三相异步电动机缺相运行分析及保护电路设计 最后

1、三相异步电动机缺相运行分析及保护电路设计作者：李伯洲摘要：三相异步电动机缺相运行时，电动机会有不正常的振动和响声，若不及时切断电源，电动机的温升将会过高或有臭味、冒烟，最终可能会烧毁电动机，因此电动机缺相保护就显得十分重要。本文通过对三相异步电动机常见故障缺相运行产生的原因进行分析，设计了一套三相异步电动机缺相运行的保护电路，克服了传统机械式保护电路的不足，确保了三相异步电机的安全运行。关键词：三相异步电动机；缺相运行；缺相保护引言：三相异步电动机在当前社会已被广泛应用在工业、农业生产、国防及交通运输等国民经济生产的各个领域，由它将电能转换成机械能。三相异步电动机在运行中，会因各种原因造成损坏

2、或烧毁，这些损坏有电机超载、机械磨损、维护措施不当以及运行中缺相等，而缺相时因保护电路不能迅速动作切断电源而造成电动机损坏所占很大比列。根据有关资料统计，三相异步电动机的缺相运行占三相异步电动机所有故障的70%。所谓的三相异步电动机缺相运行，是指三相供电电源少一相或电动机三相绕组中有一相从电源断开而造成的一种电动机运行的状态，也叫断相运行、双相运行或单相运行。电动机缺相运行会使电动机绕组严重发热，破坏电动机绝缘，而使电机烧毁、影响生产，甚至会造成事故。为防止三相异步电动机缺相运行。现在，已有的传统的缺相保护电路完全由继电器、接触器构成，因线路复杂、体积大、可靠性较差，在实质应用中而没能普遍配套

3、使用。本文设计出一套结构简单的缺相运行保护电路，可以使电动机更加安全可靠地运行。一、研究意义：缺相运行造成电动机损坏是电力拖动系统中一种常见故障，掌握电动机产生缺相运行的规律，并实施有效的保护措施，对降低系统运行成本和提高系统可靠运行性能，具有十分现实的意义。二、主要研究内容：1、电动机缺相运行的特征及危害三相异步电动机缺相运行时，电动机会有不正常的振动和响声，若不及时切断电源，电动机的温升将过高或有臭味、冒烟，最终烧毁电动机，因此电动机缺相保护十分重要。三相电动机缺相运行时，因所带负荷不变，势必会使绕组电流增大，增加发热时间一长会使电动机烧损。所谓三相异步电动机缺相运行，是指三相供电电源少一

4、相或电动机三相绕组中有一相从电源断开而造成的一种电动机运行的状态，也叫断相运行、双相运行或单相运行。根据统计，三相异步电动机绕组烧毁事故，占70%是由于电动机缺相运行所造成的。在负载功率相同的情况下，缺相运行电流比三相运行电流高一倍左右，此时电动机处于过载状态，若不及时处理，电动机绕组就会烧坏，如果电动机在启动前就有一相断路，在接通电源后会发出嗡嗡声而不能启动，此时必须立即切断电源，否则也会烧坏电动机。2、电动机产生缺相运行的原因对于三相异步电动机，其正常运行时必须采用三相供电，而缺相是电动机正常运行的大忌，造成电动机缺相主要有以下的情况。（1）电源缺相，由于供电线路故障，电源在到达电动机保护

5、线路前，就已少一相或两相，它可造成电动机无法启动或启动运转异常。（2）配电变压器高端侧或低端侧一相断电（熔断器一相熔断）造成电动机缺相运行，在这种情况下，由该变压器供电的所有电动机都会缺相运行。（3）保护线路造成缺相，保护线路中的控制开关、接触器、继电器等的电器触点氧化、烧伤、松动、接触不良等现象造成缺相。（4）接线端子触点氧化造成接触不良，电机定子三相绕组中一相绕组断开，从而造成电动机运行缺相。（5）闸刀开关上的熔体没有拧紧，或拧得太紧（将熔体端头压断），熔体出现浮体现象。当通过电流稍大时，熔体便会熔断，造成电动机缺相运行。此外，熔断器选择不合适，有一相因为熔体选择偏小而熔断，也会造成电动机

6、缺相运行。（6）电动机某处接地或断路，出现局部过热现象，将导线熔断，导致电动机缺相运行。3、缺相保护电路设计电动机缺相运行时，电动机会有不正常的振动和响声，这种情况容易被发现。而当电动机在运行中发生缺相时，往往不易被发现，以致产生过流，而将电动机烧坏。因此设计一种简单可靠的电动机运行缺相保护装置是非常必要。传统的缺相保护电路由继电器、接触器构成，线路复杂、体积比较大而且可靠性较差，用户使用一段时间后，由于线路故障，甚至因维修困难而放弃使用，而且维修成本也比较高。根据多年的工作实践、经验的积累、不断的尝试，设计出这套简单实用三相异步电动机缺相运行保护电路（如图1），保护电路其动作工作原理如下：1

7、）如图1所示，电动机起动时，首先将QS闭合，此时按下起动按钮开关SB1,如果此时L1相无电（即L1缺相），KM线圈没电，KM主触头将不会闭合，那么电动机就不会起动，且无任何响动。如果是L2或L3相缺相，电动机将无法正常运行，因为SB1为按钮起动开关，仅是在电动机起动时起作用，操作人员也不可能长按SB1开关按钮很长时间。如L2或L3相缺相，操作人员可以根据现场的情况发现电动机缺相运行，因电动机缺相运行时，会有不正常的振动和响声，这时操作人员只要放开按钮SB1，即可以停止给电动机供电。2）如图1所示，电动机在运行中，保护电路从电动机接线端子提取各相电信号，经变压器T1、T2、T3降压后，经由VD1

8、、VD2、VD3以及C1、C2、C3整流滤波后加到各自的稳压电路中，此时电路已将三相交流电变成三个逻辑信号并进入三输入与非门电路，在图1中。在式中，当L1相有电时，A的逻辑值为1，L1相无电时，A的逻辑值为0；当L2相有电时，B的逻辑值为1,L2相无电时，B的逻辑值为0；当L3相有电时，C的逻辑值为1，L3相无电时，C的逻辑值为0。根据，只有当A=B=C=1时，Y=0,V晶体管饱和导通，K继电器线圈得电，触头K1将吸合，电动机正常运行。当任意一相失电时，根据，即Y=1。当Y=1时，V晶体管将会截止，继电器K线圈无电压流过，K1将断开，这时KM主接触器断开，三相异步电动机供电线路全部断开，电动机立即停止工作。以上就是这套三相异步电动机缺相运行保护电路的工作原理。三、总结在经过实际的运行观察比较，这套三相异步电动机缺相运行保护电路，其制作简单、元件购置成本低，电动机在实际运行中发生缺相时，保护电路动作可靠、反应灵敏、电路接线简单，而且后期维修