(hù)的可靠性會受到影響?，F(xiàn)在，較好的熱繼電器一般都采用熱敏電阻作為測溫元件，將熱敏電阻串在防爆電機(jī)繞組中，能更準(zhǔn)確地測量出防爆電機(jī)繞組的溫升。

5. 防爆電機(jī)欠(零)壓保護(hù)系統(tǒng)

    防爆電機(jī)正在運(yùn)行時，電源電壓過分地降低會引起防爆電機(jī)轉(zhuǎn)速下降甚至停轉(zhuǎn)，或者引起一些電器動作，造成控制線路不正常工作；電源電壓因某種原因消失，那么在電源電壓恢復(fù)時防爆電機(jī)就將自行啟動。這兩種情況都可能引起設(shè)備損壞甚至人身事故，因此必須予以保護(hù)。針對電壓過分降低的保護(hù)稱為欠電壓保護(hù)；為防止電壓恢復(fù)時防爆電機(jī)自行啟動的保護(hù)稱為零壓保護(hù)。

    防爆電機(jī)自鎖環(huán)節(jié)兼作欠壓保護(hù)

    許多機(jī)床不是用控制開關(guān)，而是用按鈕開關(guān)操作的。利用按鈕的自動復(fù)位作用和接觸器的自鎖作用，可不必另設(shè)零壓保護(hù)繼電器。如圖2.27所示，當(dāng)電源電壓過低或消失時，接觸器KM釋放，KM的主、輔觸點(diǎn)同時打開，使防爆電機(jī)電源切斷并失去自鎖。當(dāng)電源恢復(fù)正常時，必須操作人員重新按下啟動按鈕SB2，才能使防爆電機(jī)啟動。所以象這樣帶有自鎖環(huán)節(jié)的電路本身就具有零壓保護(hù)作用。

防爆電機(jī)欠壓保護(hù)線路例

    圖2.26中，電壓繼電器KZ起零壓保護(hù)作用，當(dāng)電源電壓過低或消失時，電壓繼電器KZ就要釋放，接觸器KM1、KM2也隨之失電，因?yàn)榇藭r主令控制器QC不在零位（即QC0未閉合），所以在電壓恢復(fù)時，KZ不會通電動作，接觸器KM1、KM2也就不會得電。要使防爆電機(jī)重新啟動，必須先將主令開關(guān)QC打回零位，使觸點(diǎn)QC0閉合，KZ通電并自鎖，然后再將QC打向正向或反向位置，防爆電機(jī)才能啟動。這樣就通過KZ繼電器實(shí)現(xiàn)了欠壓保護(hù)。

 

    許多機(jī)床不是用控制開關(guān)，而是用按鈕開關(guān)操作的。利用按鈕的自動復(fù)位作用和接觸器的自鎖作用，可不必另設(shè)零壓保護(hù)繼電器。如圖2.27所示，當(dāng)電源電壓過低或消失時，接觸器KM釋放，KM的主、輔觸點(diǎn)同時打開，使防爆電機(jī)電源切斷并失去自鎖。當(dāng)電源恢復(fù)正常時，必須操作人員重新按下啟動按鈕SB2，才能使防爆電機(jī)啟動。所以象這樣帶有自鎖環(huán)節(jié)的電路本身就具有零壓保護(hù)作用。

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