目前煤矿系统设备上使用的电机，大部分采用热继电器，作为电机的过载保护元件，因其体积小、结构简单、成本低等优点在生产中得到了广泛应用。但由于热继电器灵敏度低、误差大、稳定性差，保护不可靠。受环境、温度、本身材料等影响，在保护电机方面，已经不能适应现代化煤矿生产的需要。

1 煤矿设备电机损坏原因及改进的目的

在维修车间的维修过程中，我们发现，大部分损坏的电机，都是由于过流、堵转、过载、断相、欠电压造成。而造成这些电机损坏的原因却不尽相同，往往保护电路失灵、失效、参数选择不正确等，都是造成事故电机损坏的罪魁祸首。如果能提前预警，及时处理，就能大大地避免对设备电机造成的伤害，延长其使用寿命，降低了维修成本，提高运行系数。

基于以上原因，对煤矿设备电机的保护改进上也势在必行。目前，市场上电机保护产品未有统一标准，型号规格五花八门。制造厂商为了满足用户不同的使用需求派生出很多的系列产品，种类繁多，功能繁杂，给使用选型带来诸多不便。所以我们要根据自己的实际情况，考虑实际要求，来选择保护模式和方式。

大部分煤矿地处偏僻，环境恶劣。对电机保护器选型也提出了苛刻的要求。所以在选择保护器上一定要考虑电机与保护器的合理配用关系。理想的电机保护器不是功能多，也不是所谓先进的，而是应该满足现场实际需求，做到经济性和可靠性的统一，具有较高的性能价格比。

2 智能电机保护器的现场应用与选型

以我们用常见的智能型保护器为例来说明，介绍一下电机保护器外部输入与保护器的配合关系，以便给选型和使用提供一些参考。

常见的几种引起电机故障源输入信号连接方式。主要有:电压信号输入、电流信号输入、零序信号输入、温度信号输入。电源采用交流220V供电，输出方式直接采用接触器控制。

其他输入输出功能备选，如模拟量输出可直接连接电压表、电流表,以及作为其他外接设备的驱动信号。RS485通讯接口可用来远程计算机连接监测控制电机，作为大型设备和危险操作场所是必不可少的。开关量信号输入可作为电机启动模式选择，使用比较灵活。作为扩展功能备用。

2.1 欠压、过压、缺相保护

2.1.1 欠压

当供电系统出现不正常的情况，电压降低到一定程度，电机就会出现疲劳、堵转，达到几倍的过电流。有时，在电压恢复的瞬间，快要停转或已经停转的电机同时运转，会导致线路电压的重新下降，在配电系统中要尽量避免。所以，接入欠压保护是十分必要的。

2.1.2 过压

外因:由雷击引起。

操作过电压:由分闸、合闸等开关操作引起线路电感在器件两端感应出的过电压。

当供电系统中，其相电压高于我们预设的保护电压值，保护器动作，断开常闭触点、使KM断电，主触头断开，电机停转。从而保护电机。

2.1.3 缺相

在煤矿系统中，有相当一部分设备采用三相不接地供电。当供电系统中，某一相断电，会使设备电机电流突然变大，使输入电压不正常，当电压值异常于设定值，保护器动作。切断KM接触器。

2.2 过流保护

过流保护是电机保护中的要点，对电机的危害也大。主要包括过载、短路、堵转、三相不平衡等。我们把电流互感器作为检测和输入元件。

2.2.1 过载

如果在某种情况下使电机的实际使用功率超过电机的额定功率，则称这种现象为电机过载。过载电机的工作电流大于其额定电流，通常在1.5倍以内应属正常范围。一旦超出正常范围，保护机构动作，切断接触器，同时发出过载信号。

2.2.2 短路

三相电机的短路情况复杂一些，有单相接地短路，也有相间短路;单相接地短路时中任意一相与PE线直接短接了，一般不会烧毁电机，但是会在电机外壳带电，容易造成触电。另外就是相间短路，有两相短路，也有三相短路，三相短路电流会大得多。电机内部短路大都是电机绕组绝缘损坏造成的，绝缘损坏一般是电机长时间过载运行造成。当电机绝缘破坏、内部匝间短路、接线错误等，都将发生短路现象，瞬间的短路电流使保护器动作，避免事故进一步扩大。

2.2.3 堵转

当负载突然变大，电机本身内部问题(轴承损坏、扫膛)、传动机构、变速器等，上述任何一个环节出现问题，都是导致堵转的原因。堵转会使电机电流持续增加，可达额定电流的7倍，时间稍长就会烧坏电机，当电流值达到保护器设定值时，保护器动作。