电动机的缺相保护

作者:林智海 字数:2121

摘 要:电动机的缺相保护有多种方法,它们各有特点。其中有的原理较复杂,电子元件较多,价格较贵;有的就很简单,并且能可靠地作缺相保护。本文提的是其中一种简单方法,用继电器作缺相保护。

关健词:缺相;保护

1 概述

电动机烧毁后的原因很大部分是由于缺相或过载时,电流很大,发热严重,绝缘被破坏,所以电动机会很快被烧毁。保护电动机不被烧毁的方法较多。例如:可采用自动空气开关,热继电器作过流保护。功率较大的电动机可采用过流继电器作过流保护。由于缺相而烧毁电动机的现象也较普遍,但在日常工作生产中却常被人们忽视,只是烧了保险则换保险。若电动机烧了再修理或换上新的了事,,则应该分析其原因,采取措施防范才是,这样才能减少经费,提高效益。

当电动机在缺相情况下,一相线电流为零,另两相线电流都会增大。例如:对于三角形接法的电动机,在额定值下正常使用时,每相绕组的相电流为电动机额定电流(线电流)的倍。当A相断路,如图a所示:a、c两相绕组串联后再与b相绕组并联接在B、c两相电源上运行,在额定负载不变时,b相绕组的相电流将是最大的,为正常运行时的2倍。而a、c两相绕组的相电流仍不变,而线路上的线电流增大到额定电流的2倍。由于b相绕组的相电流比正常运行时增大了一倍,引起绕组过热,容易烧坏电动机,Y接时当A相断路,如图b所示。b、c两相绕组串联接在电源B、c两相上运行,当额定负载不变时,a相绕组的电流为零,b、c两相绕组的电流增大到额定电流的1.7倍,使绕组过热,容易烧坏电动机。从上述分析可知,两种接法的电动机,发生缺相运行时,都会使某一相绕组(三角接法)或某两相绕组(星形接法)的相电流和线电流增大,但增大的电流还不能使熔线熔断(因由电动机熔丝的额定电流都取为电机额定电流的1.5倍以上,而熔丝的熔断电流又是熔丝额定电流的1.3~2.1倍,所以能使熔丝熔断的最小电流应为1.5X1.3=1.95倍电动机的额定电流)。而电动机不论哪种接法,缺相运行时的线路电流都只增大为电动机额定电流的2倍,所以不能使另两相熔丝熔断。这样长期运行,温度上升很快,容易烧毁电动机。当电动机的负载为额定负载的40%以上,发生缺相运行时,绕组的电流就会超过正常值,所以缺相运行必须引起注意,要采取措施作缺相的保护。

造成缺相的原因很多。例如供电线路断线;熔丝选择不当而烧断某一相;接触不良等原因都会造成缺相。缺相在未启动前,很容易被发现。如在运行中缺相,并且由于厂房噪音较大或者电动机远离控制装置等,就很难被发现,例如:抽风机、水泵、冷却塔、压缩机等,都是装在室外或较远的地方,操作者从室内不容易发现其故障。

烧毁电动机,即浪费资金,又浪费时间,影响正常生产。若烧毁重要设备或较昂贵设备上的电动机,后果更严重。如电厂的空气压缩机,有一次因缺相运行而烧毁,修理最起码用两天时间,但由于发电的任务较紧,只好换一台新的电动机,烧毁的修好后作备用。针对缺相的的问题,其实利用一个中间继电器作缺相保护就可以解决。后来也因缺相而动作过几次,由于保护较可靠,电动机得到了有效的保护。

2 工作原理和使用方法

由于各电动机的控制装置不同,作缺相保护时也应该选择方法。如交流接触器的线圈电压有380V、220V、127V,各有不同。如控制线路需380V电压时,作缺相保护的继电器接在B相与C相上(控制线路接A、C相),也可以接在B相与零线上,(继电器线圈220V)。如控制线路是220V,接在C和零线上,那么作缺相保护的继电器应接在A相和B相上,(继电器的线圈电压380V)。当控制线路是127V时,变压器的初级线圈接在A相和C相上,那么作缺相保护的继电器应接在B相和C相上,(继电器的线圈电压为380V),也可以接在B相和零线上(继电器的线圈电压为220V)。

如图一所示,合上QS后,主电路和控制线路有电,为启动作好准备,KA得电吸合,只要按下SB1电动机则自动完全Y~△启动运行,按下SB2停机。如果A相和C相缺相,KA不能吸合,电动机不能远转。如果A相缺相,即使KA能吸合,但KM无回路,KM也不能吸合,电动机也不能运转。若无KA作缺相保护,在运行中B相缺相,电动机会缺相运行而烧毁。有KA作缺相保护,即使在运行中缺相,其控制线路也随之被切断,电源被迅速拉开,电动机得以保护,使电动机的寿命延长。

如图二所示,控制线路接在A相和C相上,继电器接在B相零线上(继电器的线圈电压220V),也可以用380V的继电器接在B相和A、C两相的任一相上。当三相电源任缺一相时,都能使电源立即切断,电动机得到保护。

3 元件的选择

根据电动机的大小和配电装置的空余位置而决定。如果电动机较大的,用交流接触器也较大,则应选择中间继电器作缺相保护。中间继电器的线圈电压选用380V和220V的。若配电屏无零线则应选用380V的,如电动机较小,控制装置有零线的,应选用220V线圈的小继电器,其价格更便宜。

4 结束语

这种缺相保护方法简单实用,安装维修方便,价格便宜,用10~30元钱的元件对昂贵的设备作保护,是具有一定的经济价值的。在有需要的设备上宜采用这种方法。

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