空压机电机作为核心动力源,其过载保护与启停控制直接影响设备可靠性与电网稳定性。
一、电机过载保护:电流异常的三级防控体系
(一)硬件保护核心组件
1.热继电器(初级保护)
工作原理:双金属片式热继电器串联于电机主回路,当电流超过额定值(如1.1倍额定电流)时,双金属片因过热弯曲,触发常闭触点断开,切断控制回路电源(动作时间≤20秒)。
参数设定:额定电流按电机铭牌值的1.05倍设置(如55kW电机额定电流105A,热继电器整定为110A),具备温度补偿功能(环境温度-20℃~50℃时精度±5%)。
2.电流传感器+PLC(二级保护)
监测方案:霍尔效应电流传感器(精度±0.5%FS)实时采集三相电流,信号输入PLC控制器,实现:
过载预警:电流≥1.2倍额定值时,控制面板显示“E04电机过载预警”并蜂鸣;
紧急停机:电流≥1.5倍额定值持续5秒,触发连锁停机,同时切断接触器线圈电源。
3.电机综合保护器(三级保护)
功能集成:具备欠压保护(电压<85%额定值)、缺相保护(相电压差>10%)、堵转保护(转速<30%额定转速),响应时间<0.2秒,符合IEC60255-11标准。
(二)保护逻辑与失效预防
分级响应机制:
维护要点:每季度校验热继电器动作值(用可调电流源测试,误差>±3%时校准);每年检查电流传感器接线端子扭矩(M4螺栓需6N・m),防止接触电阻过大导致误报。
二、电机启动控制:从空载到加载的平稳过渡
(一)启动前预条件检查
电气参数确认:
三相电压平衡度≤5%(如380V系统,各相电压差<19V),绝缘电阻≥2MΩ(用500V兆欧表检测绕组对地);
控制回路电源24VDC稳定(波动≤±10%),PLC程序版本匹配(防止因软件BUG导致启动失败)。
机械状态核验:
联轴器对中误差≤0.05mm/m(激光对中仪检测),皮带传动张紧力符合厂方标准(如SPB型皮带张力250-300N);
润滑油位处于视镜2/3(防止启动时润滑不足导致轴承干磨)。
(二)启动方式对比与选择
(三)启动流程标准化操作
空载启动阶段(0-10秒):
按下启动按钮,接触器吸合,电机以设定方式启动(变频启动初始频率10Hz);
监测启动电流波形(正常应在10秒内降至1.2倍额定电流以下),异常波动时立即停机检查。
加载过渡阶段(10-60秒):
电机转速稳定后(如工频启动达1480rpm),PLC发送信号打开进气阀;
缓慢加载至50%负载(耗时30秒),观察电机电流与温度变化(温升速率≤5℃/分钟)。
满负载运行确认:
电流值≤额定电流90%(预留10%过载裕量),振动值≤6.3mm/s(ISO1940G2.5级);
记录启动时间、电流峰值、加载耗时至《运行日志》。
三、紧急停机规范:风险场景的快速响应
(一)触发条件与操作流程
1.必须立即停机的场景
电机冒烟或出现焦糊味(绝缘层烧毁风险);
机身振动突增(振动值>15mm/s,可能轴承抱死);
电流持续超过1.5倍额定值(热继电器未动作时手动干预)。
2.三步停机法
紧急停机:按下红色急停按钮(响应时间<0.1秒),切断所有电机电源,进气阀联动关闭;
部分机型支持“软停机”:先卸载再停机,避免带压停机导致转子反转(反转速度>100rpm时可能损坏密封)。
安全处置:打开泄放阀释放系统压力至0MPa(耗时≤2分钟),关闭进气总阀;在配电柜悬挂“禁止合闸”警示牌,使用挂锁锁定急停按钮(符合LOTO上锁挂牌标准)。
故障排查:检测电机绕组电阻(三相阻值偏差>2%时绕组匝间短路);检查接触器触点烧蚀情况(烧蚀面积>10%时更换触头)。
(二)停机后复位与重启条件
复位前提:故障点修复(如更换过载的热继电器)、报警代码清除(长按复位键5秒)、绝缘电阻复测合格(≥2MΩ);
重启限制:变频启动间隔≥3分钟(防止电容放电不完全),直接启动间隔≥5分钟(避免电机过热)。
四、智能化升级与维护要点
(一)数字化保护方案
智能电表接入:实时监测电机功率因数(正常0.85-0.95),低于0.8时预警(可能轴承磨损导致效率下降);
振动传感器联动:当振动值超限时(如X/Y/Z轴任一方向>8mm/s),自动触发过载保护预判断。
(二)定期维护