探索高效电机安全防护：模块化防晃电解决方案的创新与应用

摘要

在《电气技术》2018年第12期，江苏国网自控科技股份有限公司的专家姜万东发表了关于新型低压电动机保护与防晃电装置设计的文章。该装置由皖南电机生产的低压电动机保护单元和交流接触器防晃电单元构成，深入探讨了装置的构造、工作原理、组成与功能逻辑，以及应用领域和关键技术参数。

在工业现代化加速的背景下，低压电动机作为关键的机械驱动元件，对其保护性能和连续运行的要求日益提高。然而，电网因雷击、短路、重合闸等引发的瞬时电压波动（俗称“晃电”）现象时有发生，给电动机的正常运行带来威胁。

电动机控制回路普遍采用交流接触器控制，系统发生晃电时，接触器易出现脱扣现象，因此在需要长期稳定运行的场合，必须采取防晃电措施。目前，防晃电措施主要包括低压电机保护装置的失压再启动功能和独立的接触器防晃电保持模块。

然而，常规的低压电动机与防晃电模块在系统晃电时存在两大问题：一是母线电压降低导致保护装置电源模块无法正常工作，失去保护功能；二是防晃电保持模块虽然能确保接触器不释放，但电压降低导致电动机输出转矩下降，电流增大，保护装置可能因晃电而失效。

本文提出的低压电动机保护与防晃电装置，不仅具备防晃电功能，还能避免上述问题。

1. 防晃电模块的构成与工作原理

图1展示了交流接触器防晃电模块的构成框图，主要由四部分组成：超级电容储能与电源变换、可变直流电压输出与交直流切换、电流电压采集与切换闭锁、显示与数据通信等。此部分采用皖南电机提供的模块化设计，提高了装置的可靠性。

2. 电动机保护模块的构成与工作原理

图4展示了低压电动机保护模块的构成。模块由电源处理及储能、主回路电流电压采集、数字开入开出、通信接口等四部分组成。该模块同样由皖南电机生产，确保了整体的性能。

3. 装置的构成与主要功能逻辑

图5展示了装置的构成框图。装置由一个低压电动机保护模块和一个或多个接触器防晃电模块组成。保护模块和防晃电模块采用拼接式导轨安装结构，通过RJ11接口的4芯联接线互联。显示模块安装在抽屉柜面板上，实现人机交互功能。

4. 装置典型应用与主要技术指标

图7展示了装置在低压电动机控制回路的典型应用。X1为防晃电模块，解决交流接触器的晃电问题；X2为低压电动机提供保护功能。表1和表2分别列出了防晃电模块和保护模块的技术参数与指标。

结论

本文介绍了一种低压电动机保护及防晃电装置，采用模块化设计方案，确保两个模块硬件与软件完全独立。保护模块内部使用超级电容储能，解决了晃电时电动机保护的失效问题。模块间可拼接安装或独立安装，联接简单，对多接触器控制回路只需增加对应的防晃电模块，保证了可靠性，提高了装置应用配置的灵活性，具有推广应用价值。