三相電動機(jī)“斷相保護(hù)”的研究
摘要:電動機(jī)有負(fù)載運(yùn)行、斷相運(yùn)行、空載運(yùn)行及過載運(yùn)行等好多種運(yùn)行方式,在使用過程中,經(jīng)常會出現(xiàn)斷相運(yùn)行的情況,在短時間內(nèi)電動機(jī)就被燒毀,造成很大的損失。針對三相電動機(jī)的斷相問題,提出了一些相應(yīng)的保護(hù)措施。
關(guān)鍵詞:斷相保護(hù);保護(hù)方法;三相電動機(jī)
0 引言
隨著工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展,三相電動機(jī)得到了廣泛的應(yīng)用,在生產(chǎn)機(jī)械的電氣控制線路中,采取了對電動機(jī)的各種保護(hù)措施。由于過流保護(hù)、短路保護(hù)、欠壓保護(hù)、過載保護(hù)及零壓保護(hù)很容易實(shí)現(xiàn)控制,但在很多斷相情況下,三相電動機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn),定子電流很大,很容易造成電動機(jī)的燒毀,經(jīng)濟(jì)損失嚴(yán)重。因此,對三相電動機(jī)“斷相保護(hù)”的研究也越來越受關(guān)注。
從電流方面看,目前常用的三相電動機(jī)斷相保護(hù)器,用戶使用時大多數(shù)不會配比、計(jì)算與調(diào)試,很不方便,而且斷相后沒有記憶功能,不能與閘刀配合使用,使用范圍受到限制;從接線方面看,對Y型聯(lián)接的電動機(jī),當(dāng)某相斷相則該相無電流,而另兩相中有某相電流比額定電流高時,則將使該相保護(hù)器切斷電源,使電動機(jī)停止運(yùn)行,從而實(shí)現(xiàn)斷相保護(hù)。而△型聯(lián)接中情況就不一樣,在保護(hù)器保護(hù)的情況下仍將電動機(jī)燒毀,達(dá)不到斷相保護(hù)的目的。所以,對Y型聯(lián)接的電動機(jī)采用電流型、熱效應(yīng)型作斷相保護(hù),對△型聯(lián)接的電動機(jī)斷相保護(hù)采用電壓型作斷相保護(hù)。
電壓型電動機(jī)斷相保護(hù)器,在Y型、△型聯(lián)接的電動機(jī)中都能起斷相保護(hù)作用,克服了熱效應(yīng)型、電流型在電動機(jī)斷相保護(hù)中的局限性,而且具有低電壓、過電壓保護(hù)功能,適用于三相四線380V供電條件下的各種電動機(jī)。
1 電動機(jī)斷相運(yùn)行的因素
在三相電動機(jī)的使用過程中,經(jīng)常出現(xiàn)其因缺相運(yùn)行而燒毀的情況,根據(jù)研究,以下幾個方面的因素只要存在一條,就可導(dǎo)致電動機(jī)的斷相運(yùn)行。
(1)某相熔體燒斷。
(2)控制電動機(jī)的閘刀開關(guān)如果不及時檢修,質(zhì)量較差,再加上長時間使用,也會發(fā)生斷相故障。
(3)當(dāng)用電量集中時,在變壓器低壓出口的保險片和配電室內(nèi)供電總閘刀熔斷器容易熔斷。
(4)電動機(jī)中某相繞組內(nèi)部接頭斷線或者是導(dǎo)線接頭接觸不良都會造成斷相運(yùn)行。
(5)操作頻率過高或者負(fù)載較大時,造成電動機(jī)短路,從而燒斷熱元件。
(6)當(dāng)電動機(jī)超負(fù)載運(yùn)行、故障運(yùn)行、供電線路電壓不穩(wěn)定或者交流接觸器容量選擇不當(dāng)時,會造成主觸頭接觸不良,導(dǎo)致斷相運(yùn)行。
2 電動機(jī)斷相保護(hù)的原理
電動機(jī)斷相保護(hù)裝置的電路共有六個外接端子,其中N是接電源的零線,A、B、C是接主電路對應(yīng)的A相B相和C相,IN和OUT兩個接線端與控制回路電源串接。每個外接端子的內(nèi)部都是固有部件,必須一一對應(yīng),同時,柱與柱之間的距離應(yīng)盡可能地大,這樣可以防止并聯(lián)接線柱之間短路。因此,這些固有部件一定要謹(jǐn)慎接好,接錯時還有可能燒壞保護(hù)裝置。電動機(jī)斷相保護(hù)裝置的原理如圖1所示。
3 電動機(jī)斷相保護(hù)的方法
電動機(jī)斷相保護(hù)的方法有:采用電壓繼電器、采用斷絲電壓保護(hù)、采用帶斷相保護(hù)的熱繼電器、采用專門為斷相運(yùn)行而設(shè)計(jì)的斷相保護(hù)繼電器、采用欠電流繼電器等。
3.1 斷相保護(hù)的目的
在三相電動機(jī)的運(yùn)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(hù)等原因造成一相斷線或者三相電源的熔斷器一相熔斷,都會造成三相電動機(jī)斷相運(yùn)行。如果發(fā)現(xiàn)不及時,還會造成電動機(jī)的燒毀以及設(shè)備的損壞,從而影響連續(xù)的生產(chǎn),造成一定的損失。
為了保障電動機(jī)的安全運(yùn)行,一般重要電動機(jī)都裝有各種斷相保護(hù)裝置,以防在發(fā)生缺相時造成電動機(jī)的燒毀,盡可能減少不必要的損失。
3.2 基本原理
當(dāng)今的電動機(jī)缺相保護(hù)電路線路復(fù)雜,元件較多,工作可靠性不高,大部分采用電子式保護(hù)裝置,或者由于工作失常,造成電動機(jī)不能合閘或保護(hù)拒動,影響生產(chǎn)的順利進(jìn)行。
本文介紹的保護(hù)裝置不僅具有元件少,原理簡單,基本不需維護(hù)、工作可靠等多方面的特點(diǎn),而且通過盡可能適當(dāng)?shù)呐渲迷?,還可起到無功補(bǔ)償?shù)淖饔谩?br /> 該保護(hù)裝置的原理是:三相星形接線的中性點(diǎn),三相負(fù)載平衡時電位基本是低電位,當(dāng)三相電源缺相時,中性點(diǎn)電位會升高到相電壓。根據(jù)此特點(diǎn)監(jiān)測電源的供電情況,可以起到缺相保護(hù)作用。
3.3 接線說明
接線時,三個電容器接成星形,電容器端子分別接A、B、C三相電源,中性點(diǎn)接電壓繼電器的線圈,線圈另一端接地。電壓繼電器的常閉接點(diǎn)應(yīng)串接于交流接觸器的控制回路中。當(dāng)A、B、C任一相斷開時,中性點(diǎn)電位升高為相電壓,電壓繼電器動作,使交流接觸器的控制回路斷開,切除電動機(jī)電源,實(shí)現(xiàn)了斷相保護(hù)。
對于低電壓電動機(jī)來講,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,可以結(jié)合電動機(jī)的功率選擇合適的電容值。
對于高壓電動機(jī),其保護(hù)裝置相對完善。這種保護(hù)裝置適用于各類三相感應(yīng)式電動機(jī),接線簡單,基本不占用空間,容易實(shí)現(xiàn)。
4 結(jié)束語
三相電動機(jī)斷相保護(hù)電路的設(shè)計(jì)可以達(dá)到快速切斷控制回路電源的目的,在三相電動機(jī)缺相時,不僅能起到保護(hù)電機(jī)的作用,而且此保護(hù)裝置還具有相序指示和缺相指示,能滿足直觀的視覺提示,在實(shí)際應(yīng)用中能降低修理成本以及設(shè)備的故障率,具有一定的經(jīng)濟(jì)適用性。
綜上所述,在對三相電動機(jī)“斷相運(yùn)行”的原因研究的基礎(chǔ)上,從啟動控制電路上和主電路上采取了切實(shí)可行的斷相保護(hù)的方法,有效地解決了實(shí)質(zhì)問題。
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