电动机堵转保护功能及原理

电动机堵转保护是一种防止电机在负载过大或机械卡死时因持续堵转电流导致过热损坏的保护机制。堵转时，电机电流急剧上升，若不及时切断电源，可能烧毁绕组或损坏设备。带有堵转保护的电动机保护装置通过监测电流、温度或转速等参数，在堵转发生时快速动作，切断电源或发出警报，保障电机安全运行，延长设备寿命。

堵转保护的核心作用是避免电机因机械卡阻、过载或电源异常导致的堵转故障引发严重事故。堵转时电流可达额定值的57倍，迅速产生高温，损坏绝缘或烧毁线圈。保护装置能及时切断电路，防止电机过热起火、机械结构变形或连带损坏传动系统，确保生产安全，减少停机维修成本，适用于风机、泵类、输送设备等场景。

1. 电流监测：实时检测电机电流，识别堵转特征（如电流骤增）。

2. 快速脱扣：在设定时间内切断电源或触发报警。

3. 延时保护：区分启动电流与堵转电流，避免误动作。

4. 温度补偿：结合热敏元件，双重保护。

5. 故障记录：存储堵转事件数据，便于故障分析。部分高级保护还支持自动复位或远程通知功能。

堵转保护的实现基于电机堵转时的电气特性变化，主要通过以下方式检测并动作：

1. 电流检测原理

过电流判据：堵转时电流远高于额定值（通常超过设定阈值，如38倍额定电流）。保护装置通过电流互感器（CT）或霍尔传感器采样电流，与预设值比较。

延时判断：为避免启动瞬间高电流误触发，保护需延时动作（如0.55秒），通过RC电路或微处理器计时。

2. 温度检测原理

PTC/NTC热敏电阻：嵌入电机绕组，温度升高时电阻突变，触发保护电路。

双金属片继电器：受热变形断开触点，直接切断电源。

3. 转速/反电动势检测

编码器或霍尔传感器监测转速，若转速低于阈值（如10%额定转速）且电流持续高位，判定为堵转。无刷电机可通过反电动势消失判断堵转。

4. 综合保护方案

现代微机保护装置（如单片机控制）结合多参数：

电流时间曲线：反时限特性（电流越大，动作时间越短）。

功率因数检测：堵转时功率因数显著降低。

逻辑判断：排除瞬时负载波动干扰，提高准确性。

动作执行

检测到堵转后，电动机保护装置通过继电器、接触器或固态开关切断电源，或发送信号至PLC系统联动停机，部分设备支持自动复位尝试或需人工干预。

堵转保护的核心是通过电气或热参数识别异常状态，快速切断故障回路，兼顾可靠性与抗干扰性。