電動(dòng)機(jī)保護(hù)器的歷史及其現(xiàn)狀

      我國(guó)的電動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置大約經(jīng)歷了全面仿蘇、自行設(shè)計(jì)、更新?lián)Q代、智能化發(fā)展等幾個(gè)階段。值得一提的是由于近年來(lái)微處理器技術(shù)的發(fā)展，給電動(dòng)機(jī)保護(hù)器向智能化、多功能化方向發(fā)展提供了硬件平臺(tái)，使得電機(jī)保護(hù)進(jìn)入了一個(gè)飛速發(fā)展的階段。

(一)熱繼電器、熔斷器和電磁式電流繼電器

      在建國(guó)初期，我們引進(jìn)了蘇聯(lián)的JR系列熱繼電器，從而開始了其在中國(guó)電機(jī)保護(hù)行業(yè)中長(zhǎng)達(dá)半個(gè)世紀(jì)的生涯，直到1996年國(guó)家八部委聯(lián)合發(fā)文強(qiáng)制將其淘汰。熱繼電器在電子業(yè)尚不發(fā)達(dá)的時(shí)代曾是電機(jī)過(guò)載保護(hù)的首選產(chǎn)品，它是利用雙金屬片熱效應(yīng)工作的，雙金屬片是由不同膨脹系數(shù)的兩片金屬鉚合而成，當(dāng)電流通過(guò)時(shí)它將產(chǎn)生熱量，并向膨脹系數(shù)小的一邊彎曲，電流的大小和彎曲的程度成正比，當(dāng)電流超過(guò)熱繼電器整定電流的一定倍數(shù)時(shí)就會(huì)啟動(dòng)其中的脫扣裝置從而切斷主回路達(dá)到保護(hù)的目的。但熱繼電器存在致命的缺陷，包括整定粗糙、受環(huán)境影響大、重復(fù)性差、誤差大及功能單一等，已無(wú)法滿足越來(lái)越高的要求，因而也就無(wú)法避免被淘汰的命運(yùn)。

      很多人把熔斷器作為電機(jī)的過(guò)載保護(hù)，其實(shí)這是一種不科學(xué)的做法。因?yàn)槭紫仁芷湟?guī)格限制無(wú)法按電機(jī)額定電流進(jìn)行準(zhǔn)確設(shè)定，況且如果熔斷器規(guī)格選得太小容易造成斷路，使電機(jī)單相運(yùn)行，如果熔斷器規(guī)格選得太大，則達(dá)不到過(guò)載保護(hù)的效果。

電磁式電流繼電器具有過(guò)載、堵轉(zhuǎn)保護(hù)功能，有的還有缺相保護(hù)，其過(guò)載保護(hù)具有反時(shí)限特性，但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，機(jī)械制造精度高，價(jià)格高且體積龐大，因而目前已被基本淘汰。

二）模擬電子式電動(dòng)機(jī)保護(hù)器（電機(jī)保護(hù)器）

      在上個(gè)世紀(jì)七八十年代，隨著半導(dǎo)體模擬器件的興起及普及，涌現(xiàn)出了一批性能比較可靠、功能多樣化的電子式電動(dòng)機(jī)保護(hù)器（電機(jī)保護(hù)器），為電機(jī)的可靠運(yùn)行提供了較可靠的保障，其中得到公眾認(rèn)可且具有自己品牌特色的以韓國(guó)三和技研株式會(huì)社的產(chǎn)品為代表，在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)具有一定影響，他們的產(chǎn)品品種多樣，規(guī)格齊全，主要功能包括：缺相，過(guò)載，欠流，相失衡，相序，接地，短路，過(guò)欠壓，電流顯示，聲光報(bào)警及變送輸出等，但這類產(chǎn)品仍存在一些無(wú)法克服的缺陷，包括如下幾個(gè)方面：

      1.整定精度不高，模擬電子式電動(dòng)機(jī)保護(hù)器（電機(jī)保護(hù)器）均采用電位器進(jìn)行額定電流的整定，然而要使電位器滑動(dòng)臂的旋轉(zhuǎn)角度與其阻值成較好的線形關(guān)系比較困難，特別是在大批量生產(chǎn)中更是難以做到，另外，操作者的整定誤差也是難以避免的，特別是對(duì)于那些沒有設(shè)定值顯示的產(chǎn)品。

      2.采樣精度不高，模擬線路對(duì)電流互感器的非線性問題束手無(wú)策，即使可以校正也會(huì)使線路變得非常復(fù)雜，甚至無(wú)法實(shí)際使用，因而大部分廠家只好將非線性問題依賴于提高電流互感器的線性，而實(shí)際上要想由矽鋼片做成的電流互感器在很寬的范圍內(nèi)保持線性是非常困難的，行內(nèi)人士知道用于電動(dòng)機(jī)保護(hù)器（電機(jī)保護(hù)器）采樣的電流互感器需考慮的最大使用范圍至少為被保護(hù)電機(jī)額定電流的7倍，因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)在堵轉(zhuǎn)情況下會(huì)達(dá)到5-7倍的額定電流；另外，采樣線路本身也存在非線性問題。基于這些技術(shù)難題，要實(shí)現(xiàn)高精度的采樣自然就成了一句空話。

      3.無(wú)法實(shí)現(xiàn)具有多種保護(hù)功能于一體的全保護(hù)，隨著社會(huì)的發(fā)展，人們對(duì)電機(jī)保護(hù)的要求也越來(lái)越高，希望電動(dòng)機(jī)保護(hù)器（電機(jī)保護(hù)器）的功能多樣化，性能可靠，接線簡(jiǎn)單，界面直觀且體積要小，這些都是純粹的模擬線路根本無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。

      鑒于以上原因，純粹模擬線路的電動(dòng)機(jī)保護(hù)器（電機(jī)保護(hù)器）正逐漸被其它一些更先進(jìn)的技術(shù)產(chǎn)品所代替。

三）?數(shù)字電子式電動(dòng)機(jī)保護(hù)器（電機(jī)保護(hù)器）

      這類電動(dòng)機(jī)保護(hù)器（電機(jī)保護(hù)器）主要以單片機(jī)作為控制器，可實(shí)現(xiàn)電機(jī)的智能化綜合保護(hù)，有的還具有遠(yuǎn)程通訊功能，可在PC機(jī)上實(shí)現(xiàn)對(duì)多達(dá)256臺(tái)聯(lián)網(wǎng)的電機(jī)實(shí)現(xiàn)在線綜合監(jiān)視與控制，在采樣和整定精度方面有質(zhì)的飛躍，可對(duì)采樣信號(hào)進(jìn)行軟件非線性校正，并可實(shí)現(xiàn)真有效值計(jì)算，從而極大地降低了被測(cè)信號(hào)波形畸變的影響，真正實(shí)現(xiàn)了高精度采樣，在整定方面采用數(shù)字設(shè)定，通過(guò)鍵盤由用戶自行現(xiàn)場(chǎng)設(shè)定，不存在誤差，還可為過(guò)載保護(hù)設(shè)置多條更科學(xué)的反時(shí)限曲線。因?yàn)椴捎昧藛纹瑱C(jī)就使得在相同硬件條件下集多種功能與一體的綜合保護(hù)器的出現(xiàn)成為可能。

四）結(jié)束語(yǔ)

      同所有的產(chǎn)品一樣，電動(dòng)機(jī)保護(hù)器（電機(jī)保護(hù)器）經(jīng)歷了由低級(jí)到高級(jí)、由簡(jiǎn)單到復(fù)雜逐漸科學(xué)完善的發(fā)展過(guò)程，在這個(gè)過(guò)程中一批批技術(shù)人員傾注了大量的熱情與心血。雖然電動(dòng)機(jī)保護(hù)器（電機(jī)保護(hù)器）已發(fā)展到了微電子時(shí)代，但我想，電動(dòng)機(jī)保護(hù)器（電機(jī)保護(hù)器）的課題將永遠(yuǎn)不會(huì)停止，仍然需要我們百倍努力，仍有大量的工作等著我們?nèi)プ觯纾弘妱?dòng)機(jī)保護(hù)器（電機(jī)保護(hù)器）仍沒有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致市場(chǎng)上產(chǎn)品良莠不齊，這就說(shuō)明電動(dòng)機(jī)保護(hù)器（電機(jī)保護(hù)器）成長(zhǎng)之路還很漫長(zhǎng)，我們期待著電機(jī)保護(hù)行業(yè)的健康發(fā)展。