三相異步電動機斷相保護設(shè)計_畢業(yè)設(shè)計論文-在線瀏覽
2024-09-21 16:59本頁面
【正文】 影響生產(chǎn)效益，故對電動機采取保護措施是必不可少的。本文就三相異步電動機斷相保護進行分析，并探討幾種斷相保護電路在實際中的應(yīng)用。然后以三相異步電動機連續(xù)控制電路 為例進行分析，克服斷相不能被控制電路檢測的缺點，采用接觸器來控制，來設(shè)計一個能完成斷相控制的控制電路圖。 2 第二章 三相異步電動機斷相的原因及危害 第一節(jié) 斷相原因 三相異步電動機斷相運行的原因很多 ,常見的情況有以下幾種 : ①氣候惡劣 (如刮風(fēng) ,下雨 ,下雪等 ),造成電網(wǎng)一相電源斷線；②閘刀開關(guān)上的熔體沒有擰緊，或擰得過緊（將熔體端頭壓斷），熔體出現(xiàn)浮接現(xiàn)象。將以上各種情況歸納為：電動機外部電源斷相和電動機內(nèi)部繞組斷線斷相兩種。 電動機缺相運行對電動機造成危害的有：起動前斷相和運行中斷相。當缺相發(fā)生在三相異步電動機起動前，那么接通電源后，由于定子無法形成旋轉(zhuǎn)磁場也就無法起動，轉(zhuǎn)子左 右擺動，有強烈的“嗡嗡”聲。 運行中斷相 缺相發(fā)生在三相異步電動機正常運行過程中，造成嚴重的三相電壓、三相電流不平衡，定子磁場由三相旋轉(zhuǎn)磁場變?yōu)閱蜗嗝}振磁場 [4]，電動機轉(zhuǎn)矩大大降低，只要負載轉(zhuǎn)矩允許電動機仍能轉(zhuǎn)動，但出力將大大降低，此時電動機二相運行的電流等于額定電流 ～ 2 倍，由于大電流長時間在定子繞組中流動，會使定子繞組過熱，以致燒毀。 綜上所述，電源斷相或繞組斷線，使電動機單相運行是不利的，所以應(yīng)選擇適當?shù)谋? 護措施，對三相異步電動機進行斷相保護，否則會造成電動機過流過載而燒毀 。在運行中電源缺相，電源由三相變成了單相，定子磁場由三相旋轉(zhuǎn)磁場變成了單位相脈動磁場，但這一單相脈動磁場可分成兩個互為反向的旋轉(zhuǎn)磁場 [6]。 4 第三章 斷相運行電流的分析 為了正確選擇斷相保護裝置，需要知道在斷相運行狀態(tài)下，線電流與相電流的變化情況，現(xiàn)在我們來確定斷相運行狀態(tài)下，線電流和相電流的相對值。 一． Y接電動機一相電源或一相繞組斷開，如圖 1. 1．電動機啟動前斷相： a）正常起動時的起動電流 IQ： ZUI ?? b）斷相起動時的起動電流 QI? ： 0IAQ?? ， QXQXBQC ZU2 3Z2 U3Z2 UZ2 UIII ?? ???????????? = 注： 1）電機在斷相前后線電壓仍保持對稱，因此有 xx UU ???? ； 2）電機在斷相前后每相繞組的阻抗值（模）不變，即 QZ = QZ? 式中： ?U 斷相前相電壓； XU 斷相前線電壓； XU? 斷相后線電壓； QZ 斷相前每相繞組的阻抗值（模）； QZ? 斷相后每相繞組的阻抗值（模）。 2．電動機在運行中斷相： a）正常運行時電動機輸出功率 P： P= 3 ?? XX UI COS? ? ? b）斷相運行時電動機輸出功率 P? ： ?????????? C O SIUP XX 假定斷相后電動機的輸出功率、功率因數(shù)與效率均不變，即： P=P? ； ???? COSCOS ； ???? 而電壓： XX UU ?? ； 由上面關(guān)系則有： XX ?? 即 XCBX ?????? 式中： XI 電動機正常運行時的線電流； XI? 電動機斷相運行時的線電流； ?COS 電動機正常運行時的功率因數(shù)； ??COS 電動機斷相運行時的功率因數(shù)； ? 電動機正常運行時的效率； ?? 電 動機斷相運行時的效率。 6 以線電壓 ABU? 為參考正弦量（斷相后線電壓仍對對稱） 則有： 。V380U),V(120380U BC0BC ????? 。 以線電壓 ABU? 為參考正弦量（斷相后線電壓仍對對稱 則有： ),(0380 0 VU BC ??? ?? ???????????? ZZUII BCCAAB 2 038 020??? = ???Z2380 ?????????? Z 0380ZUI0BCBC ?? = ????Z380 ? ????????? ??? ???? Z2 3 8 03Z2 03 8 03Z2//Z UI0BCB ?? 由基爾霍夫電流定律： 0II CB ???? ?? 9 由上面關(guān)系則有：BCCAAB I21Z2380II ??????； BCCB I23II ?????； 因此有： CAABBCCB I3I3I23II ????????? 1． 電動機在起動前斷相： a）正常起動時的起動電流 QI ： 3Z380I ?? b）斷相后起動時的起動電流： 0IAQ?? ； CQBQ Z3 8 023Z3 8 023Z2//Z 3 8 0II ??????????? ； 因此有： CQBQ ????? 又由于 NQ I)7~5(I ? 則有： NCQBQ I)6~4(II ???? 2．電動機在運行中斷相： a）正常運行時電動機輸出功率 P： P= 3 ??XI COS? ? η b）斷相運行時電動機輸出功率 P? ： P? ????????? C O SI380 B 假定斷相后電動機的輸出功率、功率因數(shù)與效率均不變，即： P=P? ； ???? COSCOS ； ???? 由上面 關(guān)系則有： XB I3I ?? 因此有： ???????????? II3 3I31II。 將上述不同負載率時的斷相故障電流關(guān)系列表如下： 斷 相 類 型 編 號 電動機接線方式類型 起動前斷相 運行中斷相 滿載β=100% 輕載 Y接電機電源一相或兩相斷開 1 0IAQ?? CQBQ II ??? ? = NI)6~4( NQ I)7~5(I ? 0IA?? CB II ??? = NI β = 58% 0IA?? CB II ??? = NI 斷 相 類 型 編 號 電動機接線方式類型 起動前斷相 運行中斷相 滿載β=100% 輕載 Δ接 AQBQ II ??? BA II ??? β = 67 BA II ??? 11 電機一
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