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 最近給一石料廠(chǎng)維修一臺傳送帶電動(dòng)機線(xiàn)路，發(fā)現了一款小型的斷相保護器。由于以前沒(méi)見(jiàn)過(guò)，感覺(jué)很好奇，便進(jìn)行了拆卸。拆卸后，見(jiàn)元器件少，電路簡(jiǎn)單，便繪制出了接線(xiàn)圖，共同行參考。

       它的動(dòng)作原理是：當運行中的電動(dòng)機有斷相時(shí)，電動(dòng)機的中性點(diǎn)不是零電位，與地形成電位差，此電壓經(jīng)整流穩壓，使繼電器J得電吸合，常閉點(diǎn)斷開(kāi)，接觸器C線(xiàn)圈供電被切斷，C斷電釋放，從而保護電動(dòng)機不因缺相而燒毀。

斷相保護器概念簡(jiǎn)介

三相電動(dòng)機“斷相保護”的研究

隨著(zhù)工農業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，三相電動(dòng)機得到了廣泛的應用，在生產(chǎn)機械的電氣控制線(xiàn)路中，采取了對電動(dòng)機的各種保護措施。由于過(guò)流保護、短路保護、欠壓保護、過(guò)載保護及零壓保護很容易實(shí)現控制，但在很多斷相情況下，三相電動(dòng)機低速運轉，定子電流很大，很容易造成電動(dòng)機的燒毀，經(jīng)濟損失嚴重。因此，對三相電動(dòng)機“斷相保護”的研究也越來(lái)越受關(guān)注。

從電流方面看，目前常用的三相電動(dòng)機斷相保護器，用戶(hù)使用時(shí)大多數不會(huì )配比、計算與調試，很不方便，而且斷相后沒(méi)有記憶功能，不能與閘刀配合使用，使用范圍受到限制;從接線(xiàn)方面看，對Y型聯(lián)接的電動(dòng)機，當某相斷相則該相無(wú)電流，而另兩相中有某相電流比額定電流高時(shí)，則將使該相保護器切斷電源，使電動(dòng)機停止運行，從而實(shí)現斷相保護。而△型聯(lián)接中情況就不一樣，在保護器保護的情況下仍將電動(dòng)機燒毀，達不到斷相保護的目的。所以，對Y型聯(lián)接的電動(dòng)機采用電流型、熱效應型作斷相保護，對△型聯(lián)接的電動(dòng)機斷相保護采用電壓型作斷相保護。

電壓型電動(dòng)機斷相保護器，在Y型、△型聯(lián)接的電動(dòng)機中都能起斷相保護作用，克服了熱效應型、電流型在電動(dòng)機斷相保護中的局限性，而且具有低電壓、過(guò)電壓保護功能，適用于三相四線(xiàn)380V供電條件下的各種電動(dòng)機。  

運行因素

在三相電動(dòng)機的使用過(guò)程中，經(jīng)常出現其因缺相運行而燒毀的情況，根據研究，以下幾個(gè)方面的因素只要存在一條，就可導致電動(dòng)機的斷相運行。

(1)某相熔體燒斷。

(2)控制電動(dòng)機的閘刀開(kāi)關(guān)如果不及時(shí)檢修，質(zhì)量較差，再加上長(cháng)時(shí)間使用，也會(huì )發(fā)生斷相故障。

(3)當用電量集中時(shí)，在變壓器低壓出口的保險片和配電室內供電總閘刀熔斷器容易熔斷。

(4)電動(dòng)機中某相繞組內部接頭斷線(xiàn)或者是導線(xiàn)接頭接觸不良都會(huì )造成斷相運行。

(5)操作頻率過(guò)高或者負載較大時(shí)，造成電動(dòng)機短路，從而燒斷熱元件。

(6)當電動(dòng)機超負載運行、故障運行、供電線(xiàn)路電壓不穩定或者交流接觸器容量選擇不當時(shí)，會(huì )造成主觸頭接觸不良，導致斷相運行。  

斷相保護原理

電動(dòng)機斷相保護裝置的電路共有六個(gè)外接端子，其中N是接電源的零線(xiàn)，A、B、C是接主電路對應的A相B相和C相，IN和OUT兩個(gè)接線(xiàn)端與控制回路電源串接。每個(gè)外接端子的內部都是固有部件，必須一一對應，同時(shí)，柱與柱之間的距離應盡可能地大，這樣可以防止并聯(lián)接線(xiàn)柱之間短路。因此，這些固有部件一定要謹慎接好，接錯時(shí)還有可能燒壞保護裝置。  

斷相保護方法

電動(dòng)機斷相保護的方法有：采用電壓繼電器、采用斷絲電壓保護、采用帶斷相保護的熱繼電器、采用專(zhuān)門(mén)為斷相運行而設計的斷相保護繼電器、采用欠電流繼電器等。

斷相保護的目的

在三相電動(dòng)機的運行中，只要有以下情況之一，如接觸器觸點(diǎn)燒損等造成一相接觸不良，安裝維護等原因造成一相斷線(xiàn)或者三相電源的熔斷器一相熔斷，都會(huì )造成三相電動(dòng)機斷相運行。如果發(fā)現不及時(shí)，還會(huì )造成電動(dòng)機的燒毀以及設備的損壞，從而影響連續的生產(chǎn)，造成一定的損失。

為了保障電動(dòng)機的安全運行，一般重要電動(dòng)機都裝有各種斷相保護裝置，以防在發(fā)生缺相時(shí)造成電動(dòng)機的燒毀，盡可能減少不必要的損失。 

基本原理

當今的電動(dòng)機缺相保護電路線(xiàn)路復雜，元件較多，工作可靠性不高，大部分采用電子式保護裝置，或者由于工作失常，造成電動(dòng)機不能合閘或保護拒動(dòng)，影響生產(chǎn)的順利進(jìn)行。

本文介紹的保護裝置不僅具有元件少，原理簡(jiǎn)單，基本不需維護、工作可靠等多方面的特點(diǎn)，而且通過(guò)盡可能適當的配置元件，還可起到無(wú)功補償的作用。

該保護裝置的原理是：三相星形接線(xiàn)的中性點(diǎn)，三相負載平衡時(shí)電位基本是低電位，當三相電源缺相時(shí)，中性點(diǎn)電位會(huì )升高到相電壓。根據此特點(diǎn)監測電源的供電情況，可以起到缺相保護作用。  

接線(xiàn)說(shuō)明

接線(xiàn)時(shí)，三個(gè)電容器接成星形，電容器端子分別接A、B、C三相電源，中性點(diǎn)接電壓繼電器的線(xiàn)圈，線(xiàn)圈另一端接地。電壓繼電器的常閉接點(diǎn)應串接于交流接觸器的控制回路中。當A、B、C任一相斷開(kāi)時(shí)，中性點(diǎn)電位升高為相電壓，電壓繼電器動(dòng)作，使交流接觸器的控制回路斷開(kāi)，切除電動(dòng)機電源，實(shí)現了斷相保護。

對于低電壓電動(dòng)機來(lái)講，主要是耐壓水平足夠就可以，電容器容量不需太大。在選擇電容器容量時(shí)，可以結合電動(dòng)機的功率選擇合適的電容值。

對于高壓電動(dòng)機，其保護裝置相對完善。這種保護裝置適用于各類(lèi)三相感應式電動(dòng)機，接線(xiàn)簡(jiǎn)單，基本不占用空間，容易實(shí)現。 

分類(lèi)

從保護原理上看，可分為兩類(lèi)：一、基于電壓的斷相保護。原理是通過(guò)檢測電源電壓來(lái)發(fā)現是否存在缺相。一般這類(lèi)產(chǎn)品往往兼有相序保護功能，稱(chēng)為“電壓相序繼電器”。優(yōu)點(diǎn)是使用簡(jiǎn)單，一臺“電壓相序繼電器”能保護多臺電動(dòng)機，缺點(diǎn)是只能對電源缺相進(jìn)行保護，對于交流接觸器觸點(diǎn)接觸不良等造成的電動(dòng)機缺相不起保護作用。另外，對于動(dòng)態(tài)缺相（即電動(dòng)機運轉后再發(fā)生的缺相），因電動(dòng)機的發(fā)電作用，失電的那一相電壓并不為零，而通常只比正常的相電壓略低，這類(lèi)產(chǎn)品的誤判率較高。

二、基于電流的斷相保護

通常是用電流互感器檢測電動(dòng)機三相電流，不論是電源故障還是交流接觸器觸點(diǎn)接觸不良，都能保護。這類(lèi)產(chǎn)品通常叫做“電動(dòng)機綜合保護器”，集過(guò)載保護、缺相保護，三相不平衡保護等功能于一身。這類(lèi)產(chǎn)品又分電子式和智能型兩大類(lèi)，電子式的功能較簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜，目前市面上的產(chǎn)品性能和質(zhì)量良莠不齊，從幾十元到一兩百元一個(gè)不等，基本選擇原則還是一分價(jià)錢(qián)一分貨。智能型功能完善但價(jià)格較貴，最明顯的特征是智能型一般都可以顯示電流。目前市面上有一種叫“維繼”的產(chǎn)品，性能和價(jià)格都比較適中，對電機斷相的保護比較完善。電動(dòng)機燒毀有60%是因為缺相引起的，所以電動(dòng)機的斷相保護非常重要。

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