可靠实用的电动机简易缺相保护电路

在工矿企业和农村，三相电动机因故烧毁损坏的现象很多。由于缺相因素导致电动机烧毁的比例占总数的2/3以上。而缺相故障中，电源缺相又占了总缺相故障数的90％左右，一般情况下电动机的接线盒及绕组缺相的比例相当低。对三相电动机的缺相保护，有很多种。传统的方法是采用热继电器（如JR16-20/3D型)。但由于它固有的惯性、迟延性，导致保护动作不灵敏、不可靠，使其应用受到限制，被
逐渐淘汰。近年来推出的一些电子型缺相保护器（或综合保护器）电路复杂，维修不便，价格昂贵而影响其推广使用。

    笔者经理论分析和推导，历经几年的实践，自行设计、制作了一种简单、可靠、实用的缺相保护电路（图1）。在三相电动机控制电路中（以直接启动为例）串接一对由缺相检测电路送入的继电器动断接点KA。缺相检测信号分别由两组三相桥式整流电路组成。由X11、X12、X13三点引出熔断器FUl-3前的A、B、C三相电压，送至由D1-6组成的三相桥式整流电路Z1；由接触器（或热继电器）后的X31、X32、X33三点引出的A、B、C三相电压，送至由D7-12组成的三相桥式整流电路Z2。两组整流电路的输出端的正极连接成V1点，Z1的负极V2与Z2的负极V3两点之间接入直流继电器KA与接触器的辅助动合接点QK。在正常运行情况下，整流电路Z1、Z2输出的电压相等，均为2.34×220=515V；当发生缺相时，Z1输出的电压不变，Z2输出电压明显降低。这样就在V2与V3之间产生了240V左右电压差。由图1可知，若由于A、B、C三相中有任意一相熔断器熔断（或接触器触头及其接线头松动）形成任意一相缺相，则Z2的输出电压均会发生相同的变化，使KA得电动作，引起其动断接点KA断开后，切断了接触器QK的控制电压，使接触器主触头QK断开，从而确保电动机失电而停机。图1中，与KA线圈串接的QK动合接点的作用是确保在电动机停机时，KA不承受电压。由于在缺相时KA承受电压，根据继电器的特性，它吸合时，只要电压不至于低得太多（实践证明，缺相时这个电压基本上不会低），就能确保正常动作。这比那些在电源B、C两相的X22与X23之间并接电压继电器来实现的缺相保护要好得多，因为这时并接的电压继电器是在正常时吸合，而当发生缺相时，要求它返回（断开）。可是，当任一相缺相时，将使接触器或这只继电器的线圈通过电动机的连接，而始终处于50%-57.7%（根据绕组联接方式而有所不同）的线电压。由于这一电压的存在，使接触器或继电器处于不确定的状态，即有可能返回（断开），也有可能继续维持吸合状态。这种情形下，电动机就不一定能及时停机，而有可能继续处于缺相的状态下运行，从而威胁电动机的安全。笔者设计的缺相保护电路能有效地克服这些缺陷，确保电源缺相时能及时动作，切断电动机的电源。

    两组整流电路Z1、Z2的D1-6及D7-12共12只二极管，选用耐压为1000V以上，电流为5A以上的硅整流二极管，KA选额定电压为220V的直流继电器。整套缺相保护装置的造价在100元以内。近几年来在本公司和本县农村用电户的许多3-200kW的各类普通电动机控制中广泛使用，效果良好。

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