如何進行電機缺相保護電路設(shè)計

在鐵路信號設(shè)備中有很多地方用到三相電機,如駝峰空壓機、提速道岔電動轉(zhuǎn)轍機等。在生生活中常用三相電機來，缺相運行導(dǎo)致電機燒毀的重要原因之一。三相電機工作時必須有可靠的三相電源,如果缺相,很容易燒壞電機繞阻。本詞條將分享四中電機缺相保護電路的原理與電路圖，供廣大工程師參考使用。

一、電動機缺相保護器電路原理

在A、B、C三相中均串入LSE器件。當(dāng)三相電力線均完好時，LSE的④腳輸出高電平，此時繼電器J1、J2、J3均處于吸合狀態(tài)，從而使三相交流接觸器CJ吸合，其觸點CJ1、CJ2、CJ3自保，電動機M正常工作。如果A、B、C三相電源中有任意一相斷開，將導(dǎo)致其中一只LSE的①、②腳間呈斷開狀態(tài)，相應(yīng)的LSE器件上的④腳就會變?yōu)榈碗娖?，其繼電器J就會釋放。由于其觸點j1、j2、j3在CJ的回路中呈與門的邏輯關(guān)系，故只要其中的任一只觸點斷開，均會導(dǎo)致CJ斷電釋放，從而使得CJ1、CJ2、CJ3觸點全部斷開，保護了電動機M。電路中設(shè)置了12V直流電源，是使該電路萬無一失。

二、簡單的電機缺相保護電路

1、工作原理

缺相保護電路如圖中的虛線框內(nèi)所示，從三相線路中，每相通過電容各引出一根線，并接在一點，形成人為的中性點，線路正常時，中性點電壓為零.如果某一相開路，則中性點電壓升高，其與N線構(gòu)成的橋式整流電路有電壓輸出，經(jīng)電容C4濾波后，使中間繼電器KA吸合，KA有一組常閉觸點串接在原來的接觸器線圈回路中。KA吸臺后，其常閉觸點斷開，接觸器KM失電，電機停止工作，起到了保護作用。與此同時，指示燈HL發(fā)光，提示維修人員是缺相保護動作，加快維修人員檢查和排除故障的速度。

2、元器件選擇

C1 -C3：油浸紙電容器，1.5 l,F/630V;

VD1 -VD5:整流二極管，1N4007;

C4：電解電容器120pF/SOV;

KA：DC24V小型中間繼電暑忍;

HL：24V的指示燈;

QF:空氣斷路器，根據(jù)電機容量大小選擇;

KM：交流接觸器，根據(jù)電機容量大小選擇，線圈額定電壓AC220V;

FR：熱繼電器，根據(jù)電機容量大小選擇。

3、注意事項

(1).本裝置的整流部分利用到系統(tǒng)的中性線(N線)，所以要求系統(tǒng)三相負(fù)荷比較平衡才行，如果因系統(tǒng)三相負(fù)荷不均致使中性線電壓升高，會造成裝置的誤動作。

(2).本電路中從三相電源中的取出點應(yīng)盡量靠近電機一側(cè)，最起碼也應(yīng)接在接觸器的出線側(cè)，因為接觸器觸頭接觸不良也是斷相的常見現(xiàn)象。

(3).現(xiàn)在很多中間繼電器上線圈本身就帶有續(xù)流二極管(如歐姆龍繼電器)，則可省去二極管VD5

三、三相電機簡易缺相保護電路

該電路簡單可靠、組件易購、成本低，能有效保護三相用電設(shè)備。工作原理臺上三相空氣開關(guān)，中間繼電器吸合。按下K2常開按鈕，K2自鎖，交流接觸器K合上如果A相因故障缺相，則K線圈失電，而交流接觸器K斷開。若B相或C相缺相，則中間繼電器J和交流接觸器K的線圈同日十失電，而J和K同時斷開，起雙重保護作用。 元件選擇 J為中間繼電器，K為交流接觸器，線圈電壓均為380V，交流接觸器大小由負(fù)載而定。

四、采用電流檢測法的三相電機缺相保護電路

電路原理

如圖1所示,電路采用直流24 V電源為繼電器J供電,該電源經(jīng)電阻分壓和穩(wěn)壓管穩(wěn)壓后,產(chǎn)生12 V電壓為其他電路供電,運算放大集成電路LM324被接成電壓比較放大電路,電流互感器T1、T2、T3檢測三相電機工作電流大小。三相電源正常時, 3個比較放大器同相輸入端電壓低于反相輸入端電壓,其輸出端均為低電平, H點電位為零,三極管V1、V2截止,繼電器為落下狀態(tài);當(dāng)三相電機電路中缺一相時,兩相供電,工作電流將升高很多,對應(yīng)的互感器二次側(cè)感應(yīng)電流升高,經(jīng)二極管整流、電容濾波、電位器分壓后,加到比較放大器同相輸入端的電壓升高,當(dāng)超過反相輸入端的電壓時,除缺相外的2個比較放大器輸出高電平,經(jīng)D4~D6組成的或門電路使H點為高電平,再經(jīng)電阻R4分壓加在V1基極,使三極管V1、V2導(dǎo)通,時間繼電器得電,延時3 s吸起自閉,接通報警電路報警,同時切斷電機供電電路,保護電機不被損壞。采用JSBXC-850繼電器延時3 s吸起,是為了防止電機啟動時電流大而誤動保護電路。故障排除后,按動復(fù)位開關(guān)K,電路恢復(fù)正常。

電路調(diào)試

三相電機功率大小決定工作電流的大小,用0.8 kW的自來水增壓電機進行試驗,采用電流互感器。為了保證安全,互感器二次側(cè)的一個輸出端接地,調(diào)節(jié)RD4使反相輸入端為4 V,逆時針調(diào)節(jié)RD1、RD2、RD3為最低端,接通電機電源,電機運轉(zhuǎn)正常后,再分別調(diào)節(jié)RD1、RD2、RD3,使各比較放大器同相輸入端電壓為3 V左右(此值可以根據(jù)電機正常工作電流的最大值設(shè)定),這時電機啟動和運轉(zhuǎn)應(yīng)仍能正常工作。人為將電機供電電源斷開一相,使電機缺相運轉(zhuǎn), 3 s后時間繼電器應(yīng)能吸起報警,并切斷電機供電電路,起到保護作用。

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