1  引言

    电机的保护，一直是电气行业的一个较热门的研究课题。保护电机的产品也很多，但总有这种或那种的不足。现在可编程控制器(简称PLC)已广泛地应用到工业生产中，我们可以利用可编程中的功能来监视和保护电机的安全运行。

2  电机运行的基本情况及分析

    大家知道，每台电机在其额定的工作条件下，都遵循某一条固定的转矩-转差率(转速)曲线运行，这一曲线就是电机的固有机械特性(见图1)。

图1    三相异步电机的机械特性

从曲线上可以定性地分析出电机的当前负载运行状况，也就是从电机的转速反映出电机的负载情况。从图1看，ne点是电机的额定转速点，如果运行点朝n0方向移动，说明电机轻载，电机在安全运行段;如果运行点朝nij方向移动，则说明电机进入超载。n下降多少反映出超载的实际程度。如果将单位时间内电机转数信号进行分析、比较，就可得知电机当前运行在什么状态下，也就是说将电机的运行情况处理成数字化了。经过数字化的处理，判断故障的可靠性是很高的。

3  三菱PLC保护电机的安全运行
3.1 PLC内部某些功能的简介

     在PLC内具有计数和记时功能，其最小单位都是10ms。如果将电机每转一圈作为一脉冲信号输入，信号最短的周期是20ms(因为电机最高转速是3000rpm)，这个时间大于计数和计时功能的最小单位。如果利用其高速计数功能，则可每s处理2000个信号。

3.2 据电机参数来确定其运行的保护点
    这里选择1台电机为例来说明保护点的选择，在手册中选定1台电机型号为:Y315M-6 90kW ne=980，堵转转矩=1.6，过载能力λ=2.0。
根据以上这些参数可求出最大转矩的转差率Sij:
Sij＝(λ＋(λ2-1)1/2)×(n0-ne)÷n0
  ＝(2＋(2×2-1)1/2)×(1000-980)÷1000
  ≈0.075
最大转矩转速nij
nij＝n0-n0×Sij＝1000-1000×0.075＝925
如果将保护点选在n=940，则每转所需时间t=63.8ms;每转10圈所需的时间t=638ms。根据PLC的特点，选择单位时间为640ms，定义电机每转10圈与计时器计64个时间脉冲进行比较，如果计时脉冲小于64个，则电机轻载;反之则电机过载，随即报警或停车。