智能型电动机保护器的原理及应用.docx
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2021-09-26
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智能型电动机保护器的原理及应用
摘要：电动机是动力设备运行中必不可少的一部分，它直接关系着工业生产和
设备运行。现阶段随着科学技术的不断发展以及工业种类的增多，电动机所应用
的环境也越来越复杂，条件也越来越多变，因此在电动机使用过程中必须做好故
障防范和处理，确保电动机的稳定安全运行。在当下的工业生产和设备运行中，
每年都会有大量的电动机因为故障而损坏，浪费了大量的资金和能源。因此，及
时、有效、可靠地保护电动机对国民经济有重要意义。分析了电动机的故障原因、
保护原理并介绍了多功能智能化电动机保护器的构成原理。由于采用数字集成电
路、运算放大器和电磁兼容性设计，使多功能智能化电动机保护器能实现对电动
机的多功能、智能化的保护。
关键词：智能型；电动机；保护器
前言
电动机是炼油、化工厂中广泛应用的设备之一，是其他机电设备的动力源泉，
电动机正常的输出是其驱动的机电设备正常工作的前提。因此，确保电动机的正
常运转是非常重要的。然而，供电状态和成产负荷的多变性，使电动机往往不能
在额定工作环境中运行，常出现电动机过载、短路、缺相、过压、欠压等故障，
如不及时发现并处理，易造成烧坏电动机。因此，及时的判断电动机的故障，并
对电动机进行相应的保护，就能有效地防止灾难性事故的发生。
一、电动机保护装置的发展
在最初阶段电动机的保护装置是由熔断器、接触器与热继电器的组合所成，
该装置制作简单、安装方便、成本也比较低，但是其在精度功能方面比较差，随
着发展速度的加快，越来越不能满足当下的发展。在上个世纪末，半导体元件以
及计算机技术开始逐渐兴起并得到迅速发展，这也为电动机保护器的发展提供了
有利条件，电子式电动保护器应运而生。是随着社会发展速度的进一步提高，对
保护器提供了更加高的要求和标准，保护器正在向多样化、智能化、轻量化发展。
现阶段电子式电动机保护器已由晶体管发展到集成电路再到微处理芯片，产品集
保护、遥测、通信、遥控于一体。尤其是智能电动机保护器的出现，它可以实现
对电动机发生的各种故障实现保护，使得控制与监视变得尤为方便，大大提高了
保护和控制的可靠性。
二、智能型电动机保护器的构成原理
智能电动机保护器的工作核心为单片机，单片机能够及时校正电压电流互感
器的非线性度，并计算电压电流的有效值，有效避免了波形畸变对采样精度的影
响，使采样和整定精度得到有效提高。同时应用程序编写可拓宽保护器的功能类
型，并且只能电动机保护器的体积和成本也得到了有效降低，性价比大大提高。
智能电动机保护器由电流检测电路、温度检测电路、基准电压电路、逻辑处
理电路、时序处理电路、启动封锁及复位电路、故障记录电路、驱动电路、电动
机控制电路组成。
1、电流检测：采用电流传感器检测电动机三相运行电流，采用电磁感应和霍
尔效应原理，对传感器电流有效值进行动态检测，该方法检测精度高、过载能力
强。
2、温度检测：采用较为常用的温敏继电器检测电动机的温度。
3、启动封锁及复位。由于电动机启动的瞬间电流非常大，为此启动封锁及复
位电路在电动机启动瞬间发出电路封锁信号，启动结束后取消封锁信号，避免保
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