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(zhǎng)期無(wú)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(guò)流保護(hù)、弱磁保護(hù)、過(guò)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(shí)往往會(huì)引起短路，巨大的短路電流會(huì)導(dǎo)致電氣設(shè)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(hù)元件有熔斷器和自動(dòng)開(kāi)關(guān)。

熔斷器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)廉，但動(dòng)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(huì)造成防爆電機(jī)的單相運(yùn)行，所以只適用于自動(dòng)化程度和動(dòng)作準(zhǔn)確性要求不高的系統(tǒng)。

對(duì)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(jié)構(gòu)較復(fù)雜，操作頻率低，廣泛用于要求較高的場(chǎng)合。

2. 防爆電機(jī)過(guò)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(shí)過(guò)電流不會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重后果，故一般不采用過(guò)流保護(hù)而采用短路保護(hù)。

過(guò)電流往往由于不正確的啟動(dòng)和過(guò)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(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(zhuǎn)啟動(dòng)、制動(dòng)的重復(fù)短時(shí)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(guò)電流繼電器也起著短路保護(hù)的作用，一般過(guò)電流動(dòng)作時(shí)的電流強(qiáng)度值為啟動(dòng)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(chǎng)強(qiáng)度下才能啟動(dòng)，如磁場(chǎng)太弱，防爆電機(jī)的啟動(dòng)電流就會(huì)很大；直流防爆電機(jī)正在運(yùn)行時(shí)磁場(chǎng)突然減弱或消失，防爆電機(jī)轉(zhuǎn)速就會(huì)迅速升高甚至發(fā)生飛車。

弱勵(lì)磁保護(hù)是通過(guò)在防爆電機(jī)勵(lì)磁回路中串入弱磁繼電器（電流繼電器）來(lái)實(shí)現(xiàn)的，在防爆電機(jī)運(yùn)行中，如果勵(lì)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(guò)載保護(hù)系統(tǒng)

防爆電機(jī)長(zhǎng)期超載運(yùn)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(jī)的壽命就會(huì)減少，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)p壞防爆電機(jī)。過(guò)載電流越大，達(dá)到允許溫升的時(shí)間越短。常用的過(guò)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(shí)，防爆電機(jī)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(zhǎng)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(nèi)動(dòng)作。

由于熱慣性的原因，熱繼電器不會(huì)因防爆電機(jī)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(hù)的同時(shí)，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(guò)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(shí)，保護(hù)的可靠性會(huì)受到影響。現(xiàn)在，較好的熱繼電器一般都采用熱敏電阻作為測(cè)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(cè)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(shí)，電源電壓過(guò)分地降低會(huì)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(dòng)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(shí)防爆電機(jī)就將自行啟動(dòng)。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(duì)電壓過(guò)分降低的保護(hù)稱為欠電壓保護(hù)；為防止電壓恢復(fù)時(shí)防爆電機(jī)自行啟動(dòng)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(kāi)關(guān)，而是用按鈕開(kāi)關(guān)操作的。利用按鈕的自動(dòng)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(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(jī)電源切斷并失去自鎖。當(dāng)電源恢復(fù)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(jī)啟動(dòng)。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(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?yàn)榇藭r(shí)主令控制器QC不在零位（即QC0未閉合），所以在電壓恢復(fù)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(jī)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(jī)才能啟動(dòng)。這樣就通過(guò)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(kāi)關(guān)，而是用按鈕開(kāi)關(guān)操作的。利用按鈕的自動(dòng)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(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(jī)電源切斷并失去自鎖。當(dāng)電源恢復(fù)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(jī)啟動(dòng)。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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