电动机保护型断路器的正确选用

电动机保护型断路器的正确选用
电动机保护型塑料外壳式断路器ˇMCCBˇ是鼠笼型异步电动机在起动、运行和运行中分断中不可缺或的保护电器之一。用于电动机保护ˇ额定电流在630A及以下ˇ即保护的电动机功率为315kW及以下ˇ的MCCB用途是ˇ不频繁地起动和在运转中分断电动机ˇ当电动机发生过载、短路、欠电压等故障时ˇ能予以保护ˇ自动切断电路ˇ。
按使用的情况来看ˇ断路器用作电动机保护的有3种类型ˇˇ
(1) 电动机的起动、运转中的分断使用交流接触器ˇ过载保护采用热继电器ˇ而断路器用于短路保护。由于使用了接触器来分、合电路ˇ因此ˇ可比较频繁地操作ˇ
(2) 使用接触器作电动机的起动和停止ˇ电动机的过载、短路和欠电压等故障由断路器承担ˇ
(3) 电动机的起动、运转中分断以及过载、短路、欠电压均由1台断路器来操作和保护ˇ但它不能频繁使用。 1 电动机的起动电流和电动机的起动冲击电流 1.1 鼠笼型异步电动机的起动电流
鼠笼型异步电动机的定子电流ˇ
式中I0激磁电流ˇ
I1定子电流ˇ
I2转子电流ˇ
I0很小ˇ可忽略ˇ因此有ˇˇ
I1I2
f1电源频率ˇf1=50Hzˇ
R2转子电阻ˇ
X2转子电感ˇ
S电动机的转差率
式中n1定子旋转磁场转速
n电动机转子转速ˇ
S转差率ˇS在S0～S1中变化ˇ
由式ˇ1ˇ和式ˇ2ˇ可见ˇ电动机的电流和功率因数ˇcosˇ都与转差率S有关ˇ起动时S1ˇI2很大ˇcos很小。通常起动电流可达5～7倍的电动机额定电流ˇ而在定载起动时ˇcos为0.2。 1.2 电动机起动时的冲击电流
起动时电动机的冲击电流表ˇ在ˇ电动机的直接起动、Y-△ˇ星-三角ˇ起动变换、瞬时再起动和逆转ˇ反ˇˇ、制动等情况ˇ它们都会产生很大的冲击电流ˇ尽管冲击电流的延续时间只有几个周波ˇ但将引起保护电器ˇ例如断路器ˇ的动作。
大ˇ直流分量i2就大。短路电流发生在1/2周波时ˇ当-=-/2ˇi=i1 i2为 大值ˇ即冲击电流ich=(1 )为冲击系数Kchˇ则ich为峰值系数。查有关资料ˇ当cos=0.3时ˇ峰值系数达1.9782。I为电动机的起动电流。ˇ假定电动机的起动电流:I=6InˇIMˇˇ冲击电流ich=26In=12Inˇ若电动机起动电流为7Inˇ则冲击电流为14In。MCCB的瞬动电流如以有效值表示ˇ则可达ˇ即8.485～9.89In。 2.2 Y-△ˇ星-三角ˇ起动
由于使用了Y形接ˇ起动ˇ起动电流虽然降低到1/3ˇ即6In/3=2In。但是ˇ电动机从Y连接ˇ起动ˇ到△连接ˇ运转ˇ的一瞬间因短暂停电ˇ电动机惯性旋转的残余电压与转换到△时的电网电压的矢量和ˇ就产生一个近10In的脉冲电流ˇ转至绕组为△接ˇ时ˇ等于再一次起动ˇ而此时的电动机转速还未完全等于正常的转速。因此ˇ冲击电流为。断路器瞬时整定值必须在19/ˇ有效值ˇˇ即14倍甚至更大。 2.3 自耦减压起动器起动
cos=0.3ˇ电路中电感量大ˇ电阻值小ˇ电动机的冲击电流为2倍起动电流。采用自耦减压起动器起动电动机时ˇ如果进入电动机的电压是自耦变压器的80%抽头ˇ则起动电流为60.82=3ˇ84Inˇ电源电压接自耦变压器的65%抽头起动电流为6(0.65)2=2.535Inˇ接自耦变压器的50%抽头ˇ起动电流为1.5I