再谈三相异步电动机的缺相保护方法.docVIP

再谈三相异步电动机的缺相保护 周云波 （宝鸡文理学院物理系 721007） 摘 要：缺相运行是三相异步电动机烧毁的主要原因，针对这个原因又设计了3种缺相保护电路。分析了每种保护电路的工作原理和优缺点,给出了缺相保护控制电路图。 关键词：电动机 ； 缺相 ； 控制电路 ；保护电路 ；优缺点 缺相启动和运行是造成三相异步电动机烧毁的原因，但缺相运行是电机烧毁的主要原因。当电机启动时若电源缺相，即使没有缺相保护，操作人员也很容易发现电机异常而切断电源，当电机运行时若电源突然缺相则不易被立即发现，而使电机长时间处于短路状态，其短路电流为为额定电流的3.464～6.062倍，造成电机过热而烧毁定子绕组。对电机缺相启动和运行的保护笔者在文献中已有描述，下面介绍电动机在运行时的缺相保护，以便用户根据需要选择。 1. 利用电容器实现电动机缺相保护的电路 电路在控制电路中增加了三个电容器C1、C2、C3和一个交流继电器KM2,具体接法如图1所示。 1.1 电动机工作原理 合上三联闸刀QS，为电动机启动作好准备,合上SB2,主接触器KM线圈得电吸合，KM主触点KM(2-4)闭合，电动机得电启动。当按下按钮SB1，主接触线圈KM失电，主触点KM(2-4)断开，电动机停止运行。 1.2 缺相保护原理 当电动机正在运转时，突然有一相掉电，此时在H点到零线N之间就会产生一电压，这一电压使KM2吸合，KM2常闭触头断开主接触线圈KM失电，断开。KM(2-4)常开触点断开，电动机断电停转，实现了缺相保护功能。 1.3缺相保护电路的优点 此保护电路能使电动机在运行时因电源缺相自动切断电源，让电动机停转，此电路在三相电严重不均衡时也能自动切断电源,待故障排除后，再按启动按钮，使电动机投入正常运转。 2 利用集成电路实现电动机缺相保护的电路 一种利用集成电路进行电动机运行缺相保护电路，下面介绍一下它的基本原理，保护电路的基本原理如图5所示。 2.1 缺相保护电路动作原理 ①启动时，首先闭合闸刀QS，为电动机运转做好准备，按下启动开关SB2，线圈KM得电,使接入电机主回路的常开触头KM闭合,电机运转,因为SB2为按钮开关，仅在按下时起作用，工作人员不可能按很长时间，若电源缺相,保护电路中线圈KM1没电,常开触点KM1不能闭合实现自锁,故手松开后电机停转.若电源不缺相,按下SB2后电机正常运转. ② 电动机在运行中，保护电路从电动机接线端子提取各相供电信号，经T1、T2、T3降压，D1、D2、D3、及C1、C2、C3整流滤波加到各项稳压电路，此时电路以将三相交流变成三个逻辑信号并进入与非门电路4012，在图5中 Y = (1) 在式（1）中，当L1有电时，A的逻辑值为1，L1无电时，A的逻辑值为0；当L2有电，B的逻辑值为1，L2无电时，B 的逻辑值为0；当L3有电时，C的逻辑值为1，L3无电时，C的逻辑值为0。根据（1）式，只有A=B=C=1时，Y=0，T饱和通导，继电器KM1吸合，电动机正常运行。当任意一相失电时，式（1）中， Y=1。当Y=1时，T截止，继电器KM1线圈无电流流过，常开触点KM1断开，KM主接触器断开，三相异步电动机供电电路全部断开，电动机立即停止工作。 2.2 采用该电路的优点 采用本设计的保护电路，制作或购置成本底，当电动机在运行中发生缺相时，保护电路动作可靠，反映灵敏，接线简单，而且后期维护费用少。此电路若将取样保护电路的三端移至电机控制电路之前即三相电源上,常开触点KM1与启动按钮串联,即可实现电机启动时的缺相保护. 3．采用双组熔断器进行电动机缺相保护 熔断器的熔断电流一般按下面两种原则选定：对于启动次数少及启动时间短的电动机按IK＝IZ/2.5选定； 对于反复启动及加速慢的电动机，按Ik=IZ/(1.6-2)选定。上述两式中IK是熔断器的额定电流,IZ为电动机三相启动电流。 采用双组熔断器,构成比较简单而又可靠的电动机缺相保护.方法是用6个熔断器,每两个并联够成三相熔断器保护,每相中的两个熔断器,一个按电动机1.2—1.3倍额定电流整定，另一个按前述熔断器额定电流公式选定。电动机启动时合上前三个熔断器，使电动机正常启动，启动结束后再合上后三个熔断器，再拉开前三个熔断器，使电动机正常运转。如在运行中产生缺相,电流过大,熔断器熔断电动机停止运行,起到保护作用。该电路容易改装，材料容易获得，使用起来比较保险，但操作起来比较麻烦。 以上对电动机缺相保护电路一个是在控制电路中将三个电容接成星形，缺相时利用星形电路的中性点与电源零线之间的电压不为零的特点，经过一系列变换控制电路，推动执行元件使电动机跳闸。另一种为逻辑设计方法，该方法根据生产工艺的要求,利用逻辑分析电路从而达到对电动机的缺相保护。后一种是在元件缺