當(dāng)?shù)蛪号潆姾陀秒婋娐芬虬l(fā)生故障而使網(wǎng)絡(luò)電壓大幅度降低時(shí),就會(huì)使正常運(yùn)轉(zhuǎn)的電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)疲倒、堵轉(zhuǎn)、使大批電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生幾倍的過電流甚至短路。此時(shí)必須使用保護(hù)電器將故障電壓切斷,以便保護(hù)電動(dòng)機(jī)(特別是功率為30kv及以上的電動(dòng)機(jī))及其線路。
電壓降低到足以使電動(dòng)機(jī)疲倒、堵轉(zhuǎn)的電壓,稱為臨界電壓。在臨界電壓出現(xiàn)時(shí),低壓保護(hù)電器恰好會(huì)動(dòng)作就稱為欠電壓保護(hù)。
當(dāng)電網(wǎng)電壓低于電動(dòng)機(jī)的臨界電壓,保護(hù)裝置方始動(dòng)作,稱為失壓保護(hù),失壓保護(hù)是欠電壓保護(hù)的一種。根據(jù)理論計(jì)算,在額定負(fù)載(滿負(fù)荷)時(shí),
鼠籠型電動(dòng)機(jī)的臨界電壓uk=0.67ue;(ue為電動(dòng)機(jī)的額定電壓);
繞線型電動(dòng)機(jī)的臨界電壓uk=0.71ue。
如果負(fù)載率是50%,則
鼠籠型電動(dòng)機(jī)的臨界電壓uk=0.5ue;
繞線型電動(dòng)機(jī)的臨界電壓uk=0.525ue。
因此從理論值上看(理想的情況),無論是鼠籠型或繞線型電動(dòng)機(jī)的欠電壓保護(hù)值,其上限為0.70ue,下限值為0.5ue,而考慮各種誤差因素,gb14048.2《低壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備低壓斷路器》標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,欠電壓動(dòng)作電壓值為(70%~35%)ue。
我們知道,在電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)瞬間(或在全電壓下電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的轉(zhuǎn)矩小于負(fù)載轉(zhuǎn)矩時(shí))其電流變得很大,此時(shí)的電動(dòng)機(jī)電流i2’’(折合到定子的轉(zhuǎn)子電流),由于剛起動(dòng)或堵轉(zhuǎn),n≈0,s≈1,i12很大,一般可達(dá)5~7倍的in。如果電路的電壓下降到臨界電壓的上限值造成堵轉(zhuǎn)時(shí),電動(dòng)機(jī)的電流最大可達(dá)5in,時(shí)間略長就要燒毀電動(dòng)機(jī)。
前者有殘余電壓,故有殘余電磁轉(zhuǎn)矩的作用,這就是電動(dòng)機(jī)達(dá)到停機(jī)的惰行時(shí)間較長。還可能帶來本身的短路,且此時(shí)如果電網(wǎng)電壓恢復(fù)正常,再起動(dòng)時(shí),會(huì)產(chǎn)生很大的沖擊電流,擴(kuò)大故障范圍;而在電壓完全消失時(shí),或者僅有20%~30%額定電壓下,達(dá)到停機(jī)的時(shí)間僅為純機(jī)械的較短惰行時(shí)間而已,此時(shí)(電動(dòng)機(jī)尚未全停下)即使電壓恢復(fù)正常,所造成的沖擊電流也不大。失壓保護(hù)的意義在于防止自起動(dòng)。
瞬時(shí)動(dòng)作—對于不重要的,不影響生產(chǎn)工藝流程的電動(dòng)機(jī),一旦有低于臨界電壓者立即動(dòng)作;一般短延時(shí)0.5s左右,短延時(shí)動(dòng)作主要針對欠電壓對象,用瞬時(shí)動(dòng)作甩掉一批次要的電動(dòng)機(jī),而用短延時(shí)動(dòng)作來保住一些主要的電動(dòng)機(jī)。長延時(shí)動(dòng)作—適用于重要的,起動(dòng)條件不困難的繞線型電動(dòng)機(jī);可以自起動(dòng)但技術(shù)保安條例不允許自起動(dòng)的鼠籠型電動(dòng)機(jī),延時(shí)大約5~10s,通常它的整定時(shí)間大于5s而小于電動(dòng)機(jī)的全部惰行時(shí)間。長延時(shí)動(dòng)作主要針對失壓保護(hù),其目的是爭取一部分比較重要,而其起動(dòng)條件又不困難的電動(dòng)機(jī)盡可能不退出運(yùn)轉(zhuǎn)。