【正文】 該電路是一種工作穩(wěn)定性很高的缺相保護(hù)電路，具有耐用、直觀、容易維修燈特點(diǎn)，很。正相序時(shí)，且不缺相指示燈被接通，表明線路接線正確，可以接通負(fù)荷。即正相序時(shí)， KA 吸合，逆相序時(shí)KA 不吸合，而 IAB、 IAC 均小于電流繼電器 KA 的吸動(dòng)值，但已接近吸動(dòng)值，并且其值大于KA 的標(biāo)準(zhǔn)釋放值 12mA，故 KA 不能作為 B、 C 相缺相時(shí)的保護(hù)。 R K? ? ? 34 R K? ? ? A B CKAKVKVKAHLCX1R 圖 28 WK WK10挖掘機(jī)中的缺相保護(hù)電路 1AR R KA?? 的線圈內(nèi)阻 (7. 5 1) 8. 5kk? ? ? ? ? 234 ( 7 .5 0 .5 1 0 .5 1 ) 8 .7BR R R R K K? ? ? ? ? ? ? ? ? 1 1 1 0 0 0 6 . 7 72 2 3 . 1 4 5 0 0 . 4 7CXKC fC??? ? ? ? ?? ? ? 可見 1 8ABR R KC?? ? ? ?。 電路參數(shù)如下： 三相異步電動(dòng)機(jī)缺相分析及其保護(hù)電路的設(shè)計(jì) 37 KA： 522 型通用電流繼電器， DC42mA，吸合電流不大于 37mA，釋放值不大于 12mA，電阻 1000? ，匝數(shù) 7500 匝。當(dāng)電源恢復(fù)時(shí)，接觸器 KM KM2 自動(dòng)吸合，電動(dòng)機(jī)則進(jìn)入正常工作狀態(tài) 。 當(dāng)三相電源異常時(shí)，或 L3 缺相就會(huì)使 KM KM2 兩接觸器線圈斷電，使觸點(diǎn)斷開，從而有效地保護(hù)了電動(dòng)機(jī)因缺相而燒壞。圖中 L L L3 為三相交流電， SA 為主開關(guān)， KM KM2 為交流接觸器， A A2 為兩接觸器的線圈，工作電壓為380V， a1b1c1 和 a2b2c2 之間分別兩接觸器的常開點(diǎn)，當(dāng)線圈 A A2 得電時(shí)，交流接觸器吸合，這時(shí)接觸器上端的 a1 與 a2導(dǎo)通， b1 與 b2導(dǎo)通， c1與 c2導(dǎo)通。 三相異步電動(dòng)機(jī)缺相分析及其保護(hù)電路的設(shè)計(jì) 36 在實(shí)際生活中有廣泛的應(yīng)用性，另外 Z端輸出可利用發(fā)光二極管和光耦合器件 驅(qū)動(dòng)繼電器，配以指示信號(hào)以便維修，排除故障。采用與非門邏輯關(guān)系避免電路產(chǎn)生競(jìng)爭(zhēng)冒險(xiǎn)。 圖 25 延遲校正電路 圖 26 RS 觸發(fā)器 本控制邏輯電路利用 COMS 集成數(shù)字電路構(gòu)成，體積小，成本低。調(diào)整 R、 C 值 ，使得充電 VC 電壓達(dá)到非門的閥值電壓時(shí)，剛好相當(dāng) 2— 4 重復(fù)本門的延遲時(shí)間即可。若 A 缺相，則 A、 C 與非邏輯可知！ S=1，！ R=0，則 K=0， D2=0，由 B 相的 CP2時(shí)鐘可知 Q2=0， Z=0；若 B 缺相，必定使得 Q1=0， Z=0；若 C 端缺相，！ S=1，當(dāng) A=1時(shí)， K=1，因?yàn)?B 相為 0，使得 D2=0，下一個(gè) D2的同步正脈沖不可能到來（最不利情況延遲不大于 1/2T，約 10ms，控制繼電器完全不影響）， Q2=0，則 Z=0。amp。 amp。采用 COMS 門電路邏輯和雙 D 邊沿觸發(fā)器構(gòu)成的鑒相電路，對(duì)輸入 A、 B、 C 信號(hào)逐一判斷和檢測(cè)，把結(jié)果進(jìn)行邏輯關(guān)系運(yùn)算，送出控制信號(hào) Z。 整體設(shè)計(jì)思路如下： 圖 22邏輯控制電路動(dòng)作流程圖 先利用電磁感應(yīng)原理從相線上獲得三相交變電壓 U U U3，讓交變電壓通過二極管整流，送非門電路整形。 補(bǔ)充說明幾種常用的缺相保護(hù)電路 在了解了上敘的各種缺相保護(hù)方案之后，我們?cè)賮砜纯磶追N工礦企業(yè)的缺相保護(hù)電路。則 J 兩側(cè)電壓升高而動(dòng)作， 切斷起動(dòng)器KM 控制回路，該三個(gè)信號(hào)繼電器也可做成三線圈信號(hào)繼電器（也可用自制帶彈簧式輔助熔絲的熔斷器）。 熔斷電壓控制的缺相保護(hù)電路 利用熔斷電壓控制的缺相保護(hù)電路基本控制原理圖如下圖 21 所示： MJ1 J2 J3FURJRJJ1 J2 J3TAQAA B CKMKMKM 圖 21 熔斷電壓保護(hù)電路 三相異步電動(dòng)機(jī)缺相分析及其保護(hù)電路的設(shè)計(jì) 34 工作原理：在 3 個(gè)熔絲兩側(cè)都裝上信號(hào)繼電器 J，其繼電器常閉觸點(diǎn)都串聯(lián)在控制回路中，如圖 21 所示。 接線圖如下所示： A B CMRDJC380V380VB ~8VD5D6~8VJCJCQATAKGD3D2D4 D1R2R3R4R1 圖 19 可控硅缺相保護(hù)電路 負(fù)序電壓過濾器的缺相保護(hù)法 接線圖如下所示： 三相異步電動(dòng)機(jī)缺相分析及其保護(hù)電路的設(shè)計(jì) 33 MCDJYJA B CCRJYJTAQAC DJRJm n 圖 20 負(fù)序電壓過濾器保護(hù)電路 原理：當(dāng)電動(dòng)機(jī)發(fā)生缺相時(shí)，三相不平衡將使 m、 n 兩點(diǎn)之間產(chǎn)生的負(fù)序電壓，過濾器中的 YJ 和 DJ 將工作，來使控制電路斷電，達(dá)到缺相保護(hù)的作用，或稱阻容缺相保護(hù)。因 KG 取正序?qū)?，控制極電壓為 伏，故只有三相 正常情況，電機(jī)才能保持正常運(yùn)轉(zhuǎn)。故這種保護(hù)方案有時(shí)并不太可靠。 J1273456R1R2R3D1R4 C1R5 BG1BG2D2C2D3 D4D5D6380VJ 圖 18 電子繼電器缺相保護(hù)電路 三相異步電動(dòng)機(jī)缺相分析及其保護(hù)電路的設(shè)計(jì) 32 這種用中性點(diǎn)電壓控制的線路僅能保護(hù)一相熔絲缺相或電源缺相故障。 當(dāng) 電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)候，三相 Y 形接法平衡電路中，中性點(diǎn) E 電壓值不高，故 D1不導(dǎo)通，復(fù)合管截止，繼電器 J 釋放；當(dāng)缺相故障發(fā)生之后， E 點(diǎn)對(duì)零線電壓升高。 下面我們來看用電子繼電器的缺相保護(hù)電路。以上適用于 — 55 千瓦范圍內(nèi)的電動(dòng)機(jī)。 表 4 三角形接法電動(dòng)機(jī)人為中性點(diǎn)電壓與負(fù)載的關(guān)系 動(dòng)機(jī)容量 三相正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí) 缺相運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)中 （千瓦） 中性點(diǎn)電壓（伏） 性點(diǎn)電壓（伏） 空載 輕載 滿載 空載 輕載 滿載 17 15 24 37 22 16 26 38 40 16 27 40 55 18 28 43 三相異步電動(dòng)機(jī)缺相分析及其保護(hù)電路的設(shè)計(jì) 31 DJQCA B C OQCQATAQCDJ 圖 17三阻抗中點(diǎn)電壓保護(hù)電路 如選用 DJ131/60 型電壓繼電器（其動(dòng)作電壓整定范圍為 15— 60 伏，線圈串聯(lián)，長期允許電壓 220 伏），調(diào)整電壓可整定在 20— 25 伏；如電動(dòng)機(jī)負(fù)載低于 50— 60%時(shí)，整定電壓取 15— 20 伏。 QCXJNRJ RJQCRDA B C ORJTAXJQAQC 三相異步電動(dòng)機(jī)缺相分析及其保護(hù)電路的設(shè)計(jì) 30 表 3 Y形接法電動(dòng)機(jī)中性點(diǎn)電壓與負(fù)載的關(guān)系 電動(dòng)機(jī)容量 三相正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí) 缺相運(yùn)行時(shí)中性點(diǎn) （千瓦） 中性點(diǎn)電壓（伏） 電壓（伏） 空載 輕載 滿載 空載 輕載 滿載 16 23 33 16 29 35 24 25 30 17 24 35 21 33 19 32 41 10 11 11 11 19 20 17 10 9 20 31 38 22 8 20 29 39 40 7 21 33 40 45 22 34 42 從表中數(shù)值可見，電動(dòng)機(jī)三相正 常運(yùn)行時(shí)，中型點(diǎn)電壓 00U 一般小于 10伏。即用三個(gè)等值的阻抗元件接成 Y 形與電動(dòng)機(jī)并聯(lián)，在這個(gè) Y形的中點(diǎn)，接上繼電器等保護(hù)元件，如下圖 17 所示。這種線路對(duì)于多臺(tái)電機(jī)的集中控制較為方便。該線路中，也可加上延時(shí)環(huán)節(jié)。 首先我們來看用電壓繼電器的缺相保護(hù)電路，其基本控制原理線路如下圖 16 所示。 三相異步電動(dòng)機(jī)缺相分析及其保護(hù)電路的設(shè)計(jì) 29 圖 16 中性點(diǎn)電壓缺相保護(hù)電路 采樣中性點(diǎn)電壓的缺相保護(hù)法 當(dāng)電動(dòng)機(jī)三相中任意一相斷電時(shí)，如電動(dòng)機(jī)為 Y 接法，則其中點(diǎn)電壓將顯著提高，因此中點(diǎn)電壓可用作缺相故障的信號(hào)。對(duì)三相異步電動(dòng)機(jī)能起到很好的保護(hù)作用。若安裝完畢后電 動(dòng)機(jī)無法啟動(dòng)，說明 XJ3G 繼電器相序鑒別已起作用，只需將 XJ3G 繼電器 3 個(gè) 端子 任意兩線互換，電動(dòng)機(jī)即能正常啟動(dòng)，此時(shí)相序即已認(rèn)定。此外，當(dāng)三相電壓不對(duì)稱度大于 13％時(shí)也能動(dòng)作，起到保護(hù)作用。在電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)前電 源若有缺相、錯(cuò)相等不正常情況，保護(hù)電路亦可防止電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，并能報(bào)警提示。電源正常時(shí)繼電器 J 處于吸合狀態(tài)，若電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行時(shí)由于某種原因缺相， J 立即釋放， J1 斷開，接觸器Ｋ釋放，切斷電動(dòng)機(jī)電源，從而起到保護(hù)電動(dòng)機(jī)的作用。其主要保護(hù)方案有如下 5 種： 簡單可靠的電機(jī)缺相保護(hù)電路 —— (聲光報(bào)警 ) 工作原理： 如下圖所示，按鈕 SB SB2 和接觸器Ｋ組成電動(dòng)機(jī)控制電路，通過SB SB2 控制電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行和停止。 電壓傳感型缺相保護(hù) 采用取出電壓信號(hào)的方法對(duì)電動(dòng)機(jī) 起動(dòng)前的缺相保護(hù)較可靠，但也由其局限性。如三相電流同時(shí)增大，電位升高， BG1 導(dǎo)通， BG2 截止， JC、 J釋放，電動(dòng)機(jī)也停止。如 C相缺相， BG3 截止，開關(guān)電路斷電，J斷開，電機(jī)停轉(zhuǎn)。相對(duì)應(yīng)的那一只晶體管就會(huì)截止，“與”門的條件被破壞， J 釋放，斷開相應(yīng)主回路開關(guān)，以達(dá)到保護(hù)的目的。 晶體管的缺相保護(hù)電路，其控制線路圖如下所示： JLHALHBLHC345678Z1R1C1Z2R2Z3R3C2C3BG1BG2BG3C4ZC21360V 圖 13 晶體管缺相保護(hù)電路 當(dāng)三相電流正常時(shí)，電流 互感器 LHA、 LHB、 LHC 感應(yīng)出交流電壓，此時(shí)三只晶體管 三相異步電動(dòng)機(jī)缺相分析及其保護(hù)電路的設(shè)計(jì) 27 都導(dǎo)通、繼電器 J吸合，電動(dòng)機(jī)保持正常運(yùn)轉(zhuǎn)。 對(duì)于欠電流繼電器的保護(hù)電路，用三個(gè)繼電器 K K K3 串聯(lián)在主電路中，均控制常閉開關(guān)，一個(gè) 繼電器 K串聯(lián)在控制回路中，接成電路圖如下所示： MK1K2K3KA B CKK1K2K3QATA 圖 12欠電流繼電器保護(hù)電路 工作原理：當(dāng)電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行中出現(xiàn)缺相時(shí)，則有一相電路和其他二相不一樣（大幅度降低或消失），則接在該相上的欠電流繼電器工作，控制回路中相應(yīng)的開關(guān)斷開，最終切斷主回路接觸器 K，達(dá)到保護(hù)的目的。通過電流互感器使繼電器動(dòng)作而切斷電源，達(dá)到缺相保護(hù)的目的。 電流傳感器的保護(hù)電路的工作原理：用三只電流傳感器 LH 或一只穿心式電流傳感器LLH 接入電路，在互感器次級(jí)回路內(nèi)接入一只電流繼電器 J 的控制線路，分別見圖 圖 11。對(duì)小功率自身三相平衡的電動(dòng)機(jī)則無需加 SJ。 三相異步電動(dòng)機(jī)缺相分析及其保護(hù)電路的設(shè)計(jì) 25 圖 10三傳感器保護(hù)電路 圖 11穿心式傳感器保護(hù)電路 J 失電切斷電動(dòng)機(jī)電 源達(dá)到缺相保護(hù)的目的。此時(shí)電機(jī)三相負(fù)載平衡，傳感器 LLH 次級(jí)電流等于零；晶體管 BG1 處于截止?fàn)顟B(tài)；晶體管 BG2 處于導(dǎo)通狀態(tài)，繼電器 J 吸合， JC 自鎖。 不平衡時(shí)零序電流的缺相保護(hù)法 此類情況具體的方 法有兩種：用電子繼電器的保護(hù)電路；用三只電流互感器或一只穿心式電流傳感器的保護(hù)電路。 由于實(shí)際供電電源總存在一定的不對(duì)稱，電機(jī)正常運(yùn)行實(shí)際也會(huì)存在一定的負(fù)序電流。 綜合上面 2 式，過濾器的總輸出電壓為： 1 2 2 2 2m n m n m n m nU U U U K I? ? ? ? 上式表明此過濾器的輸出電壓只與負(fù)序電流有關(guān)，正常時(shí)過濾器輸出為零，故障時(shí)過濾器有輸出。為使過濾器的輸出只與負(fù)序電流有關(guān)，電阻 aR ， cR 及容抗 aX 應(yīng)滿足以下關(guān)系式：? ， 3 3 2a a cX R R?