摘要： 本文探討了電動機(jī)保護(hù)器在造紙行業(yè)中的應(yīng)用。分析了造紙?jiān)O(shè)備中電動機(jī)面臨的過載、短路、欠壓等故障風(fēng)險(xiǎn)，闡述了電動機(jī)保護(hù)器的保護(hù)原理與功能，包括過載保護(hù)、短路保護(hù)、欠壓保護(hù)、漏電保護(hù)等。通過實(shí)際案例展示了電動機(jī)保護(hù)器在提高造紙?jiān)O(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性、減少故障停機(jī)時(shí)間、降低設(shè)備維修成本等方面的顯著效果，為造紙行業(yè)電動機(jī)的安全運(yùn)行提供了有益的參考與經(jīng)驗(yàn)分享。

一、引言

造紙行業(yè)生產(chǎn)流程復(fù)雜，涉及眾多大型電動機(jī)驅(qū)動的設(shè)備，如紙漿攪拌器、造紙機(jī)、風(fēng)機(jī)等。這些電動機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行對于保證生產(chǎn)連續(xù)性、產(chǎn)品質(zhì)量以及生產(chǎn)效率至關(guān)重要。然而，電動機(jī)在運(yùn)行過程中容易受到多種因素影響而發(fā)生故障，如過載、短路、欠壓等，這不僅會導(dǎo)致設(shè)備停機(jī)，影響生產(chǎn)進(jìn)度，還可能造成電機(jī)損壞，增加維修成本和更換設(shè)備的費(fèi)用。因此，電動機(jī)保護(hù)器在造紙行業(yè)中具有重要的應(yīng)用價(jià)值。

二、造紙行業(yè)電動機(jī)故障分析

（一）過載故障

在造紙生產(chǎn)中，由于原材料性質(zhì)變化、工藝調(diào)整不當(dāng)或設(shè)備機(jī)械故障等原因，可能導(dǎo)致電動機(jī)負(fù)載突然增加，長時(shí)間處于過載運(yùn)行狀態(tài)。例如，紙漿攪拌器在處理高濃度或不均勻紙漿時(shí)，電機(jī)需要輸出更大扭矩，若超過額定負(fù)載，將引起繞組過熱，加速絕緣老化，縮短電機(jī)使用壽命，嚴(yán)重時(shí)可直接燒毀電機(jī)。

（二）短路故障

電機(jī)繞組絕緣損壞、接線盒內(nèi)接線松動或絕緣不良等情況，可能引發(fā)短路故障。短路瞬間電流急劇變大，產(chǎn)生的高溫會迅速破壞電機(jī)繞組，同時(shí)對供電線路造成沖擊，影響整個生產(chǎn)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，甚至引發(fā)火災(zāi)等安全事故，給造紙廠帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失和安全隱患。

（三）欠壓故障

供電電網(wǎng)波動、大型設(shè)備啟動或線路故障等因素可能導(dǎo)致電動機(jī)端電壓低于額定值。欠壓運(yùn)行時(shí)，電機(jī)轉(zhuǎn)速下降，電流變大，若持續(xù)時(shí)間較長，會使電機(jī)繞組過熱，同樣損害電機(jī)絕緣，降低電機(jī)性能和效率，影響造紙?jiān)O(shè)備的正常運(yùn)行，如造紙機(jī)的速度不穩(wěn)定，導(dǎo)致紙張厚度不均勻等質(zhì)量問題。

三、電動機(jī)保護(hù)器原理與功能

（一）過載保護(hù)原理

電動機(jī)保護(hù)器通過檢測電機(jī)的電流大小來判斷是否過載。一般采用熱繼電器或電子型過載保護(hù)裝置，根據(jù)電機(jī)的額定電流設(shè)定動作閾值，當(dāng)運(yùn)行電流超過閾值并持續(xù)一定時(shí)間（反時(shí)限特性），保護(hù)器就會動作，切斷電機(jī)電源，防止繞組因過熱而損壞。例如，對于一臺額定電流為 100A 的造紙機(jī)電機(jī)，將保護(hù)器過載動作電流閾值設(shè)定為 110A，當(dāng)電流達(dá)到 110A 并持續(xù)數(shù)分鐘后，保護(hù)器即啟動保護(hù)機(jī)制。

（二）短路保護(hù)功能

短路保護(hù)通常利用電磁脫扣器或電子速斷保護(hù)模塊實(shí)現(xiàn)。一旦檢測到電機(jī)電流瞬間大幅超過額定電流數(shù)倍（如 8 - 10 倍額定電流），保護(hù)器迅速動作，在短時(shí)間內(nèi)（毫秒級）切斷電路，限制短路電流對電機(jī)和線路的損害，保護(hù)整個電氣系統(tǒng)的安全。

（三）欠壓保護(hù)機(jī)制

通過監(jiān)測電機(jī)端電壓，當(dāng)電壓低于設(shè)定的欠壓值（如額定電壓的 70% - 80%）且持續(xù)一定時(shí)間，電動機(jī)保護(hù)器自動切斷電源，避免電機(jī)在欠壓狀態(tài)下長時(shí)間運(yùn)行造成損壞，待電壓恢復(fù)正常后，需人工復(fù)位才能重新啟動電機(jī)，確保電機(jī)在合適的電壓條件下運(yùn)行，保障造紙生產(chǎn)過程的穩(wěn)定性和設(shè)備的安全。

（四）漏電保護(hù)原理

采用零序電流互感器檢測電機(jī)三相電流矢量和，若不等于零（即存在漏電電流）且超過漏電動作電流設(shè)定值（一般為 30mA - 100mA），保護(hù)器立即切斷電源，防止人員觸電和因漏電引發(fā)的電氣火災(zāi)，這在造紙行業(yè)潮濕的生產(chǎn)環(huán)境中尤為重要，保障了操作人員的人身安全和設(shè)備的正常運(yùn)行。

四、組網(wǎng)方案與產(chǎn)品配置

五、電動機(jī)保護(hù)器在造紙行業(yè)的應(yīng)用案例

（一）某造紙廠紙漿車間

該車間的紙漿攪拌電機(jī)頻繁出現(xiàn)過載故障，平均每月因電機(jī)過熱停機(jī)維修 2 - 3 次，嚴(yán)重影響生產(chǎn)效率。安裝電動機(jī)保護(hù)器后，根據(jù)電機(jī)實(shí)際工作情況精確設(shè)置過載保護(hù)參數(shù)，在后續(xù)半年內(nèi)，僅出現(xiàn) 1 次因原材料異常導(dǎo)致的過載報(bào)警，通過及時(shí)調(diào)整工藝參數(shù)，避免了電機(jī)損壞和停機(jī)事故，有效提高了生產(chǎn)連續(xù)性，減少了維修成本和因停機(jī)造成的產(chǎn)量損失。

（二）造紙機(jī)主傳動電機(jī)應(yīng)用

某造紙廠的造紙機(jī)主傳動電機(jī)在電網(wǎng)波動時(shí)曾多次因欠壓運(yùn)行出現(xiàn)轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定、紙張質(zhì)量下降問題，且電機(jī)繞組絕緣也受到一定程度損壞。引入具有欠壓保護(hù)功能的電動機(jī)保護(hù)器后，當(dāng)電網(wǎng)電壓波動低于設(shè)定值時(shí)，保護(hù)器迅速動作切斷電機(jī)電源，待電壓恢復(fù)正常后人工重啟電機(jī)，確保了電機(jī)在穩(wěn)定電壓下運(yùn)行。此后，造紙機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定性顯著提高，紙張質(zhì)量合格率從之前的 85%提升至 95%以上，同時(shí)延長了電機(jī)使用壽命，降低了設(shè)備維護(hù)成本和因質(zhì)量問題產(chǎn)生的廢品損失。

六、結(jié)論

電動機(jī)保護(hù)器在造紙行業(yè)的應(yīng)用對于保障電動機(jī)的安全穩(wěn)定運(yùn)行、提高生產(chǎn)效率、降低設(shè)備故障率和維修成本具有不可忽視的作用。通過針對造紙生產(chǎn)過程中電動機(jī)可能面臨的各類故障風(fēng)險(xiǎn)，合理選擇和正確配置電動機(jī)保護(hù)器，并根據(jù)實(shí)際工況精確設(shè)置保護(hù)參數(shù)，能夠有效預(yù)防電機(jī)故障的發(fā)生，減少停機(jī)時(shí)間，提升產(chǎn)品質(zhì)量，為造紙企業(yè)創(chuàng)造良好的經(jīng)濟(jì)效益和安全生產(chǎn)環(huán)境。在未來造紙行業(yè)的發(fā)展中，隨著自動化技術(shù)和智能制造的推進(jìn)，電動機(jī)保護(hù)器將不斷升級完善，進(jìn)一步為造紙生產(chǎn)設(shè)備的可靠運(yùn)行提供有力保障，推動行業(yè)的持續(xù)發(fā)展。