【正文】 異步電動機缺相運行的目的，在于了解缺相運行狀態(tài)下電壓或電流的變化規(guī)律。當三相供電不平衡時就會有較 大的負序電流出現(xiàn)。而靠判別電流大小的方法也是不可靠的，這就是為什么電子式保護器也不好用的原因。 表 1 缺相運行的情況比較 缺相種類 電路圖 星型連接，電源線 或繞組線一相斷開 ABC 三角形連接，電 源線一相斷開 ABC 三角形連接，繞 組線一相斷開 ABC 公共供電母 線一相斷開 M MABC 三相異步電動機缺相分析及其保護電路的設(shè)計 10 判斷缺相的正確分析方法 怎么判定缺相呢？電力系統(tǒng)有負序電流的量，平常負序電流為 0，缺相或者不平衡，立即就有負序電流，是特征量。此外，由于現(xiàn)代供電系統(tǒng)容量增加，采用電力熔斷器作為短路保護，結(jié)果也使電動機缺相運行的可能性增大。 上述 四 種情況中 3 較少， 4 可能性較大。無論單相運行或兩相運行，都稱為缺相 運行。星形接法電動機，無論電源一線斷開或繞組一相斷開，即成單相交流電源供電、其他兩相繞組串聯(lián)的情況，通稱為單相運行。三相異步電動機在此種情況下 運行，屬于單相運行，我們稱之為缺相運行。所謂缺相，是針對三相交流電機而言， 工業(yè)電機一般都是三相火線，因為工業(yè)用電是 380V，每相相差 120 度的三相電，缺少一根火線 。 當電機維持一定的缺相時間后，就會因過熱從而燒壞電機。實際上，熱繼電器基本保護不了電動機，如果整定電流為額定電流，在啟動時或者在過載情況下，非常容易誤動，電動機偶爾過載一下是沒有問題的，而頻繁 出現(xiàn)將損壞電機。 電動機缺相時其發(fā)熱絕對不是正常的 3 倍，而是 6～ 8倍，主要不是定子發(fā)熱而是轉(zhuǎn)子發(fā)熱，異步電動機的轉(zhuǎn)子散熱總是很差，轉(zhuǎn)子受熱，就會加熱軸承，使得潤滑變差，形成惡性循環(huán)。 三相異步電動機缺相分析及其保護電路的設(shè)計 8 第二章 三相異步電動機缺相運行分析 缺相情況概述 缺相是針對三相交流電源而言的， 工業(yè)電機一般都是三相火線， 因為工業(yè)用電是380V，每相相差 120 度的三相電，缺少一根火線即為缺相 。 最后是對全文的總結(jié)，從整體上概括了三相異步電動機的缺相保護的方案。其中電流 平衡檢測的缺相保護方案有 6 種，電壓平衡檢測的缺相保護方案有 5 種。對于每一種三相異步電動機不同的缺相情況，都深入的分析其缺相后的電壓電流情況，是否能夠繼續(xù)工作，是否會燒壞繞組，其缺相情況下的具體的電壓、電流的數(shù)值也通過分析計算求得。這也是取出缺相故 障信號，擬定缺相保護方案和衡量缺相保護方案的有效性、合理性的理論依據(jù)。 在第一部分中，主要運用對稱分量法對三相異步電動機的缺相運行進行分析。 由于本次設(shè)計的課題是：三相異步電動機缺相分析及其保護電路的設(shè)計。 在早先的缺相保護方法中，利用電磁 繼電器較多，現(xiàn)有逐步向晶體管控制的方向發(fā)展的趨勢；或?qū)⑦^載、缺相保護合為一體的綜合保護器。前者屬于缺相檢測保護，缺相發(fā)生后，立即把檢測到的電壓、電流信號傳達給執(zhí)行元件，把電機的電源立即斷開并警報；后者屬于過熱保護，缺相發(fā)生后，電動機依然繼續(xù)運行，直到溫升超過極限值時才停止運轉(zhuǎn)，屬于傳感器類型的保護。在挖掘機中，錯相將使旋轉(zhuǎn)磁場逆轉(zhuǎn)，從而造成電動機反轉(zhuǎn)；某相脈沖將觸發(fā)另一相電壓，從而無法把全部機構(gòu)的零位調(diào)出來 。 在實際生活中，錯相和缺相保護在礦山采掘設(shè)備中有著及其廣泛和重要的應(yīng)用，如國產(chǎn)的 WK4， WK10 挖掘機等設(shè)備均有錯相和缺相保護電路。因此，許多專家和學(xué)者，以及設(shè)計單位都在進一步研究優(yōu)化電動機的系統(tǒng)控制，綜合考慮三相電源的相序和缺相兩因素對電動機的影響，設(shè)計一種系統(tǒng)控制的輔助邏輯電路，在電源缺相或相序出錯 的時，自動切斷電源達到及三相異步電動機缺相分析及其保護電路的設(shè)計 6 時保護電機目的 。這樣，往往沒有把缺相和相序等因素共同考慮，存在一定的缺陷。異步電動 機控制電路的設(shè)計思路，廣泛采用三相電源中的兩相，來判別缺相和相序問題。設(shè)計出的電路動作可靠，抗干擾能力強，同類情況的保護電路具有一定的通用性。其控制電路又包括檢測放大、跟蹤比較、執(zhí)行輸出等環(huán)節(jié)。為此對三相異步電動機的缺相運行進行保護是非常重要的。當發(fā)生缺相的時候，相當于三相異步電動機在不對稱的電壓下運行，未缺相的那相電流會急劇增大，其現(xiàn)象表現(xiàn)為：電機嗡嗡直叫、發(fā)熱、轉(zhuǎn)速較慢或者不轉(zhuǎn)動。所謂缺相，是針對三相交流電源而言， 工業(yè)電機一般都是三相火線，因為工業(yè)用電是 380V，每相相差 120 度的三相電，缺少一根火線。隨著我國經(jīng)濟的高速發(fā)展，電動機在各個領(lǐng)域的應(yīng)用將更加廣泛，因此保護電動機的安全可靠運行更加迫切，而三相異步電動機損壞的主要原因，就是由于缺相造成的。力求做到最經(jīng)濟實用 ,安全有效，并進一步設(shè)計出適合實際生產(chǎn)的保護電路。故本設(shè)計就缺相原因 ,斷相運行時的理論分析進行探討 ,以此作為尋求與評定合理的缺相保護措施的基礎(chǔ) , 在此次設(shè)計中 ,我們采用對稱分量法分析缺相運行 ,并分電動機起動前就缺相和電動機起動后發(fā)生缺相兩種情況進行分析。發(fā)生上敘任何一種情況 ,都不具備三相異步電動機運行的基本條件 ,統(tǒng)稱為缺相運行。這是三相異步電動機運行的基本條件。三相異步電動機缺相分析及其保護電路的設(shè)計 1 目 錄 第一章 緒論 ????????????? ??????? ?????????? 1 第二章 三相異步電動機缺相運行分析 ???? ??????? ???????? 4 缺相情況概述 ??????????????????????????4 三相異步電動機缺相運行 ????????????????????? 4 缺相的各種原因 ????????????????????????? 4 判斷缺相的正確分析方法 ????????????????????? 6 星型接法 電動機的缺相分析 ?? ?????????????????? 7 星型電動機起動前某電源線或繞組相斷開 ?? ????????? 7 星型電動機起動后某電源線或繞組相斷開 ? ?????? ???? 8 三角形接法電動機的缺相分析 ??????????????????? 11 起動前某繞組相斷開 ??????? ??? ? ? ???????? 11 起動前某電源線斷開 ????? ??? ?????? ????? ? 11 起動后某繞組相斷開 ????????? ?????? ? ??? ? 12 起動后某電源線斷開 ??????? ?????? ?? ????? 13 公用母線一線斷開 ? ??????? ????? ?????? ? ??? ? 14 第三章 三相異步電動機缺相保護方案 ?????????? ??????? ?? 15 電流傳感型缺相保護 ????????????? ?????? ???? 15 新中興數(shù)顯智能電動機保護器 ??? ?????? ??????? 15 根據(jù)熱繼電器的特有性能來保護電動機 ? ?????? ????? 17 速飽和零序電流傳感器來保護電動機 ? ?????? ?????? 17 負序電流過濾器保護法 ?????????? ?????? ??? 19 不平衡時零序電流的缺相保護法 ?????? ????????? 20 欠電流或過電流信號的缺相保護法 ??? ?????? ????? 22 電壓傳感型缺相保護 ??????????????????????? 23 簡單可靠的電機缺相保護電路 ???? ?????? ?????? 24 采樣中性點電壓的缺相保護法 ???? ?????? ?????? 25 可控硅的開關(guān)特性缺相保護法 ???????? ?????? ?? 28 三相異步電動機缺相分析及其保護電路的設(shè)計 2 負序電壓過濾器的缺相保護法 ????? ????? ? ????? 28 熔斷電壓控制的缺相保護電路 ?????? ?????? ???? 29 補充說明幾種常用的缺相保護電路 ?? ????? ??????? ? ?? 30 邏輯控制電路的缺相保護法 ?????? ????? ?? ? ??? 30 農(nóng)用電機的缺相保護電路 ??????? ????? ?? ? ???32 挖掘機的缺相保護電路 ???????? ? ???? ??? ? ?? 32 厚膜集成電路的缺相保護法 ?????? ????? ??? ? ?? 34 缺相保護的改進 ??????????? ????? ??? ? ?? 35 第四章 設(shè)計總結(jié) ???????? ????? ? ?? ???????????? 38 參考文獻 ???????? ?????? ????????????????? 42 致謝 ???????????????? ?????? ??????????? 43 附錄 ????????????????????????????????? 44 三相異步電動機缺相分析及其保護電路的設(shè)計 3 摘 要 本課題是根據(jù)電動機缺相運行的各種情況 ,研究設(shè)計出符合生產(chǎn)要求的保護電路。我們知道 ,三相異步電動機三相繞組通入三相交流電時產(chǎn)生均衡的旋轉(zhuǎn)磁場。所謂缺相 ,即三相供電電源中缺少一相 (如三根相線中的任何一根斷開 )或三相繞組中有任何一相斷開。而在工礦企業(yè)生產(chǎn)運行中 ,異步電動機因缺相而燒毀的數(shù)量驚人。另外對于電動機的主要控制電路 ,斷相故障信號提取電路等等都加以分析 ,選擇。 關(guān)鍵詞 ：三相異步電動機；缺相；對稱分量法；保護電路；傳感型 三相異步電動機缺相分析及其保護電路的設(shè)計 4 Abstrcct This subject is to lack various kingds of situationsoperated according to the motor,study and design the protection circuit with accords whit the production know ,three different step motor threephase winding coherent to enter threephase produce the balanced rotatory magic field at the alternating are the primary canditiong thatthree different step motors supply powerand lack a phase in the power in three there is a want on a phase on a phase disconnection in the threephase winding .chat any kind of situation on happening,don’ t possess the primary condition that three different step motors operate,referred to as running scarcly,andproduce while running in the industrial and mining enterprises,asynchronous quantity that motor burns because of being lacks the looks design according to the reason which is short of protective measure to regard according to situation these as and design the suitable protection circuit that produce actually this design,we adopt the symmetrical weight method analyse that runs dividing motor start on lack looks and is it analyses to lack phase two kinds of situations to happen after control circuit to the motor in addition,lack the trouble signal of the looks and draw the circuit ,etc. analyse in is most economical and most practical to make every effort to acplish,safe and effective. Keywords: three different step motor； lacking phase； symmetrical weight method； protection circuit； sensor— type 三相異步電動機缺相分