電動機（主要指三相異步電動機）具有較高的運行功率和較好的工作特性，能滿足大多數(shù)機械設(shè)備傳動要求，使用和維修方便、運行可靠等特點，而作為主要的動力源在工農(nóng)業(yè)和國民經(jīng)濟建設(shè)發(fā)展得到最廣泛應(yīng)用，但電動機在啟動運行的過程中，一旦出現(xiàn)故障狀態(tài)運行現(xiàn)象就很可能造成電動機損壞，因此對電動機的安全運行必須采取一定的保護措施。電動機保護最初應(yīng)用熱繼電器（雙金屬片機械式），熱繼電器在保護電動機過載方面具有一定的反時限性能和結(jié)構(gòu)簡單的特點，但由于其機械式結(jié)構(gòu)原理決定必然存在著功能簡單、調(diào)整誤差大、易受環(huán)境溫度的影響產(chǎn)生誤動作或拒動作，而且功耗大、耗材多、性能指標(biāo)落后等缺陷。因此，JR0-16熱繼電器國家已于96年下文淘汰，在《公布淘汰落后生產(chǎn)能力、工藝和產(chǎn)品的目錄》《關(guān)于公布機械工業(yè)第十六批淘汰落后機電產(chǎn)品的通知》《電力節(jié)能優(yōu)化控制技術(shù)與國家電力調(diào)控政策法規(guī)》《2004年制修訂行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)項目補充計劃》中<電動機保護器>等19項電工標(biāo)準(zhǔn)列入計劃.此次列入計劃項目的4項編制原則是;1、市場急需的標(biāo)準(zhǔn)項目.對實施行業(yè)規(guī)劃、產(chǎn)業(yè)政策,推動行業(yè)技術(shù)進(jìn)步、技術(shù)創(chuàng)新,引導(dǎo)行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、結(jié)構(gòu)優(yōu)化、產(chǎn)業(yè)升級、老工業(yè)基地改造,推進(jìn)新型工業(yè)化,規(guī)范市場經(jīng)濟秩序等急需的標(biāo)準(zhǔn)項目;2、涉及安全衛(wèi)生、環(huán)境保護、節(jié)約能源、保護資源的標(biāo)準(zhǔn)項目;3、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)復(fù)審需要修訂的標(biāo)準(zhǔn)項目;4、已經(jīng)協(xié)商一致的交叉、矛盾標(biāo)準(zhǔn)項目等政策法規(guī)的頒布，這無疑為電動機保護器市場的發(fā)展創(chuàng)造了一個不可多得的宏觀需求和有利的政策環(huán)境，為新型的電子式電動機保護器生產(chǎn)制造提供了有力的政策保障。
隨著現(xiàn)代化電子技術(shù)迅速發(fā)展，為適應(yīng)現(xiàn)代化大規(guī)模生產(chǎn)的需求，電子式電動機保護器從普通型、綜合型發(fā)展到微機智能監(jiān)控型，形成了系列化產(chǎn)品；它的功能、特性更為完善，科技含量越來越高。不過不管電動機保護器怎樣智能化，也只不過是電動機保護系統(tǒng)中一種重要硬件電氣設(shè)施，要真正達(dá)到較完善的保護效果，除了有設(shè)計合理、功能完善、品質(zhì)優(yōu)良的保護產(chǎn)品作保證外，關(guān)鍵的應(yīng)該還是在于人為因素，正確理解掌握才有的正確保護意義。
對于電動機保護的基本概念作以下簡單描述：
?。ㄒ唬┍Ｗo器主要作用是什么？
電動機的保護一般是由斷路器、熔斷器、交流接觸器等通用電器件組成的多種保護系統(tǒng)。電動機只不過是這個系統(tǒng)中主要電器件之一，其使命是監(jiān)測電動機啟停運行全過程中的工作動態(tài)，一旦電動機出現(xiàn)故障運行行為狀態(tài)，在監(jiān)測電動機主電流回路的檢測元件（傳感器）將檢測到的故障信號傳遞到保護器主機處理中的電路，經(jīng)過一系列各個環(huán)節(jié)電路處理，向操作機構(gòu)發(fā)出故障預(yù)警，提醒操作者檢查處理，把故障解決在萌芽之中或以另一方式啟動自我動作功能，驅(qū)動電動機控制電路中其它電器跳閘，脫離主電源使電動機退出故障運行，同時記憶故障類型、故障狀態(tài)，以指示、顯示、報警等方式（智能型保護器可以提供相關(guān)數(shù)據(jù)記錄查詢）提供給操作人員檢查、排除、處理作參考依據(jù)。在故障未排除之前，保護器應(yīng)處于絕對自我閉鎖狀態(tài)，防止自動重復(fù)啟動，以免造成事故擴大和危及人身安全，保護器顧名思義是主要保護作用，任何最智能的保護器也絕無自我排除故障能力行為。
?。ǘ╇妱訖C保護意義與基本原則是什么？
電動機保護的意義、目的及基本原則主要體現(xiàn)為下列幾點：
1、 以最大限度減少電動機非正常性（完全可以避免損壞范圍）損壞,降低能耗提高經(jīng)濟效益。
2、 以最大限度滿足電動機啟動、過載、特性要求，保證生產(chǎn)正常有序安全運行不停歇。
3、 盡量避免過流過熱而加劇對電動機的絕緣老化程度，延長使用壽命。
4、 盡可能完善其他附加功能，給現(xiàn)代化生產(chǎn)操作（監(jiān)控、監(jiān)視、監(jiān)測、管理、查詢）帶來方便，改善工作環(huán)境提高工作效率。
5、 對于一些已形成故障隱患或已造成損壞事實的電動機，保護器只能
防止故障或事故的重復(fù)擴大，保障生產(chǎn)設(shè)備，人身財產(chǎn)安全。
?。ㄈ槭裁蠢秒娏鳈z測原理?
電動機在運行過程中可能發(fā)生的故障是多種多樣的，故障行為的發(fā)生是不可預(yù)測、不確定的，不是一定就發(fā)生，但又可能經(jīng)常發(fā)生。從電動機損壞產(chǎn)生時主要現(xiàn)象表現(xiàn)為電動機定子繞組線圈燒壞，定子繞組線圈燒壞的主要原因是電動機溫升過高；而電動機的溫升過高主要原因是電動機的損耗增加；而電動機損耗增加主要是電動機定子繞組銅損和轉(zhuǎn)子鐵損（略去機械損）增加,而引起電動機銅、鐵損增加，主要原因又是電動機在故障運行過電流。電動機各種類型故障（據(jù)有關(guān)部門統(tǒng)計約90%以上）一般都從電動機運行電流方面表現(xiàn)出來（如過流，三相電流不對稱），所以通過對電動機運行電流動態(tài)實施監(jiān)測對電動機的保護是可以達(dá)到約90%以上安全保護。而應(yīng)用電流檢測原理具有與控制電器接近，能適用一切電氣負(fù)載，調(diào)整靈活、維修替換、安裝方便等特點，是目前最為廣泛應(yīng)用的保護方式。電流檢測元件一般利用電流互感器。
?。ㄋ模槭裁床焕脺囟葯z測原理進(jìn)行保護控制？
造成電動機損壞，以熱破壞較為普遍，是較為常見的主要故障現(xiàn)象表現(xiàn)，利用溫度元件直接對電動機溫度檢測是最有效的方法，對電動機的溫度保護當(dāng)然也是最理想的，特別是對于一些非過流原因引起電動機溫升過高而燒壞故障，是以電流檢測原理保護方式無法完成的。但是利用繞組溫度檢測方式需要直接埋入電動機繞組，而對于現(xiàn)有在用電動機無法實現(xiàn)，因受到測溫元件生產(chǎn)工藝設(shè)計制造、現(xiàn)場使用與維修等因素的影響限制。所以，對電動機保護具有一定的局限性，綜合各方面因素也沒有普遍應(yīng)用的實際意義。只有工作條件特殊、要求特殊、重要電動機才預(yù)埋測溫元件進(jìn)行過熱保護。
?。ㄎ澹╇妱訖C溫升到什么限度需要保護？
引起電動機溫升過高而損壞的故障類型及原因已找到了根源，但溫升到什么限度可能引起電動機燒壞需要保護？這需要量值，我們通稱為安全保護值。電動機工作時產(chǎn)生各種能耗熱量通稱為電動機熱功率（熱容量），在制造設(shè)計上有一定限制，稱為額定值。由于某種故障原因引起熱功率超過額定值，就可能造成燒損。
電動機的安全保護值是判斷電動機繼續(xù)運行還是保護之間臨界重要數(shù)據(jù)，安全保護值設(shè)計過于保守，達(dá)不到電動機允許的啟動過載特性潛力，使正常生產(chǎn)得不到保證。設(shè)計過于寬裕又不能得到有效保護，因此安全保護值是電子式保護器設(shè)計的核心。多大過流倍數(shù)、多長過流時間、電動機溫升達(dá)到需要保護限值等數(shù)據(jù)的取值直接關(guān)系到產(chǎn)品的實用性和安全可靠性。筆者從實踐中得到保護動態(tài)系數(shù)及過電流的倍數(shù)與熱積累、溫升限值和安全值關(guān)系。推理出既可簡單運算又實用的經(jīng)驗公式，作為設(shè)計、制造保護器的依據(jù)。
公式： K=(I2/Ie2-12)×t或K=( I2/Ie2-1.052)×t
式中： K---反時限時間常數(shù)；
I---工作電流（A）；
Ie---額定電流（A）；
t---動作時間（s）
12 (或1.052)---安全倍數(shù)值（在1倍或1.05倍額定電流下積累熱量的平衡值）。
例：一臺電動機超額定電流6倍，過流時間為6s，其反時限時間常數(shù)為
?。?2-12）×6=210（反時限時間常數(shù)值）
210值定為電動機保護動作反時限時間常數(shù)值（不為保護值），因為每超過額定溫升限值10℃時，電動機絕緣便降低50%左右，故略低于保護限值而設(shè)定。實驗條件：常溫20℃，冷態(tài)絕緣等級B。利用此式能方便推算出不同狀態(tài)的過流達(dá)到電動機溫升限值所需時間。
例：一臺電動機超額定電流1.1倍，保護動作時間應(yīng)為：
t=K÷(I2/Ie2-12)=210÷(1.12-12)=1000s
保護器過流動作反時限特性曲線都為此公式而產(chǎn)生的。
(六) 熱功率記憶怎么理解?
熱功率記憶是利用電流取樣方式的電子式保護器中的重要一部分，目前一般設(shè)計原理都是根據(jù)電流的大小來決定是否需要保護，單純的電流大小來衡量電動機溫升程度是不夠的，不能夠判別出電動機在不同運行過程中熱狀態(tài)，那么保護是盲目的。
熱功率記憶電路主要是為適應(yīng)電動機熱功率而設(shè)計的，在某種意義上是電動機的測溫器、體溫表，實際電動機與保護器之間并沒有直接熱效應(yīng)等量關(guān)系，只是把檢測到的電流采樣信號，通過保護器內(nèi)部記憶電路的模擬仿真設(shè)計、計算處理轉(zhuǎn)化為相應(yīng)等效的電動機熱功率。電動機在運行期間電流是一個變化的動態(tài)，要求熱功率記憶電路也必須具有自動跟蹤特性。
記憶電路主要包括兩個方面：
1、 積累儲存：電動機過流信號（運行信號）時模擬電動機發(fā)熱積累效應(yīng)。
2、 釋放衰減：電動機在額定電流值以下運行時退出過流信號（以冷卻特性）。
以這樣正反自動循環(huán)相互牽制方式，保證電動機與保護器之間熱功率達(dá)到同步平衡、自動適應(yīng)電動機熱功率需求。以達(dá)到：
1、 識別電動機不同熱狀態(tài)，需要不同保護動作時間。
2、 保護器動作后自鎖延時復(fù)位時間，即使在保護器工作電源斷電后仍有熱記憶存在，以保證電動機熱余量散發(fā)有一定時間。
?。ㄆ撸┍Ｗo器動作時間能不能修正？
保護器動作時間對電動機保護是一個重要相關(guān)數(shù)值，主要是對電動機實際工作條件決定的。動作時間修正不修正主要看什么類型、什么電路模式的保護器，對于利用模擬式電路保護、動作特性采用反時限方式、整定電流采用定位器調(diào)節(jié)的保護器，在現(xiàn)場使用時動作時間不好修正，因為其動作時間是跟隨電流大小變化而定的，保護動作曲線在電路設(shè)計中已特定的。
對于一些采用數(shù)字化模式電路的保護器，用戶可根據(jù)電動機實際情況在保護器面板操作鍵上對多種保護功能模式進(jìn)行個性化設(shè)置，所以對于一些特殊電動機、特殊工作條件下，如啟動電流大、時間長、反時限保護特性不能完成啟動，要選用數(shù)字式保護器或向制造廠提出數(shù)據(jù)進(jìn)行特制方法解決。
?。ò耍┍Ｗo器整定電流值設(shè)定采用線性實數(shù)調(diào)節(jié)是什么概念？
模擬電路的電子式電動機保護器，在設(shè)計上一般均采用電位器作為操作件進(jìn)行對額定電流的整定。此種方法，在理論上是可行的，但在實際生產(chǎn)制造中存在著一個大難題；也就說：“要使電位器滑動臂的旋轉(zhuǎn)角度與其阻值成較好的線形關(guān)系是比較困難，特別是在大批量的生產(chǎn)中更是難以做到，因為每一只電位器的電阻值、角度位置不可能完全一致，存在著誤差，很多廠家沒有解決這個問題，致使電流整定范圍刻度含糊，甚至一些產(chǎn)品就沒有設(shè)定值顯示，這樣給使用者正確調(diào)節(jié)設(shè)定帶來了不方便，整定誤差將是不可避免，假如不能給使用者提供一個正確、方便操作的設(shè)定值，即使保護器內(nèi)部電路設(shè)計的非常完善精確，保護效果可想之知。針對這個難題，筆者經(jīng)反復(fù)研制設(shè)計、自行特制了電位器校正儀器設(shè)備，通過校正儀器利用電阻加減法，把電位器固定在刻盤上進(jìn)行實地校準(zhǔn)、調(diào)試實現(xiàn)了線性實數(shù)調(diào)節(jié)效果。
線性實數(shù)調(diào)節(jié)意義是：
線性指：在保護器整定電流值調(diào)節(jié)范圍內(nèi)，刻度盤上指數(shù)按多格數(shù)、同等量均勻線性布局。
實數(shù)指：保護器上電位器操作旋鈕在刻度盤指定位置數(shù)值，即就是整定電流值，整定電流值即等于被保電動機額定電流值。
從而達(dá)到了刻度醒目直觀，調(diào)節(jié)簡單方便，精度高一機一鈕，一次設(shè)定成功的目的。
（九）保護器是否存在盲區(qū)
用戶曾經(jīng)反映一臺電動機已配用了保護器為什么仍然燒壞？這個問題很尖銳也是一個實例。配用了保護器電動機仍有燒壞，那保護起到什么作用呢？
任何用電器設(shè)備都有一定的使用期限，自然老化甚至損壞也是不可抗拒的規(guī)律。這個意義上講，保護不是起死回生。對于一些已造成（絕緣老化，相間、匝間、對殼擊穿）自身已存在著故障隱患的電動機或其他原因引起嚴(yán)重過壓，瞬時對電動機絕緣造成破壞的情況下，保護應(yīng)該說已失去了實際意義。
保護盲區(qū)存在主要表現(xiàn)如下幾個方面：
1、 電動機自身方面
?、?、電動機的設(shè)計制造質(zhì)量問題，一致性有相差，特別是經(jīng)大修后電動機在工作特性上可能發(fā)生了改變，在保護整定電流設(shè)定上就很難以確定一個準(zhǔn)確設(shè)定值。
?、?、電動機存著故障隱患，如電動機繞組受污油、雨水潮氣、腐蝕氣體侵蝕或有異物等，在絕緣程度上尚未遭到破壞屬絕緣電阻降低，臨界病態(tài)電動機有可能在正常的負(fù)載電流下發(fā)生損壞現(xiàn)象。
?、?、電動機由某種原因造成嚴(yán)重過電壓影響。如：電網(wǎng)嚴(yán)重過壓（電器操作過壓、事故過壓、大氣過壓及非線性負(fù)載生產(chǎn)嚴(yán)重諧波等）對電動機繞組相間匝間對殼造成絕緣擊穿、破壞的惡性故障。
?、取㈦妱訖C不是在額定工作范圍內(nèi)運行。
2、 保護器自身方面
?、?、保護器自身故障不能正常工作，電子式保護器內(nèi)部電路基本上是由電子元件組成。電子元件也存在著弱點，熱穩(wěn)定差、防潮、防腐能力差、易受干擾，雖然元件在篩選上設(shè)計上精挑細(xì)選留有一定寬裕量，工藝上經(jīng)老化、浸化烘干處理，但損壞也有所難免，特別是在超出工作條件下工作。如：嚴(yán)重電磁污染區(qū)域，保護器可能出現(xiàn)不正常狀態(tài)，執(zhí)行電路不能啟用，電動機繼續(xù)帶故障運行，這時保護器等于虛設(shè)。（特別是無自我檢測功能的保護器）
?、?、保護器外圍電路，如輸入工作電源線路，各輸出接口端子、線路，若發(fā)生接觸不良、短線等，同樣可能使保護失誤。
⑶、故障檢測方面局限性
以電流檢測原理的保護器，對于一些非電流原因引起過熱損壞電動機故障行為，如通風(fēng)受阻、環(huán)境溫度升高、電動機掃膛（因軸承損壞引起擦鐵芯）等保護效率應(yīng)是有限的。
⑷、以溫度元件檢測原理的保護器，對于一些非過熱引起故障，如某種原因引發(fā)電動機絕緣損壞，根本沒有過熱行為現(xiàn)象，同樣也會失去保護實際意義。
3、 人為因素方面
電動機保護器同其他設(shè)備儀器一樣，不管怎樣先進(jìn)、智能同樣需要人去操作、調(diào)試、維護、保養(yǎng)。假如使用者思想、技術(shù)素質(zhì)差不能正確合理使用或保護器已發(fā)生了故障警示，不去檢查處理并任意調(diào)正整定電流，那么同樣可能造成保護失敗。
4、 保護系統(tǒng)方面
上述提到電動機保護是一個組成系統(tǒng)，它與系統(tǒng)中其他用電器有著密切關(guān)系，保護中有控制、控制中有保護。保護器推動輸出級一般都采用容量較小的微型繼電器，它只能做驅(qū)動系統(tǒng)中其他電器跳閘。如接觸器，假如接觸器失去了電流分?jǐn)嗄芰Γ@也是一個保護盲區(qū)。
小 結(jié)
綜上所述幾個問題，說明了電動機保護死區(qū)和盲區(qū)是客觀存在的，但不因某一保護失敗，就誤解了電動機保護器的保護作用和效果。
其保護死區(qū)，是指電動機在某一原因自身已存在著嚴(yán)重故障隱患或已形成損壞事實。這些保護技術(shù)力所不及區(qū)域稱為死區(qū)。而保護盲區(qū)不同，盲區(qū)大部分是對保護理解上形成意識誤區(qū)，可以通過人們主觀努力去克服改變的，如提高保護器產(chǎn)品質(zhì)量、精度和可靠性。在使用時做到正確、合理選用保護產(chǎn)品，建立必需人機管理制度，對電動機、保護器及保護系統(tǒng)中所用電器進(jìn)行日常維護保養(yǎng)，定期檢查，使電動機保護控制整個系統(tǒng)處于良好正常狀態(tài)，起到較完美保護效果。
