淺談ACS汽車防撞安全保護(hù)器原理及其作用

電動機保護(hù)器

電動機保護(hù)器的作用是給電機全面的保護(hù)控制，在電機出現(xiàn)過流、欠流、斷相、堵轉(zhuǎn)、短路、過壓、欠壓、漏電、三相不平衡、過熱、接地、軸承磨損、定轉(zhuǎn)子偏心時、繞組老化予以報警或保護(hù)控制。

主要種類

（一）熱繼電器是五十年代初引進(jìn)蘇聯(lián)技術(shù)開發(fā)的金屬片機械式電動機過載保護(hù)器。它在保護(hù)電動機過載方面具有反時限性能和結(jié)構(gòu)簡單的特點。但存在功能少，無斷相保護(hù)，對電機發(fā)生通風(fēng)不暢，掃膛、堵轉(zhuǎn)、長期過載；頻繁啟動等故障不起保護(hù)作用。這主要是因為熱繼電器動作曲線和電動機實際保護(hù)曲線不一致，失去了保護(hù)作用。且重復(fù)性能差，大電流過載或短路故障后不能再次使用，調(diào)整誤差大、易受環(huán)境溫度的影響誤動或拒動，功耗大、耗材多、性能指標(biāo)落后等缺陷。

（二）溫度繼電器是采用雙金屬片制成的盤式或其他形式的繼電器，具有結(jié)構(gòu)簡單、動作可靠，保護(hù)范圍廣泛等優(yōu)點，但動作緩慢，返回時間長，3KW以上的三角形接法電動機不宜使用。如今在電風(fēng)扇、電冰箱、空調(diào)壓縮機等方面大量使用。

溫度繼電器與熱繼電器不同。溫度繼電器是裝在電動機內(nèi)部，靠溫度變化時期動作的。而熱繼電器裝在動力線上，靠電流熱效應(yīng)動作的。

（三）電子式電動機保護(hù)器已由晶體管發(fā)展到集成電路至今已發(fā)展到微處理芯片厚模電路，從功能上一般分為斷相保護(hù)、綜合保護(hù)（多功能保護(hù)）、溫度保護(hù)和智能保護(hù)。此類保護(hù)器具有節(jié)能、動作靈敏、精確度高、耐沖擊振動，重復(fù)性好、保護(hù)功能齊全、功耗小等優(yōu)點。

1.電動機保護(hù)器（電機保護(hù)器）是以檢測線電流的變化（包括采取、正序、負(fù)序、零序和過流）為原則，可檢測斷相或過載信號。除具有斷相保護(hù)功能外，還具有過負(fù)荷、堵轉(zhuǎn)保護(hù)功能。

2.智能保護(hù)：集保護(hù)、遙測、通訊、遙控與一體的電動機保護(hù)裝置，對電動機發(fā)生斷相、過載、短路、欠壓、過壓和漏電等故障時實現(xiàn)保護(hù)，還具有電流電壓顯示，時間控制，軟件自診斷，來電自恢復(fù)，自啟動順序，故障記憶，自瑣和遠(yuǎn)傳報警，顯示故障時的電流、電壓故障前后用代號閃爍示警，配置RS485通訊接口，實現(xiàn)計算機聯(lián)網(wǎng)。同時可監(jiān)控、監(jiān)測256臺電動機工作等功能。

（四）電動機保護(hù)器在國民經(jīng)濟(jì)和節(jié)能事業(yè)中的重要意義

電動機保護(hù)器（電機保護(hù)器）是發(fā)電、供電、用電系統(tǒng)的重要器件。是跨行業(yè)、量大面廣、節(jié)能效果顯著的節(jié)能機電產(chǎn)品。幾乎滲透到所有用電領(lǐng)域；是工業(yè)、農(nóng)業(yè)和國防建設(shè)及人民生活正常生產(chǎn)和安全工作的重要保證，在國民經(jīng)濟(jì)和節(jié)能事業(yè)中有著不可替代的重要地位和作用。

《中華人民共和國節(jié)約能源法》規(guī)定：“節(jié)能是指加強用能管理，采取技術(shù)上可行、經(jīng)濟(jì)上合理以及環(huán)境和社會可以承受的措施，減少從能源生產(chǎn)到消費各個環(huán)節(jié)中的損失和浪費，更加有效、合理地利用能源”；“節(jié)能發(fā)展經(jīng)濟(jì)的一項長遠(yuǎn)戰(zhàn)略方針”。節(jié)能是系統(tǒng)工程。 據(jù)不完全統(tǒng)計，全國運行的1KW-320KW低壓電動機數(shù)量為6000萬臺，占電網(wǎng)用電量的70%以上，是工農(nóng)業(yè)及商業(yè)系統(tǒng)中應(yīng)用最為廣泛的動力設(shè)備。全國每年燒毀電動機數(shù)量約300萬臺，容量為10億千瓦，每年僅電動機在燒毀過程中就耗電為數(shù)億度，修理費高達(dá)數(shù)100億元左右，造成停工停產(chǎn)損失竟達(dá)數(shù)100億元。僅上述費用不算，還會造成電機修理后功率下降，耗電量大，性能變差直接影響企業(yè)正常生產(chǎn)。

注意事項

1．電機比過去更容易燒毀繞組，是由于絕緣技術(shù)的不斷發(fā)展，在電機的設(shè)計上既要求增加出力，又要求減小體積，使新型電動機的熱容量越來越小，過負(fù)荷能力越來越弱；再由于生產(chǎn)自動化程度的提高，要求電動機經(jīng)常運行在頻繁的起動、制動、正反轉(zhuǎn)以及變負(fù)荷等多種方式，對電動機保護(hù)裝置提出了更高的要求。另外，電動機的應(yīng)用面更廣。常工作于環(huán)境極為惡劣的場合，如潮濕、高溫、多塵、腐蝕等場合。再加上電動機制造上的不規(guī)范，設(shè)備管理上的疏漏。所有這些，造成了如今的電動機比過去更容易損壞，尤其是過載、短路、缺相、掃膛等故障出現(xiàn)頻率最高

2．傳統(tǒng)的保護(hù)裝置保護(hù)效果不甚理想，是傳統(tǒng)的電機保護(hù)裝置以熔斷器、熱繼電器為主。熔斷器主要用于短路保護(hù)，熔斷器電流的選擇需考慮電動機的起動電流，所以單獨使用熔斷器保護(hù)電動機是不可取的。熱繼電器是應(yīng)用最廣的電機過載保護(hù)裝置，但熱繼電器靈敏度低、誤差大、穩(wěn)定性差，保護(hù)不可靠。事實也正是這樣，盡管許多設(shè)備安裝了熱繼電器，但電機損壞而影響正常生產(chǎn)的現(xiàn)象仍普遍存在。傳統(tǒng)的保護(hù)裝置還沒有能夠?qū)崿F(xiàn)電動機的機械磨損監(jiān)測、定轉(zhuǎn)子偏心監(jiān)測的產(chǎn)品。

3、電機保護(hù)器如今已由過去的機械式發(fā)展為電子式和智能型，靈敏度高，可靠性高，功能多，調(diào)試方便。可直接顯示電動機的電流、電壓、溫度等參數(shù)，保護(hù)動作后故障種類一目了然，極大方便了故障的判斷，有利于生產(chǎn)現(xiàn)場的故障處理和縮短恢復(fù)生產(chǎn)時間。另外，根據(jù)電動機氣隙磁場進(jìn)行電動機偏心檢測技術(shù)使電動機磨損狀態(tài)在線監(jiān)測成為可能，通過曲線顯示反映電動機偏心程度的值的變化趨勢，記錄兩年時間該值的變化情況，可早期發(fā)現(xiàn)軸承故障，做到早發(fā)現(xiàn)，早處理，避免掃膛事故發(fā)生。

3．選用電動機保護(hù)裝置的目的，既能使電動機充分發(fā)揮過載能力，又能免于損壞，而且還能提高電力拖動系統(tǒng)的可靠性和生產(chǎn)的連續(xù)性。在能滿足保護(hù)要求的情況下首先考慮最簡單保護(hù)裝置，當(dāng)簡單的保護(hù)裝置不能滿足要求時，或?qū)ΡＷo(hù)功能和特性提出更高要求時，才考慮應(yīng)用復(fù)雜的保護(hù)裝置，做到經(jīng)濟(jì)性和可靠性的統(tǒng)一。具體的功能選擇應(yīng)根據(jù)綜合考慮電動機的本身的價值、負(fù)載情況、環(huán)境好壞、電動機的重要程度、退出運行是否對生產(chǎn)系統(tǒng)造成嚴(yán)重影響等因素，力爭做到經(jīng)濟(jì)合理。

4、 理想的電動機保護(hù)器不是功能最多，也不是所謂最先進(jìn)的，而是應(yīng)該最實用的。那么何為實用呢？實用應(yīng)滿足可靠、經(jīng)濟(jì)、方便等要素，具有較高的性能價格比。那么何為可靠呢？可靠首先應(yīng)滿足功能的可靠，如過電流、斷相功能必須對各種場合、各種過程、各種方式發(fā)生的過電流、斷相均能可靠的動作。其次自身的可靠（既然保護(hù)器是保護(hù)別人的，尤其應(yīng)具有很高的可靠性）必須具有對各種惡劣環(huán)境的適應(yīng)性穩(wěn)定性、耐久性。經(jīng)濟(jì)性：采用先進(jìn)的設(shè)計、合理的結(jié)構(gòu)，專業(yè)化、規(guī)?；纳a(chǎn)，降低產(chǎn)品成本，給用戶帶來極高的經(jīng)濟(jì)效益。方便性：必須在安裝、使用、調(diào)整、接線等方面，盡可能的簡易方便。

選型方法

一、 選型基本原則

如今，市場上電動機保護(hù)產(chǎn)品沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，型號規(guī)格五花八門。制造廠商為了滿足用戶不同的使用需求派生出很多的系列產(chǎn)品，種類繁多給廣大用戶選型帶來諸多不便，用戶在選型時應(yīng)充分考慮電動機保護(hù)實際需求，合理選擇保護(hù)功能和保護(hù)方式，才能達(dá)到良好的保護(hù)效果，達(dá)到提高設(shè)備運行可靠性，減少非計劃停車，減少事故損失的目的。

二、選型的基本方法

（一）與選型有關(guān)的條件：

電機保護(hù)的選型存在著電動機與保護(hù)器二者怎樣合理配用關(guān)系，以下提供幾個與保護(hù)有關(guān)的條件、因素，為用戶選型時提供參考。

1、電機方面：要先了解的型號規(guī)格、電動機功能特性、防護(hù)型式、額定電壓、額定電流、額定功率、電源頻率、絕緣等級等。這些內(nèi)容基本能給用戶如何正確使用和維護(hù)及選型保護(hù)器提供了參考依據(jù)。

2、環(huán)境條件：主要指常溫、高溫、高寒、腐蝕度、震動度、風(fēng)沙、海拔、電磁污染等。

3、電動機用途：主要指拖動機械設(shè)備要求特點，如風(fēng)機、水泵、空壓機、車床、油田抽油機等不同負(fù)載機械特性。

4、控制系統(tǒng)方面：控制模式有手動、自動、就地控制、遠(yuǎn)程控制、單機獨立運行、生產(chǎn)線集中控制等情況。啟動方式有直接、降壓、星三角、頻敏變阻器、變頻器、軟起動等啟動方式。

5、其他方面：用戶對現(xiàn)場生產(chǎn)監(jiān)護(hù)管理是比較隨意還是嚴(yán)謹(jǐn)，非正常性的停機對生產(chǎn)影響的嚴(yán)重程度等。

與保護(hù)器的選用有一定相關(guān)因素的還有很多，如安裝位置、電源情況、與配電系統(tǒng)的配合等；還要考慮是對新購電動機保護(hù)配置，還是對電動機保護(hù)升級，還是對事故電動機保護(hù)的完善等；還要考慮電動機保護(hù)方式改變的難度和對生產(chǎn)影響程度；需根據(jù)現(xiàn)場實際工作條件綜合考慮保護(hù)器的選型和調(diào)整。

（二）電動機保護(hù)器的常見類型

1、熱繼電器：普通小容量交流電機，良好工作條件，不存在頻繁啟動等惡劣工況，由于精度差，可靠性不能保證，不推薦使用。

2、電子型：檢測三相電流值，整定電流值采用電位器旋鈕或拔碼開關(guān)操作，電路一般采用模擬式，采用反時限或定時限工作特性。保護(hù)功能包括過載、缺相、堵轉(zhuǎn)等故障保護(hù)，故障類型采用指示燈顯示，運行電量采用數(shù)碼管顯示。

3、智能型：檢測三相電流值，保護(hù)器使用單片機，實現(xiàn)電動機智能化綜合保護(hù)，集保護(hù)、測量、通訊、顯示為一體。整定電流采用數(shù)字設(shè)定，通過操作面板按鈕來操作，用戶可以根據(jù)自己實際使用要求和保護(hù)情況在現(xiàn)場自行對各種參數(shù)修正設(shè)定，采用數(shù)碼管作為顯示窗口，或采用大屏幕液晶顯示，能支持多種通訊協(xié)議，如ModBUS、ProfiBUS等，價格相對高些，用于較重要場合，如今高壓電動機保護(hù)均采用智能型。

4、熱保護(hù)型：在電動機中埋入熱元件，根據(jù)電動機的溫度進(jìn)行保護(hù)，保護(hù)效果好，但電動機容量較大時，需與電流監(jiān)測型配合使用，避免電動機堵轉(zhuǎn)時溫度急劇上升，由于測溫元件的滯后性，導(dǎo)致電動機繞組受損。

5、磁場溫度檢測型：在電動機中埋入磁場檢測線圈和溫度探頭，根據(jù)電動機內(nèi)部旋轉(zhuǎn)磁場的變化和溫度的變化進(jìn)行保護(hù)，主要功能包括過載、堵轉(zhuǎn)、缺相、過熱保護(hù)和磨損監(jiān)測，保護(hù)功能完善，缺點是需在電動機內(nèi)部安裝磁場檢測線圈和溫度傳感器。

（三） 保護(hù)器類型在電動機工作條件下的選擇

1、對于工作條件要求不高、操作控制簡單，監(jiān)護(hù)、管理比較隨意，停機對生產(chǎn)影響不大的單機獨立運行電動機，可選用普通型保護(hù)器，因普通型保護(hù)器結(jié)構(gòu)簡單，在現(xiàn)場安裝接線、替換、操作簡單、方便，具有性價比高等特點。

2、對于工作條件要求很高，安全性和連續(xù)性又很關(guān)鍵的，而自動化程度高，且需要專人控制、監(jiān)護(hù)、管理，需組網(wǎng)監(jiān)控的MCC系統(tǒng)中，應(yīng)選用中高檔、功能較全的保護(hù)器。

3、對于防爆電機，由于軸承磨損造成偏心，可能導(dǎo)致防爆間隙處摩擦出現(xiàn)高溫，產(chǎn)生爆炸危險，應(yīng)選擇磨損狀態(tài)監(jiān)測功能。對于大容量高壓潛水泵，由于檢查維護(hù)困難，也應(yīng)選擇磨損狀態(tài)監(jiān)測功能，避免發(fā)生掃膛事故造成重大經(jīng)濟(jì)損失。

4、應(yīng)用于有防爆要求場所的保護(hù)器，要根據(jù)應(yīng)用現(xiàn)場的具體要求，選用相應(yīng)的防爆型保護(hù)器，避免安全事故發(fā)生。

汽車防撞保護(hù)器是集光、機、電、算四大技術(shù)為一體的高新技術(shù)產(chǎn)品。

在汽車行駛中，保護(hù)器能根據(jù)車速檢測前方安全距離內(nèi)是否有障礙物，如果出現(xiàn)障礙物，保護(hù)器就會發(fā)出報警聲提醒駕駛員減速剎車，，如果駕駛員因疲勞駕駛或注意力不集中而沒有采取剎車時，保護(hù)器會對車輛進(jìn)行自動減速、自動剎車，最大限度減少碰撞事故的發(fā)生，減輕碰撞事故對人員和車輛造成的傷害。

工作原理：

在車輛行駛中，保護(hù)器獲取到車速信號，中央處理芯片通過計算、分析確定前方的安全距離，車速越高距離越遠(yuǎn)，車速越低距離越近。通過紅外發(fā)射與接收確定前方是否有障礙物，一旦發(fā)現(xiàn)障礙物，系統(tǒng)發(fā)出報警，一旦與障礙物的距離小于危險距離，系統(tǒng)根據(jù)緊急情況不同通過分級驅(qū)動剎車電機，剎車電機通過鋼絲繩拉下剎車踏板進(jìn)行減速剎車。從而保護(hù)人車安全。

主要功能：

1、 自動監(jiān)控

保護(hù)器根據(jù)實時車速確定前方安全距離，通過中央芯片控制，利用紅外發(fā)射與接收系統(tǒng)對前方安全距離進(jìn)行不間斷檢測是否有障礙物。

2、 自動預(yù)警

中央處理芯片對紅外發(fā)射與接收裝置檢測到的信息進(jìn)行分析計算，當(dāng)發(fā)現(xiàn)安全距離內(nèi)出現(xiàn)障礙物，對本車安全造成威脅時，系統(tǒng)驅(qū)動聲光報警裝置發(fā)出報警，提醒駕駛員小心駕駛。

3、 自動減速

當(dāng)車輛與前方障礙物的距離小于安全距離，系統(tǒng)發(fā)出聲光報警后，駕駛員因為疲勞駕駛或注意力不集中未采取任何減速措施時，系統(tǒng)就會驅(qū)動剎車電機分級拉動剎車踏板，對車輛進(jìn)行點剎達(dá)到對車輛減速的效果。

4、 自動剎車

系統(tǒng)通過對車輛點剎減速后，如果車輛與前方障礙物的距離還在拉近，系統(tǒng)將采取緊急制動，最大限度避免碰撞的發(fā)生或減輕碰撞造成的傷害。

5、 數(shù)據(jù)儲存

保護(hù)器一旦開啟，將自動記錄系統(tǒng)的每一次動作以及對應(yīng)的時間和車速。

產(chǎn)品性能：

1、 保護(hù)器具有人、車雙重保護(hù)功能，能提前檢測到前方障礙物，最大限度的減少碰撞事故的發(fā)生，減輕碰撞事故對人和車造成的傷害。

2、 保護(hù)器的安裝簡單，不改變原車結(jié)構(gòu)，適用于各種車型。除控制部件和聲光報警裝置安裝在儀表臺，其他部件均可安裝在車內(nèi)隱蔽位置，不影響車輛美觀。

3、 保護(hù)器檢測范圍的寬度限定在本車行駛的車道內(nèi)，兩側(cè)的車輛、護(hù)欄、樹木等物體不會引起保護(hù)器誤報警和誤剎車；而且只識別高出路面30cm以上的物體，即使在鄉(xiāng)村或其他不平坦路面也能使用。

4、 當(dāng)汽車轉(zhuǎn)向燈開啟后，保護(hù)器自動停止檢測，轉(zhuǎn)向燈關(guān)閉后，保護(hù)器自動恢復(fù)檢測功能。不影響正常拐彎或變道超車，能有效規(guī)范駕駛員的不良習(xí)慣。

5、 車速在10km/h以下，保護(hù)器不會對前方障礙物進(jìn)行檢測，確保了在泊車入庫等低速行駛的情況下不影響駕駛員的正常操作。車速在10km/h~30km/h，保護(hù)器檢測到前方障礙物時會發(fā)出聲光報警，但不會進(jìn)行減速剎車。這樣確保汽車在城市等擁擠道路能順暢行駛。車速在30km/h以上，保護(hù)器才會根據(jù)危險情況的不同進(jìn)行自動報警、自動減速和自動剎車，最大限度對汽車和司乘人員進(jìn)行保護(hù)。所以該產(chǎn)品適用于城市、郊區(qū)、高速等各種交通環(huán)境。尤其是在高速公路行駛中效果最為明顯，能有效控制本車與前車的距離。

6、 保護(hù)器對障礙物檢測的靈敏度以及分級剎車的力度可以根據(jù)駕駛員的駕駛習(xí)慣進(jìn)行調(diào)整，確保不影響駕駛員的正常駕駛。

7、 無論白天、黑夜，還是大雨、大霧、風(fēng)沙天氣，保護(hù)器都能正常工作。特別是大雨、大霧、風(fēng)沙等能見度低的天氣環(huán)境下，即使前方?jīng)]有障礙物，保護(hù)器也能根據(jù)能見度自動對汽車行駛速度做出相應(yīng)的限制，減少發(fā)生交通事故的概率。

8、 該保護(hù)器具備開機自檢功能，開機后2秒內(nèi)會同時點亮運行、報警、故障三個指示燈，發(fā)出報警聲，并同時進(jìn)行一次試剎車。確保系統(tǒng)各部分工作正常后進(jìn)入工作狀態(tài)。若保護(hù)器出現(xiàn)故障，會出現(xiàn)故障燈閃亮并發(fā)出報警聲提醒駕駛員停止使用。

9、 駕駛員可以根據(jù)駕駛需要自行選擇開啟或關(guān)閉保護(hù)器。停車熄火后保護(hù)器會自動關(guān)閉，這樣可以延長保護(hù)器的使用壽命。

特別申明：

1、 本產(chǎn)品為汽車安全輔助產(chǎn)品，不能替代人工駕駛，只能在出現(xiàn)危險，駕駛員未及時采取措施的情況下最大限度避免碰撞事故或減輕碰撞事故造成的傷害和損失。駕駛員在使用該產(chǎn)品時請保持良好的駕駛習(xí)慣，遵守交通規(guī)則保持車距安全行駛，不能依賴本產(chǎn)品。

2、 在保護(hù)器正在剎車或已經(jīng)處于剎車狀態(tài)時，嚴(yán)禁關(guān)閉保護(hù)器或打轉(zhuǎn)向燈，否則可能造成剎車不回位。如果發(fā)生剎車不回位的情況，需要重復(fù)開關(guān)機3~5次，通過開機自檢使剎車回位。

3、 保護(hù)器故障燈閃亮?xí)r請停止使用，及時聯(lián)系經(jīng)銷商或廠家處理，以免影響駕駛或造成危險。