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电气百科:电动机缺相保护器简介、电路和保护原理

发布时间:2022-09-22    阅读:1 次

  缺相保护器又称电机断缺相保护器或者电源缺相保护器。一般都用在三相电机电路上,如果缺少一路电,电机扭力会变小,转子转速会下降,从而导致其它两路电流增大,烧毁电机绕组,其原理就是通过不同手段,对三相电进行监控,如有断路情况,就会自动切断电源,避免烧毁绕组,由于科技发展迅速,断相保护器的类型,有通过监测各路电压控制通断的,有监测各路电流进行控制的。

  这种检测电压来控制的又可以称呼为三相电源监视器、相序保护器、过欠压保护器等)主要用于交流50/60Hz,额定电压460V以下,工业三相220V、380V、440V、460V等电压级别的各种故障检测,对三相输入电源的电压过高、电压过低、缺相、断相、逆相(相序)、三相电压不平衡等提供继电保护,产品广泛应用于配电箱、中央空调机组、电控箱、配电柜、起重机等,如中央空调压缩机保护,各种电梯的电源监视,水泵、油泵防缺相、逆相保护等,是工业设备运行中维护设备工作电压正常的不可缺少的保护产品。

  这种检测电流来控制的又可以称呼为断相继电器,过载继电器,过流保护继电器等,根据功能又可称呼电机保护器,压缩机保护器等,用于交流45~60Hz,电压24V至380V的供电电路中与交流接触器等开关电器组成电动机的控制电路。当电动机的主电路出现断相、过载、三相不平衡等非正常工作状态时,保护器能够及时分断开关电器的触头,断开电动机的三相电源,快速可靠地保护电动机。保护器采用穿芯式电流取样检测技术,可控硅输出,结构简单、使用方便、工作可靠,并且具有无功耗、寿命长、动作时无电弧产生等优点,是理想的用于电动机保护的电器产品。

  电机缺相保护器的电路工作原理见下图。在A、B、C三相中均串入LSE器件。当三相电力线均完好时,LSE的④脚输出高电平,此时继电器J1、J2、J3均处于吸合状态,从而使三相交流接触器CJ吸合,其触点CJ1、CJ2、CJ3自保,电动机M正常工作。如果A、B、C三相电源中有任意一相断开,将导致其中一只LSE的①、②脚间呈断开状态,相应的LSE器件上的④脚就会变为低电平,其继电器J就会释放。由于其触点j1、j2、j3在CJ的回路中呈与门的逻辑关系,故只要其中的任一只触点断开,均会导致CJ断电释放,从而使得CJ1、CJ2、CJ3触点全部断开,保护了电动机M。电路中设置了12V直流电源,是使该电路万无一失。

  感应电动机的损坏率很高,除了机械方面的原因外,在电气方面的最重要的因素是三相电动机缺相启动和运行。根椐电机学原理,当三相电动机缺相启动和运行时,其定子绕组不可能产生旋转磁场,旋转力矩为零,电动机只震动而不转动。电动机在进入两相电源启动时,实际上处于短路状态,其短路电流为三相启动时启动电流的0.866倍,而一般异步电动机启动电流为额定电流的4~7倍,故电动机在进入两相电源启动时,相当于两相短路时的电流为额定电流的3.464~6.062倍,所以上述电流,即比启动电流小,比电动机额定电流大得多,因而在电动机缺相启动和运行时,易烧坏电动机,下面通过增加继电器和按纽来实现电动机启动和运行时的缺相保护。

  1. 一种简单的电动机缺相保护电路电路如图1是在控制电路中加入了一个交流接触器KMb即在L1、L2两相间接入KMb的电磁线圈,并把它的一个常开触点KMb串接在控制电路中。1.1缺相保护原理当闭合闸刀开关QS后,此时接于L1、L2两相之间的交流接触器KMb电磁线圈得电吸合,使接在控制回路中的常开触点KMb闭合,为电动机启动做好准备。当按下启动按钮SB2时,回路接通,电动机转动。若电动机启动前电源缺相的话,由于控制电路接入三相电源,无论缺电源L1、L2、L3三相中任一相,控制回路中的两个电磁线圈总有一个不能吸引衔铁而使电路闭合,故电动机不能启动。当电动机运行时,突然有一相掉电,如缺L1相或L3相,交流接触器KMb电磁线圈失电,而串接在控制回路中的KMb断开,使交流接触器KM失电,自锁触点断开,主触头也断开,电动机停转。如缺L2相电,KMb虽得电闭合,但交流接触器的线圈KM失电,自锁触点断开,主触头断开,电动机停止转动。该电路的最大优点就是将三相电源同时引入控制电路

  在电动机控制电路中加装了一只交流接触器或中间继电器KM2,KM2应跨接在主接触器KM线圈两相之外的另一相和地线PE之间。这里需要说明KM2线圈一端连接地线是否合理,答案是肯定可行,因为从安全角度看,L3相线线圈后才接到地线相线直接接地的短路事故。同时KM2线圈一端接地的人身安全保护情况相似于电压互感器或电流互感器一端和铁心必须接地的保护情况.但是请注意,在KM2之前一定要设置熔断器FU2-3

  ①若FU1-1或FU1-2熔断(即L1或L2缺相),KM2线圈带电而KM线圈不带电,电动机即行断电。②若FU1-3熔断或L3缺相,KM2线圈不带电,致使KM线圈断开,电动机断电。不管电动机在启动前缺相还是在运行中缺相,保护原理是相同的。2.2该电路的优点 该电路不但实现了电动机进线U、V、W前的缺相保护,而且也实现了对电源线缺相的保护。保护电路简单合理改装容易,适用于以接触控制的各种电动机的自控电路。 3一种永不缺相启动和运行控制电路 永不缺相启动和运行的控制电路如图3所示,只需增加几只中间继电器,按图3电路接线,就能保证三相电动机永不缺相启

  3.1工作原理①启动原理:按下启动按钮SB1,中间继电器KA1线圈得电而吸合,同时通过KA1触点使中间继电器KA2线圈得电而吸合,KM主触点吸合,电动机端子U、V、W得电,电动机开始运转。KM辅触点又使中间继电器KA3线使主接触器线圈电源保持,KM线圈电源通路为U端子—SB2—KA3触点--KM线也释放,主接触器KM仍然吸合,这样就完成了电动机启动,开始运行。②停机原理:按停止按钮SB2,主接触器KM线圈电源通路被切断,KM释放。KM辅触点使KA3线触点断开,KM也不能在再吸合,电动机停止运行。3.2永不缺相工作原理①永不缺相启动:图3电路中,假如缺L1、L2任何一相,按下SB1时,中间继电器KA1线不吸合,则不能完成电动机的启动;假如缺L3相,按下SB1时,尽管KA1吸合,但不能使KA2吸合,因为KA2线圈无电压,则电动机也不能启动。从而实现了缺相时电动机永不启动。