淺談三相異步電動(dòng)機(jī)的缺相保護(hù)

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1、淺談三相異步電動(dòng)機(jī)的缺相保護(hù)周云波（寶雞文理學(xué)院物理系721007）摘要：三相異步電動(dòng)機(jī)燒毀的原因是缺相啟動(dòng)和運(yùn)行。針對(duì)這些原因設(shè)計(jì)了3種缺相保護(hù)電路,分析了3種保護(hù)電路的工作原理和優(yōu)缺點(diǎn),給出了缺相保護(hù)控制電路圖。關(guān)鍵詞：電動(dòng)機(jī)；缺相；控制電路；保護(hù)電路；優(yōu)缺點(diǎn)中圖分類號(hào)：感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的損壞率很高，除了機(jī)械方面的原因外，在電氣方面的最重要的因素是三相電動(dòng)機(jī)缺相啟動(dòng)和運(yùn)行。根椐電機(jī)學(xué)原理，當(dāng)三相電動(dòng)機(jī)缺相啟動(dòng)和運(yùn)行時(shí)，其定子繞組不可能產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，旋轉(zhuǎn)力矩為零，電動(dòng)機(jī)只震動(dòng)而不轉(zhuǎn)動(dòng)。電動(dòng)機(jī)在進(jìn)入兩相電源啟動(dòng)時(shí)，實(shí)際上處于短路狀態(tài)，其短路電流為三相啟動(dòng)時(shí)啟動(dòng)電

2、流的0.866倍，而一般異步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電流為額定電流的4～7倍，故電動(dòng)機(jī)在進(jìn)入兩相電源啟動(dòng)時(shí)，相當(dāng)于兩相短路時(shí)的電流為額定電流的3.464～6.062倍，所以上述電流，即比啟動(dòng)電流小，比電動(dòng)機(jī)額定電流大得多，因而在電動(dòng)機(jī)缺相啟動(dòng)和運(yùn)行時(shí)，易燒壞電動(dòng)機(jī)，下面通過(guò)增加繼電器和按紐來(lái)實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)和運(yùn)行時(shí)的缺相保護(hù)。1.一種簡(jiǎn)單的電動(dòng)機(jī)缺相保護(hù)電路電路如圖1是在控制電路中加入了一個(gè)交流接觸器KMb即在L1、L2兩相間接入KMb的電磁線圈，并把它的一個(gè)常開觸點(diǎn)KMb串接在控制電路中。1.1缺相保護(hù)原理當(dāng)閉合閘刀開關(guān)QS后，此時(shí)接于L1、L2兩相之間的交流接觸器KM

3、b電磁線圈得電吸合，使接在控制回路中的常開觸點(diǎn)KMb閉合，為電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)做好準(zhǔn)備。當(dāng)按下啟動(dòng)按鈕SB2時(shí)，回路接通，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。若電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)前電源缺相的話，由于控制電路接入三相電源，無(wú)論缺電源L1、L2、L3三相中任一相，控制回路中的兩個(gè)電磁線圈總有一個(gè)不能吸引銜鐵而使電路閉合，故電動(dòng)機(jī)不能啟動(dòng)。當(dāng)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，突然有一相掉電，如缺L1相或L3相，交流接觸器KMb電磁線圈失電，而串接在控制回路中的KMb斷開，使交流接觸器KM失電，自鎖觸點(diǎn)斷開，主觸頭也斷開，電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)。如缺L2相電，KMb雖得電閉合，但交流接觸器的線圈KM失電，自鎖觸點(diǎn)斷開，主觸頭斷開，電動(dòng)

4、機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。該電路的最大優(yōu)點(diǎn)就是將三相電源同時(shí)引入控制電路。2.一種線圈接地的電動(dòng)機(jī)缺相保護(hù)電路如圖2所示,在電動(dòng)機(jī)控制電路中加裝了一只交流接觸器或中間繼電器KM2，KM2應(yīng)跨接在主接觸器KM線圈兩相之外的另一相和地線PE之間。這里需要說(shuō)明KM2線圈一端連接地線是否合理，答案是肯定可行，因?yàn)閺陌踩嵌瓤?，L3相線是經(jīng)過(guò)KM2線圈后才接到地線的，從而不會(huì)造成L3相線直接接地的短路事故。同時(shí)KM2線圈一端接地的人身安全保護(hù)情況相似于電壓互感器或電流互感器一端和鐵心必須接地的保護(hù)情況.但是請(qǐng)注意,在KM2之前一定要設(shè)置熔斷器FU2-3.2.1缺相保護(hù)原理①若FU

5、1-1或FU1-2熔斷（即L1或L2缺相），KM2線圈帶電而KM線圈不帶電，電動(dòng)機(jī)即行斷電。②若FU1-3熔斷或L3缺相，KM2線圈不帶電，致使KM線圈斷開，電動(dòng)機(jī)斷電。不管電動(dòng)機(jī)在啟動(dòng)前缺相還是在運(yùn)行中缺相，保護(hù)原理是相同的。2.2該電路的優(yōu)點(diǎn)該電路不但實(shí)現(xiàn)了電動(dòng)機(jī)進(jìn)線U、V、W前的缺相保護(hù)，而且也實(shí)現(xiàn)了對(duì)電源線L1、L2、L3缺相的保護(hù)。保護(hù)電路簡(jiǎn)單合理改裝容易，適用于以接觸控制的各種電動(dòng)機(jī)的自控電路。3一種永不缺相啟動(dòng)和運(yùn)行控制電路永不缺相啟動(dòng)和運(yùn)行的控制電路如圖3所示，只需增加幾只中間繼電器，按圖3電路接線，就能保證三相電動(dòng)機(jī)永不缺相啟【3.1工作

6、原理①啟動(dòng)原理：按下啟動(dòng)按鈕SB1,中間繼電器KA1線圈得電而吸合,同時(shí)通過(guò)KA1觸點(diǎn)使中間繼電器KA2線圈得電而吸合,KM主觸點(diǎn)吸合,電動(dòng)機(jī)端子U、V、W得電，電動(dòng)機(jī)開始運(yùn)轉(zhuǎn)。KM輔觸點(diǎn)又使中間繼電器KA3線圈得電吸合，KA3觸點(diǎn)通過(guò)按鈕SB2使主接觸器線圈電源保持，KM線圈電源通路為U端子—SB2—KA3觸點(diǎn)--KM線圈—FR觸點(diǎn)—FU2—V端子即使SB1復(fù)位，KA1和KA2也釋放，主接觸器KM仍然吸合，這樣就完成了電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，開始運(yùn)行。②停機(jī)原理：按停止按鈕SB2，主接觸器KM線圈電源通路被切斷，KM釋放。KM輔觸點(diǎn)使KA3線圈失電,KA3釋放。即使

7、SB2復(fù)位，因KA3觸點(diǎn)斷開，KM也不能在再吸合，電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)行。3.2永不缺相工作原理①永不缺相啟動(dòng)：圖3電路中，假如缺L1、L2任何一相，按下SB1時(shí)，中間繼電器KA1線圈無(wú)電壓，KA1不吸合，則不能完成電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)；假如缺L3相，按下SB1時(shí)，盡管KA1吸合，但不能使KA2吸合，因?yàn)镵A2線圈無(wú)電壓，則電動(dòng)機(jī)也不能啟動(dòng)。從而實(shí)現(xiàn)了缺相時(shí)電動(dòng)機(jī)永不啟動(dòng)。②永不缺相運(yùn)行：由圖3電路可知，若電動(dòng)機(jī)已正常啟動(dòng)運(yùn)行，在運(yùn)行過(guò)程中，若主電路缺相，電動(dòng)機(jī)將自動(dòng)停機(jī)。因?yàn)殡娐分兴兄虚g繼電器和主接觸器線圈額定工作電壓為380V才吸合。圖中主接觸器KM線圈的電源是通過(guò)

8、SB2、KA3觸點(diǎn)取自U和V端子，而KA3線圈電源又是通過(guò)KM輔觸