高压三相异步电动机断相保护(正式版)
高压三相异步电动机断相保护
安全技术/电气安全高压三相异步电动机断相保护高压三相异步电动机采用断相保护目前还不多见，从安全运行角度看，高压电动机虽然常装有差动保护、过负荷速断保护、低电压保护及单相接地保护、漏电保护等装置，但这些保护装置往往保护不了电动机断相远行。
例如各矿目前主排水泵的高压电动机，假如对真空开关(真空断路器或真空接触器)的真空灭弧室调整不当，或者由于真空开关的合、分闸振动引起真空灭弧室动静触点松动，就很容易造成电动机缺相运行。
如不及时发现，就可能导致电动机烧毁。
因此装设高压电动机断相保护是很必要的。
一、保护原理图中：TA1、TA2为电流互感器；KA1、KA2、KA3为电流继电器。
1、高压电动机M正常运行时(图1)，三相电流基本平衡且相位互差120°，电流继电器KA1、KA2中流过正常运行电流，KA3中则流过A+C电流(即ía+íc)，三只电流继电器均吸合，其常开触点闭合，常闭触点断开(图2)，时间继电器KT无电源，断相保护不会动作。
图中：KA1、KA2、KA3为电流继电器；KA4为中间继电器；KT为时间继电器；DL为信号铃；SB为试验按钮。
2、当电动机发生两相或三相短路事故时，故障电流流过互感器TA1、TA2的二次线圈，此时由过流速断保护动作切除电路。
电流继电器KA1～KA3的常开触点依旧处于闭合状态，其常闭触点仍不能复位闭合，所以断相保护也不会动作。
3、当电动机发生单相接地故障时，故障点有零序电流流过，接地保护动作，或发出信号或跳闸切断电路。
此时电动机三相电流的平衡并未被破坏，因此断相保护仍不会动作。
4、当电动机发生断相故障时，三相电流平衡遭到严重破坏，并引起电流相位的改变，此时断相保护可靠动作，发出信号或使开关跳闸。
现分两种情况该种故障进行分析和探讨。
(1)A相或C相(装有电流互感器的相)断相运行。
此时电流互感器TA1或TA2中无电流流过，电流继电器KA1或KA2复位，其常闭触点闭合，常开触点断开。
三相异步电动机断相保护
三相异步电动机地断相保护与研究主题词：921 发射场在各领域地电动机基本上都是三相异步电动机,从近年地运行情况来分析,因管理不善或使用不当等原因往往对电机地正常工作造成影响,本文对921 发射场地电机主要发生地断相问题进行了全面地分析和阐述, 摘要：异步电动机、断相、保护、异步电动机在运行过程中经常发生电源断相地故障,这主要是因某一相地熔断器熔断造成,另外外部电源断相、交流接触器地某一对主触点接触不良、接线松动和电动机绕组内部开路,也可能引起断相故障.断相后出现负序分量,正序对称电压和负序对称电压分别产生两个旋转方向相反地旋转磁场,二者合成后为一圆形旋转磁场,负序电流激发地负序磁场使电机输出功率和电磁转矩下降.在空载或轻载时,电源断相后,电动机一般不会停止运行,但是剩下地两相负荷电流增大.如果是重载时断相,断相后电动机地最大转矩,电动机将不断减速,直至堵转.对于恒转矩和恒功率负载,电流将增大至正常运行时地好几倍,如果没有有效地保护,电动机地绕组将会很快烧毁.水泵风机类负载转矩与转速地平方成正比,如果在重载时断相,转速下降后,负载转矩下降得很多,断相后可以稳定电流.实践表明,电源断相是异步电动机烧毁地主要原因,在异步电动机绕组烧毁地故障中,以上是由断相引起地,因此有必要给异步电动机设置可靠地断相保护装置.b5E2RGbCAP一、电压检测型断相保护电路1、星形取样电路电路如图 1 所示,三个组值相同地电阻分别接在电动机地三个进线端, 它们接成星形.继电器KA地常闭触点串接在控制异步电动机地交流接触器地自锁电路中假设三相电源电压是对称地,即各相电压互差120,且各相电压地有效值相同. 点源没有断相时，星形电阻地中点M点与N点＜三相电源地中性导线）之间无电压，接在它们之间地光电藕合器地发光二极管不亮.电源断相时,M点与N点之间将产生较大地电位差，使光电藕合器地发光二极管发光，它地光敏三极管饱和导通，继电器KA地线圈得电，它地常闭触点断开，使交流接触器地线圈失电，电机停止运彳丁. plEanqFDPwABCI][】0 H2V?图1交流电压实际上不可能是完全对称地，电源没有断相时图1中M点与N点之间也可能有电压存在，如果三相电源电压地不对称性比较严重,M点和N点之间地电压可能会使保护装置误动作，为了解决这一问题，可以在光电藕合器地发光二极管所在回路中串接一个稳压管W见图1）,它提供了一个门槛电压，只有当M点和N点之间地电压大于稳压管地稳压值和光电藕合器地发光二极管地管压降V1.8V ）时,发光二极管才能导通.在选择稳压管地稳压值时，应保证在电源断相时,M点和N点之间地电压足以使稳压管和发光二极管导通.如果W地稳压值选得过大，电源断相时保护装置可能不起作用；稳压值如果偏小，在电源不对称性特别严重时，保护装置又可能误动作.图1中地三个取样电阻地阻值应足够大＜几十千欧），以减小它地功耗.DXDiTa9E3d图2所示电路中用可控硅驱动继电器KA,继电器地常闭触点串接在控制异步电动机地交流接触器地自锁电路中.电源断相时,M点和N点之间地电压使可控硅导通，继电器KA地线圈失电，电机停转.RTCrpUDGiT图22、双星形取样电路电路如图3所示,6个大小相同地电阻组成两组星形电路，分别接在图1中熔断器上方地A、B、C点和电动机地入口U、V、W处.电动机正常运行时A点与U 点、B点与V 点、C点与W点之间地电压分别相等，所以两个星形地中点＜M点与m 点）之间地电压总是为零，电源各相电压不对称时，亦是如此.仅在A点与U点、B 点与V点、C点与W点之间地某一电路断开时＜如某一相地熔断器熔断）,M点与m 点之间才会出现电压，经二极管整流后光电藕合器地发光二极管发光，保护装置动作.这种保护电路不受电源不对称性地影响，其参数与电动机地容量无关，其缺点是外部接线较多，如果是A B、C点之前或U、V、W之后地故障引起地断相，例如外部电源引起地断相，该电路起不到保护作用.5PCzVD7HxA图33、使用继电器地断相保护电路电路如图4所示,三个继电器分别接在电动机地三个进线端U、V、W和电源中性导线N点之间.电动机正常运行时各继电器地线圈得电吸合，它们地常开触点串接在交流接触器地自锁回路内.初看起来，某相地继电器线圈将会失电，使交流接触器地线圈断电，电机停转.jLBHrnAlLg图4实际上失去电源地电动机地输入端对电源中性导线<N点）地电压并不为零，这是因为剩下地两相交流电压仍然会在电动机地气隙中产生旋转磁场，该旋转磁场切割失去外部电源那一相地绕组，使它产生感应电势，这个感应电势一般大于继电器地解放电压，所以失去电源那一相地继电器一般仍会吸合，起不到断相保护地作用.XHAQX74J0X、电流检测型断相保护电路某一相地电源断相时，该相地电流由运行时地值突然将到零•由于异步电动机具有较大地气，其空载电流较大，所以即使在空载时电源突然断相，电流也有较大地变化•利用这一特点，可以设计出可靠地、与三相电压不对称性无关地电源断相保护电路，利用互感器提供地电流信号还可以增设过载保护等功能.LDAYtRyKfE 电路如图5所示.图中用电流互感器作电流传感器，并用它来隔离主回路和控制回路,继电器KA地常闭触点串接在控制异步电动机地交流接触器地自锁电路中电机正常运行时，三相电流互感器地副边电流经取样电阻R转换为交流电压，整流虑波后转换为直流电压，分别使晶体管V1 V2和V3饱和导通,或门地三个输入端均为低电平，其输出端亦为低电平，V4和V5均为载止状态，继电器KA地线圈无电流，保护电路不起作用• Zzz6ZB2LtkJ+12V图5某一相电源断相时，接在该相地电流互感器副边无电流,V1 —V3中对应地晶体管载止，或门地一输入端变为高电平，其输出也变为高电平，它使晶体管V4和V5 饱和导通，继电器KA地线圈通电，它地常闭触点断开，使交流接触器地线圈失电，电机停止运行.使用电流互感器地电流取样断相保护电路地工作可靠，但是使用地元件较多，成本较高.dvzfvkwMIl设计时应注意电流互感器地容量有一定地限制如果它地副边接有电流表或电度表,再接入较大地电阻将会影响测量精度•可以在电流互感器地副边接入较小地取样电阻，再用运算放大器将该电阻两端地微小电压放大，也可以增设第二级电流互感器,其原边额定电流为5A,副边额定电流为0.1A,它地原边接在第一级电流互感器地副边回路内，它地副边可以接入较大地取样电阻，得到较高地信号电压. 取样电阻折算到第二级电流互感器地原边是很小地，因此对第一级电流互感器地正常工作没什么影响.如果自制电流互感器，可以用一个大变比地电流互感器代替上述地两级电流互感器，如果电动机地容量较小，也可以选用市售地大变比地电流互感器. rqyn14ZNXI。
三相异步电动机电源断相运行电压分析及保护
·机电技术·三相异步电动机电源断相运行电压分析及保护邱红（广西水电学校，广西南宁530023）［摘要］结合电动机断相保护误区，对三相异步电动机电源断相运行时，其端线电压及中性点对地电压进行了分析，同时提出了提高电动机电源断相运行保护可靠性的措施。
［关键词］三相异步电动机；断相；电压；保护［中图分类号］TM343.2［文献标识码］B［文章编号］1003-1510（2000）04-0071-03三相异步电动机广泛用于工农业生产各领域，其工作的可靠性对生产有着重大影响。
生产中，如电动机烧坏，将扰乱正常的生产秩序，甚至导致严重的经济损失。
据统计，当前烧坏的电动机70%以上是断相运行造成的，其中，很大部分又是由于陷入断相保护误区所致。
因此，应尽快认识并走出电动机断相保护误区，采取可靠的保护措施。
生产中，以及一些电工书刊出现的电动机断相保护误区电路中，较具代表性的误区电路如图1所示。
该电路在三相异步电动机的控制回路中加装了图!电源断相保护误区电路图一只交流接触器KM2。
初看起来，运行中，如电源L1断线，KM 线圈失压；如L2断线，接触器KM2线圈失压；又若L3断线，KM 、KM2二线圈电压都降至其额定电压的一半而释放，既简单又可靠地实现了断相运行保护作用。
事实上，电动机运行中，由于接触器KM 主触头在闭合状态，故无论哪一相电源断线，接触器KM 、KM2线圈电压都分别等于电动机端线电压U wu 、U Vw 。
而又由于电磁感应，电源断相运行时，电动机端线电压不会是零，也不一定降低至接触器线圈额定电压的一半。
不同的电动机，在不同的转差率下运行，降低的数值不同。
1电动机断相运行电压分析若电动机三相绕组为星形接法，三相阻抗为Z u 、Z V 、Z w 。
其等效电路见图2。
运行中如电源L1断线，则三相电路不对称，应用对称分量法分析［1］。
图"星形接法三相异步电动机等效电路图（1）电动机每相绕组的正、负序阻抗［2］Z +=r 1+ 1+（r m + m ）（r 2'/S + 2'）（r m + m ）+（r 2'/S + 2'）（1）Z -=r 1+ 1+（r m + m ）［r 2'/（2-S ）+ 2'］（r m + m ）［r 2'/（2-S ）+ 2'］（2）［收稿日期］2000-07-28［作者简介］邱红（1964-），女，广西玉林人，广西水电学校讲师，学士，主要从事电气教学工作。
三相异步电动机断相保护
三相异 步 电动机 断相 保护
任政谏 卢利斌
西 安 第二炮 兵工 程学 院 （ １０ ５） ７ ０２
Ｓｔ ｙｏ ｕｄ ｆＰｈａ ｅ ｂ ｅ ｋ ｏ ｅ ｔｏ ｆＴｈｒ ｅＰｈａ ｅＡｓ ｎ ｈ ｏ ｏ ｏ ｏ ｓ － ｒ ａ Ｐｒ ｔ ｃ ｉ ｎ ｏ ｅ ｓ ｙ ｃ ｒ ｎ ｕｓＭ ｔ ｒ
Ｒｅ ｈ ｎ ｊａ ＬｕＬｉ ｉ ｎＺ ｅ ｇ ｉｎ ｂｎ
Ｔｈｅ Ｓｅ ｏ ｔｌｅ ｙ Ｅｎｇｉ ｅ ｉ ｌｅ ’ｎ ｃ ｎｄＡｒｉｌ ｒ ｎｅ ｒｎｇ Ｃｏ ｌ ｇｅｏｆＸｉａ
摘 要： 通过 对三 相异步 电动 机断相 前后 的电流相
是使 用熔断器保护的地方， 应设有防止断相的保
各种 不 同运 行 状 态 下， 加大 了电动 机 发 生 故 障 的 概率 。 因此 ， 电 动 机 实 施 有 效 保 护 ， 保 证 生 对 是
产系统正常工作的一项重要任务。
在 工作正常的情况下， 各相的工作电流波形 以及相位的情况如图ｌ 由图可得正常工作时的 。
各相 电流 的矢 量 和为零 ， Ａ ｆ＋ｃ ０ 各脉 冲间 即ｆ＋Ｂ ｆ＝ ， 的间隔 为 ｂＴ １０ ０ ７。 ：Ｂ ＝ ＝ ． ６ｓ 断相运行故障 占很
大 比例 ， 为此 ， 国际 电工 委 员会 （ＥＣ） 定 ： Ｉ 规 凡
・
如 图２ 所示 ， 星形连接时 当进 线Ａ 绕组Ａ 或 发 生断相时， 绕组Ｂ 与绕组Ｃ 便串接在 电路 中，
４ ２ ０ 年第 ５期 《 ４・ ８ ０ 电机 技术》
Ａｂｓ ｒ ｃ ：Ｔｈ ａ ｉ ｔ ｎ ｏ ｕ ｒ ｎ ｏ ｐ ａ ｅ ｐ ｓ ｉｎ ｔａ ｔ ｅ ｖ ｒａ ｉ ｆｃ ｒｅ ｔｔ ｈ ｓ ｏ ｉ ｏ ｏ ｔ ｉ ｈ － ｈ ｓ ｓ ｎ ｈ ｏ ｏ ｓｍｏ ｏ ｓａ ａ ｙ ｅ ｘ ｃ ｌ ｎ ｔ ｅ ３ ｐ ａ ｅ ａ ｙ ｃ ｒ ｎ ｕ ｔ ｒｗａ ｎ ｌ ｚ ｄ ｅ ａ ｔ ｙ ｂ ｆ ｒ ｎ ｆｅ ｈ ｈ ｓ ｒ ａ ｃ ｕ ｒ ｄ Ａ ｒ ｔ ｃ ｏ ｓ ｅｏ ｅ ａ ｄ ａ ｔ ｒ ｅｐ ａ ｅ ｂ ｅ ｋ ｏ ｃ ｒ ｅ ． ｐ ｏ ｅ ｔ ｒｗａ ｔ ｄ ｓ ｎ ｄ ｉ ｃ ｏ ｄ ｎ ｅ ｗｉ ｅ ａ ａ ｙ ｉ ｏ ｈ ｓ ｏ ｉ ｏ ． ｅ ｉ ｅ ａ ｃ ｒ ａ ｃ ｔ ｔ ｎ ｌ ｓｓ ｆｐ ａ ｅｐ ｓ ｉ ｎ ｇ ｎ ｈ ｈ ｔ Ｉ ｓ ｐ ｒ ｉｅ ｈ ｈ ｓ ｈ ｎ ｅ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｅ ｐ ｎ ｔ ｅ ｔ ｕ ｅ ｖ ｓ ｄ ｔ ｅ ｐ ａ ｅ ｃ ａ ｇ ｆｃ ｒ ｅ ｔｂ ｓ ｄ ｕ ｏ ｈ ｍｏ ｏ ｓ ａ ｌ ｅ ｔ ｒ ｎ ｏ ｎ — ｔ ｂ ｅ ｆ ａ ｕ ｅ ａ ｄ ｃ ｍｂ ｎ ｄ ｗｉ ｈ ｔｏ ｅ ａ ｅ ｉ ｅ ｔ ｔ ａ ｆｄ ｌ ｙ ｄ ｈ ｅ ｅ ｔ ｉ ｉ ｃ ｉ． ｔｗａ ｂ ｅ ｔ ｎ ｕ ｅ ｔ ｅ ｓ ｆ ｐ ｒ ｔｏ ｌ ｃ ｒ ｃ ｃ ｒ ｕ ｔ Ｉ ｓ ａ ｌ ｏ ｅ ｓ ｒ ｈ ａ ｅ ｏ ｅ ａ ｉ ｎ ｏ ｅ ｍｏ ｏ ｖ ｎ ｕ ｄ ｒｔ ｅ ｃ ｎ ｉｉ ｎ ｔ ａ ｈ ｒ ｓｔ ｅ ｆｔ ｔ ｒ ｅ ｅ ｎ ｅ ｈ ｏ ｄ ｔ ｈ ｔｔ ｅ ｅ ｗａ ｈ ｈ ｏ ｉ ｔ ｒｅ ｅ ｃ ｈ ｏ ｒ ｅ ． ｎ ｅ ｆ ｒ ｎ ｅｉ ｔ ｅｐ ｗｅ ｔ ｎ ｎ Ｋｅ ｗｏ ｄ ：Ｔ ｒ ｅ ｐ ａ ｅ ａ ｙ ｃ ｒ ｎ ｕ ｔ ｒ Ｐ ａ ｅ ｙ ｒ ｓ ｈ ｅ ｈ ｓ ｓ ｎ ｈ ｏ ｏ ｓ ｍｏ ｏ ｈ ｓ —
三相异步电动机制断相保护电路
４ 结 论
本 系统 采 用 Ｆ ０系 列 可 编 程 序控 制 器 作 为 控 制 Ｐ 系统 的核 心 ， 分 发 挥 了 可编 程 序 控 制 器 编 程 方 便 ， 充 控 制 灵 活 ， 靠 性 高 的 优 点 。 系 统 的 资 源 利 用 率 较 可 高 ， 且 取 得 了 良好 的控 制 效 果 。 并
Ａｈ 出噎ｄ ： ｍｂｉｅ Ｃ ｅ ｎ ｌｇ ｔ ｐ ｅ ｍ ａ ｃ ￣：． ｒａ ｏ ｉ ｏ ｏ ｔｏ ｅ ｎ ｌｇ Ｃｏ ｎ ｄ ＰＬ ｔｃｈ ｏ ｏ ｙ ｗｉｈ ｎ ｕ ｔ ｉ ｌｑ ｎｄ ｐ ｓｔ ｎ ｃ ｎｒ ｌｔｃｈ ｏｏ ｙ， ｔｅ ａ ｏ ｔ ｏ ｔｎ ｙ ｔｍ ｏ ｉ ｅ ｅ ｔｍａｔｒａｓｓ １ｏ ｉ ｈ ｕｔｍａ ｃ ｓ ｒｉ ｓ ｓｅ ｆ ｒｄｆ ｒ ｎ ｉ ｇ ｅ ｉｌｉ
参考 文献 ：
［ ］ 夏 辛明 ．可编程 控制 器技 术 及 应用 ［ ． 京 ： 京理 工大 学 １ Ｍ］ 北 北
出 版 社 ．９ ５ １９ ．
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［ ］ 常 斗南 ． 编程序 控 制器原 理 ・ ２ 可 应用 ・ 验 ［ ． 京 ： 实 电 动 机 的 几 种 断 相 保 护 电 路 ， 详 细 阐 述 了 其 工 作 原 理 。 介 并 文献标 识 码 ： Ａ 文 章 编 号 ：０８—８ ２ （ｏ ２ ｏ １０ ７ ５ ２ ｏ ）７一Ｏ ２ Ｏ ３—０ ３
关 键 词 ： 步 电 动 机 ；三 相 异 步 电 动 机 ； 断 相 保 护 电 路 异 中 圈 分 类 号 ： Ｍ ４ ．；Ｔ ５ ８２ Ｔ ３ ３ ２ Ｍ ８ ．
序 对 称 电 压 分 别 产 生 两 个 旋 转 方 向 相 反 的 旋 转 磁 场 ， 序 电 流 激 发 的 负 序 磁 场 使 电 机 输 出 功 率 和 电 负
三相异步电动机断相保护电路
三相异步电动机断相保护电路专业：电气工程及其自动化姓名：唐运僧学号：0400120424指导教师：黄知超设计时间：7月9日至7月19日目录摘要 (2)第1章系统概述 (3)1.1系统简图 (3)1.2方案选择与设计思路 (3)1.3原理图 (4)第2章主要元器件的选择 (4)2.1熔断器 (4)2.2接触器 (5)2.3热继电器 (7)2.4中间继电器 (7)第3章单元电路设计 (8)3.1断相显示电路 (8)3.2控制电路 (8)3.3 仿真图 (9)第4章课程设计的体会与总结 (10)鸣谢 (10)主要原器件参数 (11)参考文献 (11)附图 (12)摘要异步电动机在运行过程中经常发生电断相的故障，这主要是由某一相的熔断器断造成的另外外部电源断相、交流接触器某一对主触点接触不良、接线松动和电动绕组内部开路。
也可能引起断相故障。
断相出现负序分量，正序对称电压和负序对称压分别产生两个旋转方向相反的旋转磁场二者合成后为一椭圆形旋转磁场。
负序电激发的负序磁场使电机输出功率和电磁转下降。
在空载或轻载时，电源断相后，电动般不会停止运行，但是剩下的两相负载流明显增大。
如果是重载时断相，断相后电机的最大转矩一般小于额定转矩，如果负转矩大于此时的最大输出转矩，电动机将断减速，直至堵转。
对于恒转矩和恒功率载．电流将增大至正常运行时的好几倍，如没有有效的保护，电动机的绕组将会很快毁。
水泵风机类负载的负载转矩与转速的方成正比，如果在重载时断相，转速下降后负载转矩下降得很多，断相后可以稳定运行但是断相后的稳态电流可能超过额定电流。
实践表明，电源断相是异步电动机烧毁的要原因，据统计，在异步电动机绕组烧毁的障中，7O%以上是由电源断相引起的，因此必要给异步电动机(特别是大中型异步电机 )设置可靠的断相保护装置。
针对三相异步电动机定子绕组烧毁的原因，一般采用的保护技术有过热保护、过流保护和断相保护。
断相保护是指电动机损坏，大多数是断相运行造成的，而人们对断相运行给电机造成什么样的危害，应采取什么样的保护方式合适，至今尚没有比较一致的意见。
浅谈三相异步电动机断相保护
比例最 大 ） ③ 电动 机 绕组 引 出线 与 接线 端 子 之 间 一 相松 脱 ； 闸 刀 ； ④ 开关、 自动空 气 开 关 、 接触 器 等 开 关 电器 的一 相 触 头 损坏 等 ； 电 动 ⑤
机 定 子 绕 组 一 相 断 线 等 等 。 将 以 上 各 种 情 况 归 纳 为 ： 动 机 外 部 电 电
（ ） 三 相 电 源 不 对 称 及 断 相 保 护 二
对 于 图 ２ 中 线 圈 Ｋ 和 Ｋ 工 作 电 压 范 围 在 ３ ０ ４ ０ 当 三 相 Ａ Ｍ ５ Ｖ一 ０ Ｖ．
电 动 机 二 相 运 行 的 电 流 等 于 额 定 电 流 １５ ２ 倍 ． 于 大 电 流 长 时 间 交 流 电 源 发 生 不 对 称 时 ， 控 制 电 路 灵 敏 度 差 ， 能 判 别 和 控 制 ， ．～ 由 该 不 电 在 定 子 绕 组 中 流 动 ， 使 定 子 绕 组 过 热 ， 致 烧 毁 。负 载 越 大 电 动 机 机 可 能 因 长 期 在 不 正 常 情 况 下 工 作 而 影 响 寿 命 。 为 此 将 电 路 改 进 如 会 以 就越 容 易烧 毁 。 图 ３ 所 示 ， 在 控 制 电 路 中 串 联 了 电 流 继 电 器 Ｋ 的 常 闭 触 点 。 工 作 Ａ 综 上 所 述 。 电 源 断 相 或 绕 组 断 线 ，使 电 动 机 单 相 运 行 是 不 利 情 况 如 下 ： （ ） 当 三 相 电 源 对 称 时 ． 相 对 称 电 压 分 别 经 三 个 电 阻 Ｒ 接 于 １ 三 的 ， 以应 选 择 适 当 的保 护措 施 ， 三 相 异 步 电动 机 进 行 断相 保 护 ． 所 对
（ ） 电 源 断 相 保 护 一 不 对称 保 护 、 相 电机 电流 不对 称 保 护等 几 种 方 法和 保 护 电路 ． 三
三相异步电动机断相分析及保护_倪小敏
三相异步电动机断相分析及保护_倪小敏三相异步电动机是工业中常用的一类电动机，由于工作环境的复杂性，电动机往往面临各种故障和问题。
其中之一就是断相故障，即三相供电中一相电流中断，导致电动机无法正常工作。
本文将对三相异步电动机的断相分析及保护进行探讨。
首先，我们来看一下三相异步电动机的工作原理。
三相异步电动机是一种感应电动机，它根据电磁感应原理工作。
当三相供电通过定子绕组时，会产生旋转磁场，而转子感应电动力线圈中会产生感应电流，从而产生电磁转矩。
当电机转速达到设定值后，电磁转矩与负载转矩平衡，电机稳定运行。
然而，当其中一相电流中断时，三相异步电动机的正常工作将受到严重影响。
当一相电流中断时，电动机将无法产生旋转磁场和电磁转矩，导致电动机停止运转。
此时，电动机将无法完成所需的工作。
对于三相异步电动机的断相故障，我们可以通过以下几种方式进行分析和保护：1.电流监测保护：使用电流监测装置，监测三相电流是否正常。
当其中一相电流异常低于设定值时，可以判断该相存在断相故障。
此时，可以通过电流保护装置切断电动机的电源，以保护电动机免受进一步损坏。
2.相序保护：相序保护是通过监测三相电压的相序来判断是否存在断相故障。
当其中一相电压的相序发生反转时，可以判断该相存在断相故障。
此时，同样可以使用保护装置切断电动机的电源，以保护电机免受进一步损坏。
3.电压监测保护：使用电压监测装置，监测三相电压是否正常。
当其中一相电压异常低于设定值时，可以判断该相存在断相故障。
此时，同样可以通过电流保护装置切断电动机的电源，以保护电机免受进一步损坏。
除了以上保护措施外，我们还可以采取一些常规的预防措施来降低发生断相故障的可能性。
例如，定期检查电动机的绝缘电阻，避免电机运行过载，保持电机运行环境的清洁和干燥等。
这些措施可以帮助我们及时发现和解决一些潜在的故障，保护电机的正常运行。
总的来说，三相异步电动机的断相故障会导致电机无法正常工作，为了保护电动机免受进一步损坏，我们可以采取一些保护措施，如电流监测保护、相序保护和电压监测保护等。
三相异步电动机的断相保护
三相异步电动机的断相保护与研究主题词：921发射场在各领域的电动机基本上都是三相异步电动机,从近年的运行情况来分析,因管理不善或使用不当等原因往往对电机的正常工作造成影响,本文对921发射场的电机主要发生的断相问题进行了全面的分析和阐述,摘要：异步电动机、断相、保护、异步电动机在运行过程中经常发生电源断相的故障，这主要是因某一相的熔断器熔断造成，另外外部电源断相、交流接触器的某一对主触点接触不良、接线松动和电动机绕组内部开路，也可能引起断相故障。
断相后出现负序分量，正序对称电压和负序对称电压分别产生两个旋转方向相反的旋转磁场，二者合成后为一圆形旋转磁场，负序电流激发的负序磁场使电机输出功率和电磁转矩下降。
在空载或轻载时，电源断相后，电动机一般不会停止运行，但是剩下的两相负荷电流增大。
如果是重载时断相，断相后电动机的最大转矩，电动机将不断减速，直至堵转。
对于恒转矩和恒功率负载，电流将增大至正常运行时的好几倍，如果没有有效的保护，电动机的绕组将会很快烧毁。
水泵风机类负载转矩与转速的平方成正比，如果在重载时断相，转速下降后，负载转矩下降得很多，断相后可以稳定电流。
实践表明，电源断相是异步电动机烧毁的主要原因，在异步电动机绕组烧毁的故障中，以上是由断相引起的，因此有必要给异步电动机设置可靠的断相保护装置。
一、电压检测型断相保护电路1、星形取样电路电路如图1所示，三个组值相同的电阻分别接在电动机的三个进线端，它们接成星形。
继电器KA的常闭触点串接在控制异步电动机的交流接触器的自锁电路中。
假设三相电源电压是对称的，即各相电压互差120，且各相电压的有效值相同。
点源没有断相时，星形电阻的中点M点与N点（三相电源的中性导线）之间无电压，接在它们之间的光电藕合器的发光二极管不亮。
电源断相时，M点与N 点之间将产生较大的电位差，使光电藕合器的发光二极管发光，它的光敏三极管饱和导通，继电器KA的线圈得电，它的常闭触点断开，使交流接触器的线圈失电，电机停止运行。
三相电动机的断相保护
三相电动机的断相保护作者：徐晓鸣来源：《中国新技术新产品》2009年第24期摘要:工业生产中广泛应用电动机拖动生产机械,而其中三相异步电动机的使用尤其广泛。
我们在生产中经常会遇到因三相异步电动因使用不当而被烧毁,不仅增加了生产成本,而且影响到正常的生产。
因此减少电动机烧毁故障、提高电动机的使用寿命显得尤其重要。
弄清其故障发生的规律并采取相应的预防措施才是我们生产中应有的正确态度。
关键词:电动机;断相;保护1 引言在工、农业生产中90%的动力来自于三相交流异步电动机,了解电动机的运行性能、故障原因等极为重要。
在生产过程中电动机能否正常运行直接影响生产效益,故对电动机采取保护措施是必不可少的。
造成三相电动机损坏、烧毁的原因很多,其中断相运行(也称缺相或单相运行)是电动机损坏的主要原因之一。
据统计,在电动机损坏故障中,75%的故障是因为断相而引起的。
2 三相异步电动机断相的原因及危害三相异步电动机断相运行的原因很多,常见的情况有以下几种:①气候恶劣(如刮风,下雨,下雪等),造成电网一相电源断线;②闸刀开关上的熔体没有拧紧,或拧得过紧(将熔体端头压断),熔体出现浮接现象。
此外,熔体选择不当,有一相熔体较细而熔断;(占比例最大);③电动机绕组引出线与接线端子之间一相松脱;④闸刀开关、自动空气开关、接触器等开关电器的一相触头损坏等;⑤电动机定子绕组一相断线等等。
将以上各种情况归纳为:电动机外部电源断相和电动机内部绕组断线断相两种。
电动机缺相运行对电动机造成危害的有:①起动前断相缺相发生在三相异步电动机起动前,则接通电源后,由于定子无法形成旋转磁场也就无法起动,转子左右摆动,有强烈的“嗡嗡”声,起动电流约为工作电流的4-7倍,时间一长必会烧毁电动机。
②运行中断相缺相发生在三相异步电动机正常运行过程中,造成严重的三相电压,三相电流不平衡,定子磁场由三相旋转磁场变为单相脉振磁场,电动机转矩大大降低,只要负载转矩允许电动机仍能转动,此时电动机二相运行的电流等于额定电流1.5～2倍,由于大电流长时间在定子绕组中流动,会使定子绕组过热,以致烧毁。
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高压三相异步电动机断相保护(正式版)
高压三相异步电动机断相保护(正式
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材料内容可根据实际情况作相应修改，请在使用时认真阅读。
高压三相异步电动机采用断相保护目前还不多
见，从安全运行角度看，高压电动机虽然常装有差动
保护、过负荷速断保护、低电压保护及单相接地保
护、漏电保护等装置，但这些保护装置往往保护不了
电动机断相远行。
例如各矿目前主排水泵的高压电动
机，假如对真空开关(真空断路器或真空接触器)的真
空灭弧室调整不当，或者由于真空开关的合、分闸振
动引起真空灭弧室动静触点松动，就很容易造成电动
机缺相运行。
如不及时发现，就可能导致电动机烧
毁。
因此装设高压电动机断相保护是很必要的。
一、保护原理
图中：TA1、TA2为电流互感器；KA1、KA2、KA3为电流继电器。
1、高压电动机M正常运行时(图1)，三相电流基本平衡且相位互差120°，电流继电器KA1、KA2中流过正常运行电流，KA3中则流过A+C电流(即ía+íc)，三只电流继电器均吸合，其常开触点闭合，常闭触点断开(图2)，时间继电器KT无电源，断相保护不会动作。
图中：KA1、KA
2、KA3为电流继电器；KA4为中间继电器；KT为时间继电器；DL为信号铃；SB为试验按钮。
2、当电动机发生两相或三相短路事故时，故障电流流过互感器TA1、TA2的二次线圈，此时由过流速断保护动作切除电路。
电流继电器KA1～KA3的常开触点依旧处于闭合状态，其常
闭触点仍不能复位闭合，所以断相保护也不会动作。
3、当电动机发生单相接地故障时，故障点有零序电流流过，接地保护动作，或发出信号或跳闸切断电路。
此时电动机三相电流的平衡并未被破坏，因此断相保护仍不会动作。
4、当电动机发生断相故障时，三相电流平衡遭到严重破坏，并引起电流相位的改变，此时断相保护可靠动作，发出信号或使开关跳闸。
现分两种情况该种故障进行分析和探讨。
(1)A相或C相(装有电流互感器的相)断相运行。
此时电流互感器TA1或TA2中无电流流过，电流继电器KA1或KA2复位，其常闭触点闭合，常开触点断开。
此时其余两个电流继电器线圈中均有电流流过，其常开触点都在闭合状态，因此断相保护中间继电器KA4通过时间继电器KT的延时后动作。
(2)B相(未装有电流互感器的相)断相运行。
此时B相中无电流流过，而A相和C相中流过大小相等、方向相反的电流。
在电流继电器KA1与KA2中均流过大小相等且其相位差180°的电流，而电流继电器KA3线圈中无电流流过而复位，其常闭触点闭合、常开触点断开。
这样，电源通过KA1、KA2的常开触点(已闭合)和KA3的常闭触点送至KT线圈，使断相保护得以动作。
该保护适用于高压笼型或绕线型电动机。
二、断相保护的整定
由于各种型号的高压电动机空载电流互有差别，拖动负载也不同，因此断相保护整定值亦不相同。
根据有关资料介绍，电动机的空载电流为额定电流的30～50%。
所以，断相保护用的电流继电器KA1、
KA2、KA3的动作电流Id应按其不大于30～50%额定
电流IE整定为宜，即
式中：Kf一电流继电器返回系数，取0.8～
0.9；
Ki一保护用电流互感器变比。
考虑到高压电动机一般和工作机械连成一体，故应以电动机带机械空转的实测电流作为空载电流来整定。
断相保护的时间整定以0.5～1.5s为宜。
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