防爆電機控制系統除了要能滿(mǎn)足生產(chǎn)機械的具體工藝要求外，要想長(cháng)期無(wú)故障地運行，還必須要有各種保護措施。保護環(huán)節是所有機床電氣控制系統不可缺少的組成部分。電氣控制系統中的保護環(huán)節包括：短路保護、過(guò)流保護、弱磁保護、過(guò)載保護、欠(零)壓保護。

1. 防爆電機短路保護系統

    防爆電機繞組、導線(xiàn)的絕緣損壞或線(xiàn)路發(fā)生故障時(shí)往往會(huì )引起短路，巨大的短路電流會(huì )導致電氣設備損壞。因此發(fā)生短路時(shí)，必須迅速切斷電源。

    常用的短路保護元件有熔斷器和自動(dòng)開(kāi)關(guān)。

    熔斷器結構簡(jiǎn)單、價(jià)廉，但動(dòng)作準確性較差，熔體斷了后需重新更換，而且若只斷了一相還會(huì )造成防爆電機的單相運行，所以只適用于自動(dòng)化程度和動(dòng)作準確性要求不高的系統。

對于自動(dòng)開(kāi)關(guān)，只要發(fā)生短路就會(huì )自動(dòng)跳閘，將三相電路同時(shí)切斷。自動(dòng)開(kāi)關(guān)結構較復雜，操作頻率低，廣泛用于要求較高的場(chǎng)合。

2. 防爆電機過(guò)流保護系統

    廣泛應用于直流防爆電機或繞線(xiàn)轉子異步防爆電機，由于三相籠型異步防爆電機短時(shí)過(guò)電流不會(huì )產(chǎn)生嚴重后果，故一般不采用過(guò)流保護而采用短路保護。

    過(guò)電流往往由于不正確的啟動(dòng)和過(guò)大的負載轉矩引起，一般比短路電流要小。

    防爆電機運行時(shí)，產(chǎn)生過(guò)電流的可能性比發(fā)生短路的可能性要大得多，頻繁正反轉啟動(dòng)、制動(dòng)的重復短時(shí)工作的防爆電機更是如此。

    直流防爆電機和繞線(xiàn)轉子異步防爆電機線(xiàn)路中的過(guò)電流繼電器也起著(zhù)短路保護的作用，一般過(guò)電流動(dòng)作時(shí)的電流強度值為啟動(dòng)電流的1.2倍左右。

3. 防爆電機弱磁保護系統

    直流防爆電機必須在一定磁場(chǎng)強度下才能啟動(dòng)，如磁場(chǎng)太弱，防爆電機的啟動(dòng)電流就會(huì )很大；直流防爆電機正在運行時(shí)磁場(chǎng)突然減弱或消失，防爆電機轉速就會(huì )迅速升高甚至發(fā)生飛車(chē)。

弱勵磁保護是通過(guò)在防爆電機勵磁回路中串入弱磁繼電器（電流繼電器）來(lái)實(shí)現的，在防爆電機運行中，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(xiàn)圈的電源，使防爆電機斷電停車(chē)。

4. 防爆電機過(guò)載保護系統

    防爆電機長(cháng)期超載運行、其繞組溫升超過(guò)允許值，繞組的絕緣材料就會(huì )變脆，防爆電機的壽命就會(huì )減少，嚴重時(shí)甚至會(huì )損壞防爆電機。過(guò)載電流越大，達到允許溫升的時(shí)間越短。常用的過(guò)載保護元件是熱繼電器。熱繼電器可以滿(mǎn)足這樣的要求：當防爆電機在額定電流下運行時(shí)，防爆電機的溫升為額定溫升，熱繼電器不會(huì )動(dòng)作，在過(guò)載電流較小時(shí)，熱繼電器要經(jīng)過(guò)較長(cháng)時(shí)間才會(huì )動(dòng)作，過(guò)載電流較大時(shí)，熱繼電器會(huì )在較短時(shí)間內動(dòng)作。

    由于熱慣性的原因，熱繼電器不會(huì )因防爆電機短時(shí)過(guò)載沖擊電流或短路電流的影響而瞬時(shí)動(dòng)作，所以在使用熱繼電器作過(guò)載保護的同時(shí)，還必須設有短路保護。用作短路保護的熔斷器的熔體的額定電流不應超過(guò)熱繼電器發(fā)熱元件額定電流的4倍。

當防爆電機的工作環(huán)境溫度和熱元件工作環(huán)境溫度不同時(shí)，保護的可靠性會(huì )受到影響?，F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繞組中，能更準確地測量出防爆電機繞組的溫升。

5. 防爆電機欠(零)壓保護系統

    防爆電機正在運行時(shí)，電源電壓過(guò)分地降低會(huì )引起防爆電機轉速下降甚至停轉，或者引起一些電器動(dòng)作，造成控制線(xiàn)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時(shí)防爆電機就將自行啟動(dòng)。這兩種情況都可能引起設備損壞甚至人身事故，因此必須予以保護。針對電壓過(guò)分降低的保護稱(chēng)為欠電壓保護；為防止電壓恢復時(shí)防爆電機自行啟動(dòng)的保護稱(chēng)為零壓保護。

    防爆電機自鎖環(huán)節兼作欠壓保護

    許多機床不是用控制開(kāi)關(guān)，而是用按鈕開(kāi)關(guān)操作的。利用按鈕的自動(dòng)復位作用和接觸器的自鎖作用，可不必另設零壓保護繼電器。如圖2.27所示，當電源電壓過(guò)低或消失時(shí)，接觸器KM釋放，KM的主、輔觸點(diǎn)同時(shí)打開(kāi)，使防爆電機電源切斷并失去自鎖。當電源恢復正常時(shí)，必須操作人員重新按下啟動(dòng)按鈕SB2，才能使防爆電機啟動(dòng)。所以象這樣帶有自鎖環(huán)節的電路本身就具有零壓保護作用。

防爆電機欠壓保護線(xiàn)路例

    圖2.26中，電壓繼電器KZ起零壓保護作用，當電源電壓過(guò)低或消失時(shí)，電壓繼電器KZ就要釋放，接觸器KM1、KM2也隨之失電，因為此時(shí)主令控制器QC不在零位（即QC0未閉合），所以在電壓恢復時(shí)，KZ不會(huì )通電動(dòng)作，接觸器KM1、KM2也就不會(huì )得電。要使防爆電機重新啟動(dòng)，必須先將主令開(kāi)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，防爆電機才能啟動(dòng)。這樣就通過(guò)KZ繼電器實(shí)現了欠壓保護。

 

    許多機床不是用控制開(kāi)關(guān)，而是用按鈕開(kāi)關(guān)操作的。利用按鈕的自動(dòng)復位作用和接觸器的自鎖作用，可不必另設零壓保護繼電器。如圖2.27所示，當電源電壓過(guò)低或消失時(shí)，接觸器KM釋放，KM的主、輔觸點(diǎn)同時(shí)打開(kāi)，使防爆電機電源切斷并失去自鎖。當電源恢復正常時(shí)，必須操作人員重新按下啟動(dòng)按鈕SB2，才能使防爆電機啟動(dòng)。所以象這樣帶有自鎖環(huán)節的電路本身就具有零壓保護作用。

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