[电动机]过载能力出处

电动机的故障大体分为两部分：一部分是机械的原因。例如轴承和风机的磨损或损坏：另一部分是电磁故障，二者互有关连。如轴承损坏，引起电动机的过载，甚至堵转，而风叶损坏，使电动机绕组散热困难，温升提高，绝缘老化。电磁故障的原因很多，如电动机的过载、断相、欠电压和短路都足以使电动机受损和毁坏。

过载、断相、欠电压运行都会使绕组内的电流增大，发热量增加(导体的发热量是和电流的平方成正比的)，而短路造成的危害就更大。短路的原因是电动机本身的绝缘材料质量差或电动机受潮(例如受雨淋或落水)，使得绕组的相间击穿，引起短路。此外，还有电动机置于有酸碱物的场所，因受腐蚀而损坏绝缘。

电动机的过载除上述原因外，还有：电动机周围环境温度过高，散热条件差；电动机在大的起动电流下缓慢起动；电动机长期低速运行；电动机频繁起动、制动、正反转运行及经常反接制动。电动机的过载由于电流增大，发热剧增，从而使其绝缘物受到损害，缩短了其使用寿命甚至被烧毁。

从电动机的结构来看，鼠笼型电机的定子铁心置放绕组的槽内必须有良好的绝缘物，绕组(铜线)表面有绝缘漆层，为了保证电动机的相间、带电体与外壳的绝缘，通常是使用各种耐热等级的绝缘材料的。各种绝缘都有一定的耐受工作温度的指标。IEC85规定A级(105℃)、E级(120℃)、B级(130℃)、F级(155℃)……。八十年代，IEC216提出了一个新的耐热标准，称为温度指数TI(Temperature Index)以此代替IEC85。TI是按阿尼罗乌丝公式t=10 a＋b/T 计算的。式中： t—寿命[小时(h)]

T—绝缘材料使用的温度(℃)

a、b—与材料有关的常数

它说明很早以来，电工技术工作者提出的绝缘材料的使用温度每增加8℃，其使用寿命就减半是有理论和实践依据的。

电动机的过载保护安秒(I－t)曲线(反时限)

1.电动机的过载特性

2.保护电器的保护特性

3.电动机的起动电流特性

保护器的I－t曲线在电动机过载特性之内，但两曲线间距不必拉得过大，以便做到既不使电动机因为过载造成温升增大影响寿命，又充分利用电动机本身的最大耐受过载能力。根据生产和科学实践，对电动机的保护特性已由IEC947—4《低压开关设备和控制设备。低压电机接触器和电动机起动器》作出了新的规定(我国的GB14048.4等效于IEC标准)，对无温度补偿的保护电器：

1.0In>2h不动作

1.2In≤2h动作

7.2In：2s<Tp≤10s、4s<Tp≤10s、6s<Tp≤20s、9s<Tp≤30s(分4组)。

在八十年代，我国曾有科技人员对绕组采用B级绝缘(允许工作温度为130℃)的电动机，进行了实测(即不动作和动作的时间极限，此极限表明不会引起绝缘水平下降的电流与时间的最大值)：

以上实测值是在几台电动机上测试的，不够全面，但它表明，这个标准还是比较实际的(6In是老标准)旧标准把6In作为可返回特性的电流，它相当于电动机的起动电流，经可返回时间(在通以6In时的延时时间，后将电流返回1倍In或0.9In，此段时间内保护电器不允许动作，这种可返回特性的规定是为了躲过电动机的起动，它的可返回时间应大于电动机的起动时间，旧标准的可返回时间分1s、3s、8s、13s几种)。

鉴于把起动电流定在6倍和可返回时间固定在上述的4种已不能完全反映现实情况(例如Y型鼠笼型电动机的起动电流倍数就有5、 5.5、 6、 6.5、 6.8、 7的六种)，因此我国的GB14048.4(等效采用IEC947－4)统一规定为7.2倍，并对不同的起动时间规定了延时时间Tp。

美国NEMA(美国全国电气制造商协会)1993年的MG－1标准对电动机的过载和失速(相当于电动机的刚起动和堵转)保护作了新的规定：“输出功率不超过500HP(马力，相当于368kW—笔者注)，额定电压不超过1kV的多相电动机，在正常工作温度初次起动，耐受1.5倍全额电流的时间应不大于2min”，又规定：“功率输出不超过500HP，额定电压不超过1kV的多相电动机，在正常温度初次起动时，应能耐锁定转子电流的失速时间不少于12s”，从以上标准和对我国绝大多数的电动机的起动时间的统计来看，选1.5In为2min，7.2In为2s<Tp≤10s是适合的。

当然，如果失速或起动时间超过10s也可取其他的Tp值。怎样进行电动机的过载保护?现在对电动机的过载保护采用最多的是热继电器，也有相当数量采用有复式脱扣器(热动和电磁脱扣器，后者用于短路保护)的断路器。对于重载起动的电动机(起动时间为一般电动机额定电流的数倍)，如果使用一般的热继电器，常常会在起动过程中发生误动作(跳闸)，使电动机无法起动。

因此需要选用带速饱和电流互感器或带限流电阻的热继电器， 这种型式是通过速饱和电流互感器或限流电阻使起动电流成比例地缩小，就可以大大延长电动机的起动时间，保证正常起动，还有采取起动时将热继电器短接，起动完毕再将热继电器投入运行——完全短路法。此外，对带速饱和互感器的热继电器，起动时将互感器二次绕组短接，起动完毕后再使之投入等方法，来满足重载起动电动机的需要。

（摘编自《电气技术》，原文标题为“浅论异步电动机的各种保护”，作者为陈家栋。）

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熔断器不能作为异步电动机的过载保护。

为了在电动机启动时不使熔断器熔断，所以选用的熔断器的额定电流要比电动机额定电流大1.5~2.5倍，这样即使电动机过负荷50%，熔断器也不会熔断，但电动机不会到1小时就烧坏。所以熔断器只能作为电动机、导线、开关设备的短路保护，而不能起过载保护的作用。只有加装热继电器等设备才能作为电动机的过载保护。