相電動(dòng)機(jī)的缺相保護(hù)

1、相電動(dòng)機(jī)的缺相保護(hù)-維修技術(shù)時(shí)間:2010-12-23 00:05來源: 作者: 點(diǎn)擊: 7次隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，社會(huì)生產(chǎn)的工業(yè)化程度的進(jìn)一步增強(qiáng)，電動(dòng)機(jī)在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用越來越廣泛。尤其是三相電動(dòng)機(jī)，由于其功率大，運(yùn)行穩(wěn)定，控制簡單，使用方便，在工廠企核心提示：隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，社會(huì)生產(chǎn)的工業(yè)化程度的進(jìn)一步增強(qiáng)，電動(dòng)機(jī)在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用越來越廣泛。尤其是三相電動(dòng)機(jī)，由于其功率大，運(yùn)行穩(wěn)定，控制簡單，使用方便，在工廠企業(yè)中得到大量應(yīng)用。幾乎所有的拖動(dòng)裝置，尤其是泵類和風(fēng)機(jī)類的負(fù)載中，更離不開電動(dòng)機(jī)，對電動(dòng)機(jī)的要求也越來越高。 1設(shè)置保護(hù)的目的在三相. 隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，社會(huì)生產(chǎn)的工業(yè)化

2、程度的進(jìn)一步增強(qiáng)，電動(dòng)機(jī)在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用越來越廣泛。尤其是三相電動(dòng)機(jī)，由于其功率大，運(yùn)行穩(wěn)定，控制簡單，使用方便，在工廠企業(yè)中得到大量應(yīng)用。幾乎所有的拖動(dòng)裝置，尤其是泵類和風(fēng)機(jī)類的負(fù)載中，更離不開電動(dòng)機(jī)，對電動(dòng)機(jī)的要求也越來越高。 1設(shè)置保護(hù)的目的 在三相電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行中，由于種種原因，如三相電源的熔斷器一相熔斷，或者接觸器觸點(diǎn)燒損等造成一相接觸不良，或由安裝維護(hù)等原因造成一相斷線，都會(huì)造成三相電動(dòng)機(jī)缺相運(yùn)行。若發(fā)現(xiàn)不及時(shí)，時(shí)間稍長便會(huì)燒毀電動(dòng)機(jī)，造成設(shè)備損壞，影響生產(chǎn)的連續(xù)性，給工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成重大損失。 為了保障電動(dòng)機(jī)的安全運(yùn)行，使其在發(fā)生缺相運(yùn)行時(shí)能及時(shí)停止電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行，避免造成電動(dòng)機(jī)燒

3、毀事故，一般重要電動(dòng)機(jī)都裝有各種保護(hù)裝置，尤其是缺相保護(hù)。 2 3接線說明 三個(gè)電容器接成星形，電容器端子分別接A、B、C三相電源，中性點(diǎn)接電壓繼電器的線圈，線圈另一端接地。電壓繼電器的常閉接點(diǎn)應(yīng)串接與交流接觸器的控制回路中。當(dāng)A、B、C任一相斷開時(shí)，中性點(diǎn)電位升高為相電壓，電壓繼電器動(dòng)作，使交流接觸器的控制回路斷開，切除電動(dòng)機(jī)電源。本電路中電容器容量不必選得太大，主要是耐壓水平足夠即可。選擇耐壓值時(shí)應(yīng)注意，因電壓為交流電壓，需考慮其峰值，并考慮一系數(shù)，留有余地。如果電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)較低，可在選擇電容器容量時(shí)，結(jié)合電動(dòng)機(jī)的功率和功率因數(shù)，選擇合適的電容值，使保護(hù)裝置同時(shí)起到無功補(bǔ)償?shù)淖饔谩ｋ妷?/p>

4、繼電器的選擇主要考慮其整定范圍能夠滿足實(shí)際最高電壓的要求。 以上主要是針對低壓電動(dòng)機(jī)考慮。對于高壓電動(dòng)機(jī)，一般屬于大型設(shè)備，其保護(hù)裝置比較完善，這里不再贅述。 這種保護(hù)裝置接線簡單，易于實(shí)現(xiàn)，適用于各類三相感應(yīng)式電動(dòng)機(jī)及其他需要缺相保護(hù)的場所。安裝時(shí)可直接和控制回路一起安裝，基本不占用空間，但要保證安全距離。 另外，也可根據(jù)需要，利用電壓繼電器的常開接點(diǎn)加裝報(bào)警裝置，方便運(yùn)行管理。關(guān)于這個(gè)問題涉及到具體的控制回路和實(shí)際的應(yīng)用情況，這里不再討論。 基本原理 目前的電動(dòng)機(jī)缺相保護(hù)電路大部分采用微機(jī)保護(hù)或電子式保護(hù)裝置，元件較多，線路復(fù)雜，工作可靠性不高，出現(xiàn)問題時(shí)往往失去保護(hù)作用，或者工作失常，造

5、成電動(dòng)機(jī)保護(hù)拒動(dòng)或不能合閘，對生產(chǎn)造成不利影響。本文介紹的保護(hù)裝置具有原理簡單，元件少，工作可靠，基本不需維護(hù)等特點(diǎn)。并且通過適當(dāng)?shù)呐渲迷?，可起到無功補(bǔ)償?shù)淖饔谩?該保護(hù)裝置的原理為：三相星形接線的中性點(diǎn)，三相負(fù)載平衡時(shí)電位很低，基本相當(dāng)于地電位。而當(dāng)三相電源缺相時(shí)，中性點(diǎn)電位會(huì)升高至相電壓。利用這一特點(diǎn)，對電源的供電情況進(jìn)行監(jiān)測，從而起到缺相保護(hù)作用。 三相異步電動(dòng)機(jī)兩相運(yùn)行，是引起電動(dòng)機(jī)損壞的常見原因。為什么電動(dòng)機(jī)安裝了熔斷器保護(hù)、磁力啟動(dòng)器附加的熱繼電器保護(hù)、斷路器過流保護(hù)，都不能很好地對電動(dòng)機(jī)兩相運(yùn)行起有效保護(hù)作用呢？ 首先，根據(jù)電機(jī)學(xué)原理，其如接至兩相電源，其定子繞組不可能產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)

6、磁場，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)入兩相電源起動(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47倍，故電動(dòng)機(jī)在進(jìn)入兩相電源起動(dòng)時(shí)，相當(dāng)于兩相短路時(shí)的電流為額定電流的3.4646.062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。電動(dòng)機(jī)兩相啟動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)不運(yùn)轉(zhuǎn)，運(yùn)行人員會(huì)立即發(fā)現(xiàn)，而且熔斷器也會(huì)熔斷，因?yàn)槿蹟嗥鞯娜蹟嚯娏饕话惆聪旅鎯煞N原則選定：對于啟動(dòng)次數(shù)少及啟動(dòng)時(shí)間較短的電動(dòng)機(jī)，按IH=IZ/2.5選定；對于反復(fù)起動(dòng)及加速慢的電動(dòng)機(jī)，按IH=IZ/(1.62)選定。上述兩式中，IH是熔斷器的額定電流；

7、IZ為電動(dòng)機(jī)三相啟動(dòng)電流。對于運(yùn)轉(zhuǎn)中的電動(dòng)機(jī)，突然斷掉一相電源后，在機(jī)械慣性作用下，在某些特定條件下尚可滯速旋轉(zhuǎn)。由于電動(dòng)機(jī)過電流倍數(shù)與電動(dòng)機(jī)實(shí)際負(fù)荷和電動(dòng)機(jī)本身最大力矩倍數(shù)K有關(guān)。當(dāng)最大力矩倍數(shù)大于2時(shí)，電動(dòng)機(jī)將維持兩相運(yùn)行，但轉(zhuǎn)速大大降低，K愈大電動(dòng)機(jī)兩相運(yùn)行時(shí)的過負(fù)荷倍數(shù)愈大。當(dāng)最大力矩倍數(shù)K等于2時(shí)，電動(dòng)機(jī)帶額定負(fù)荷并發(fā)生兩相運(yùn)行情況下，電動(dòng)機(jī)的過電流大約為額定電流的3.5倍，此時(shí)電動(dòng)機(jī)如果按規(guī)定選用的熔斷器作保護(hù)，熔斷器可以熔斷，并起保護(hù)作用。但是，當(dāng)電動(dòng)機(jī)只帶50%的額定負(fù)荷時(shí)，兩相運(yùn)行電流大致與額定電流相等。而當(dāng)電動(dòng)機(jī)負(fù)荷在50%額定負(fù)荷以上，又在額定負(fù)荷以下兩相運(yùn)行時(shí)，熔斷器就

8、不能可靠地起到保護(hù)作用了。正常電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電流為電動(dòng)機(jī)額定電流的47倍。由此可以看出熔斷器不可能可靠的保護(hù)電動(dòng)機(jī)兩相運(yùn)行。第三種情況是電動(dòng)機(jī)最大力矩倍數(shù)K小于2時(shí)，電動(dòng)機(jī)將減速停車，直至熔斷熔絲。除了熔斷器保護(hù)，在三相低壓電動(dòng)機(jī)保護(hù)中，還采用熱繼電器，作電動(dòng)機(jī)過負(fù)荷保護(hù)。其動(dòng)作電流一般選用1.1倍額定電流，考慮備用裕度，以防止電動(dòng)機(jī)的電壓變動(dòng)及環(huán)境溫度變化而誤切電動(dòng)機(jī)，一般是按1.21.3倍額定電流選擇熱元件，依靠熱力保護(hù)熱慣性產(chǎn)生的延時(shí)，躲開起動(dòng)電流。所以由熱元件構(gòu)成的過負(fù)荷保護(hù)，也不可能可靠保護(hù)電動(dòng)機(jī)兩相運(yùn)行。同樣對于斷路器過流保護(hù)，一般按躲開電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電流整定，顯而易見，按這樣整定值也不

9、能正確的保護(hù)電動(dòng)機(jī)兩相運(yùn)行。 關(guān)于電動(dòng)機(jī)兩相運(yùn)行的保護(hù)問題，近年來各地提出很多方案，基本上可以歸納為兩大類：一類是安裝電動(dòng)機(jī)一相熔斷的信號指示，另一類是利用晶體管構(gòu)成的負(fù)序保護(hù)。采用這些方法，也有一定效果，但仍不夠完善，因此推廣應(yīng)用還不普遍。為此可以采用雙組熔斷器，構(gòu)成比較簡單而又可靠的電動(dòng)機(jī)兩相保護(hù)。方法是用6個(gè)熔斷器，每兩個(gè)并聯(lián)構(gòu)成三相熔斷器保護(hù)，每相中的兩個(gè)熔斷器，一個(gè)按電動(dòng)機(jī)1.21.3倍額定電流整定，另一個(gè)按前述熔斷器額定電流公式選定。電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)合上后三個(gè)熔斷器，使電動(dòng)機(jī)正常啟動(dòng)，啟動(dòng)結(jié)束后，再合上前三個(gè)熔斷器，再拉開后一個(gè)熔斷器，使電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行。 最后應(yīng)當(dāng)指出，大量實(shí)踐證明，要

10、防止電動(dòng)機(jī)兩相運(yùn)行，只有加強(qiáng)監(jiān)視，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，注意發(fā)現(xiàn)缺相運(yùn)行的異常現(xiàn)象，及時(shí)切除兩相運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)，確保電動(dòng)機(jī)的安全可靠運(yùn)行摘要:三相交流電動(dòng)機(jī)在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用十分廣泛,但三相交流電動(dòng)機(jī)因缺相運(yùn)行造成燒毀的事故在生產(chǎn)中比較多,給企業(yè)造成較大經(jīng)濟(jì)損失,本篇文章分析了三相電動(dòng)機(jī)缺相運(yùn)行后燒毀的故障現(xiàn)象及接法的電動(dòng)機(jī)和Y接法的電動(dòng)機(jī)缺相時(shí)各相電流的變化和產(chǎn)生的后果及保護(hù)措施。關(guān)鍵詞：電動(dòng)機(jī) 缺相原因 缺相運(yùn)行后果 預(yù)防措施一、造成電動(dòng)機(jī)缺相運(yùn)行的原因有保險(xiǎn)絲選擇不當(dāng)或壓合不好，使熔絲斷一相。 開關(guān)發(fā)觸器的觸頭接觸不良。 導(dǎo)線接頭松動(dòng)或斷一根線。 有一相繞組開路。二、電動(dòng)機(jī)缺相運(yùn)行的后果1、缺相時(shí)電機(jī)電

11、流的變化正常起動(dòng)或運(yùn)行時(shí)，三相電機(jī)為對稱負(fù)載，三相電流大小相等，小于或等于額定值。出現(xiàn)一相斷線后，使一相線電流為零，另兩相線電流會(huì)增大。例如，對于三角形接法的電動(dòng)機(jī)，在額定值下正常運(yùn)行時(shí)，每相繞組的相電流為電動(dòng)機(jī)額定電流（線電流）的1/3倍。當(dāng)U相斷開，如下圖a所示，U、W兩相繞組串聯(lián)后再與V相繞組并聯(lián)接在V、W兩相電源上運(yùn)行。在額定負(fù)載不變時(shí)，V相繞組的相電流將是最大，為正常運(yùn)行時(shí)的2倍（即為電動(dòng)機(jī)額定電流的1.16倍），而U、W兩相的相電流仍不變，而線路上的線電流增大到額定電流的3倍。由于V相繞組的相電流比正常運(yùn)行時(shí)增大了一倍，引起繞組過熱。對于星形接法的電動(dòng)機(jī)，當(dāng)U相斷開，如圖b所示，V

12、、W兩相繞組串聯(lián)接在電源V、W兩相上運(yùn)行。在額定負(fù)載不變時(shí)，U相電流為零，V、W兩相繞組的電流增大到額定電流的3倍，使繞組過熱。從上述分析可知，兩種接法的電動(dòng)機(jī)，當(dāng)發(fā)生缺相運(yùn)行時(shí)，都會(huì)使某一相繞組（三角形接法）或某兩相繞組（星形接法）的相電流和線電流增大。但增大的電流不能使熔絲熔斷，可如果長期缺相運(yùn)行，溫度上升很快，容易燒毀電動(dòng)機(jī)。事實(shí)證明，當(dāng)電動(dòng)機(jī)的負(fù)載為額定負(fù)載的40%以上發(fā)生缺相運(yùn)行時(shí)，繞組的相電流就會(huì)超過正常值。所以在實(shí)踐中60%-70%以上的電動(dòng)機(jī)燒毀事故都是缺相運(yùn)行所致，故對電動(dòng)機(jī)的缺相防護(hù)十分重要。 2、運(yùn)行中電動(dòng)機(jī)缺相時(shí)、當(dāng)滿載時(shí)缺相，電動(dòng)機(jī)處于過流狀態(tài)即電流超過額定電流，表現(xiàn)

13、為電機(jī)噪聲大，轉(zhuǎn)速急速下降且無力，電機(jī)溫度急速上升導(dǎo)致燒壞電機(jī)。、輕載運(yùn)行電動(dòng)機(jī)斷相時(shí)，電動(dòng)機(jī)會(huì)因?yàn)閼T性的作用下繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)間，但轉(zhuǎn)速偏低，未斷相的繞組電流迅速增加，使這相繞組由于溫升過高而被燒毀。因此，一般在電動(dòng)機(jī)的控制電路上都會(huì)設(shè)置有斷相保護(hù)。3、啟動(dòng)時(shí)缺相：轉(zhuǎn)子左右擺動(dòng)，有強(qiáng)烈的“嗡嗡”聲。電動(dòng)機(jī)不能起動(dòng)、其繞組電流為額定電流的47倍。發(fā)熱量為正常溫升的1649倍，因其迅速超過允許溫升而使電動(dòng)機(jī)燒毀。 總之，電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)有一相斷線，會(huì)產(chǎn)生如下后果： 、電動(dòng)機(jī)無法正常運(yùn)行造成溫升過高絕緣降低減少壽命 、在短時(shí)間內(nèi)不斷電的話會(huì)燒毀絕緣燒壞電動(dòng)機(jī)造直接經(jīng)濟(jì)損失 、斷線點(diǎn)帶電，容易造成觸電或傷

14、亡事故三、電動(dòng)機(jī)缺相運(yùn)行的保護(hù)措施 （1）斷路保護(hù) 。對電動(dòng)機(jī)及其線路的短路大電流作及時(shí)的切斷保護(hù)。否則很大的短路電流會(huì)很快燒毀電動(dòng)機(jī)、線路及其他設(shè)備，造成重大損失。對于500伏以下的低壓電動(dòng)機(jī)，一般采用熔絲或斷路器的電磁瞬時(shí)脫扣器作短路保護(hù)。（2）過載（過負(fù)荷）保護(hù)。對于電動(dòng)機(jī)的過載電流，熔絲不一定能熔斷。所以要單獨(dú)設(shè)置切斷過載電流的保護(hù)裝置，當(dāng)電動(dòng)機(jī)過載20%運(yùn)行時(shí)，熱繼電器在20分鐘內(nèi)動(dòng)作，切斷電源。電動(dòng)機(jī)一般采用熱繼電器或斷路器的熱脫扣器進(jìn)行過載保護(hù)。（3）斷相運(yùn)行保護(hù)（又稱缺相運(yùn)行保護(hù)或兩相運(yùn)行保護(hù)）。缺相運(yùn)行保護(hù)也是一種過載保護(hù)，而一般的熱繼電器不能可靠的保護(hù)電動(dòng)機(jī)免于缺相運(yùn)行（帶斷相保護(hù)裝置的熱繼電器除外）。所以在條件允許時(shí)，應(yīng)單獨(dú)設(shè)置缺相運(yùn)行保護(hù)裝置。常用的保護(hù)方法有：1、采用帶斷相保護(hù)裝置的熱繼電器作缺相保護(hù)；2、欠電流繼電器斷相保護(hù)；3、零序電壓繼電器斷相保護(hù)；4、斷絲電壓繼電器斷相保護(hù)；5、帶飽和電流互感器保護(hù)。（4）失壓和欠壓（低電壓）保護(hù)。為了防止電動(dòng)機(jī)在過低電壓下啟動(dòng)和運(yùn)行，以及電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行中突然斷電后又恢復(fù)供電時(shí)的自啟動(dòng)，一般均采用失壓