电动机断相保护装置.docx

电动机断相保护装置介绍及革新电动机断相保护装置介绍及革新关键词：断相保护原理、技术革新运行中的三相电动机一相突然断线的故障叫作断相故障，也 叫作电动机单相运行由于单相运行时电动机的转矩比所产学生 的转矩小得多，因此，一般情况下电动机都将因为力矩小于负荷 而被迫堵转，从而使电动机严重过负荷，这种故障也是井下烧毁 中小型电动机的主要原因之一造成三相电动机单相运行的原因为：1、线路断线；2、真空 接触器三相不同步，虚接或单相粘结；3、各连接螺栓压接松动 等原因为了减少电动机的烧毁率，对运行中的电动机进行断相 自动检测保护意义重大，这也是现场电工维修人员需要掌握一项 技术下图为一典型的晶体管式电动机断相保护装置的原理图 它有直流电源、断相故障反映元件、晶体管开关、或门电路和执 行电路五部分组成05I«4[]t4v:) I?-1-H=h—,晶体管断相保护装置原理图其功能简介：电源由单相桥式整流器VC、电阻R10、 电容器C5、和稳压管V9、V10组成三只穿心式电流互感 器 TA1、 TA2、 TA3 为取样元件，晶体管 VT1、 VT2、 VT3 将电动机任一相的断相故障，转换成相应三极管集电极的电 位突变，进而控制执行继电器。

为了简化电路使一套执行装 置能接受任意一相的断相信号，该装置选择了采用三极管 V4、 V5、 V6 组成的或门电路，当电动机正常运转时，各三极 管电极输出低电位，三只三极管均截止，或门关闭；当任一相断 线后，相应的三极管集电极输出高电位，与之项链的二极管导通， 或门打开，输出高电位执行电路由可控硅V7和直流继电器KD 组成，当电动机正常运行时，或门关闭，输出低电位可控硅截止， 直流继电器处于失电状态，其常闭触电 KD1 闭合，磁力启动器 可以正常接通电动机的电源当任意一相断相后，或门电路输出 高电位，可控硅V7触发导通，直流继电器得电动作，其串接在 磁力启动器接触线圈KM电路中的常闭触点KD1断开，电动机 起动时不动作， C4 具有抗干扰的作用结合多年的工作经验和断相保护装置在电动机控制器上的 使用情况，以电子线路集成化，故障点易查找，功能完善为基本 设计构思，对上述三相电动机晶体管保护装置进行了改造改造 后断相保护装置具有工作可靠、断相保护动作迅速、适应功率范 围宽等特点其改造内容为：将原来电路的或门电路、可控硅执行电路更 换为三输入端或非门电路(SN74F27D)和普通三极管V7其原理介绍如下：图1是电动机断相保护装置原理图。

图中检测部分是用电流 感应器进行信号检测处理，他由三个完全相同的电路组成（图中 给出的是A相检测电路，BC相电路与A相雷同）在电路通电 工作时，因没有启动电动机，感应器TA1 一次侧线圈没有电流 通过，所以二次侧线圈没有电压输出，晶体管V6的基极得不到 电流而截止，集电极呈高电平，即集成块A1脚13为高电平； 同理，脚12脚11亦为高电平，则集成块10为低电平这里 应用的集成电路是三输入端或非门电路（SN74F27D）其逻辑特 点是：只有当全部输入端都是低电平时，输出端为高电平；只要 有一个以上输入端是高电平，输出端才为低电平所以V7也截 止，继电器KC通电而不能吸合；当电动机启动正常运转时，三 相导线都有电流通过，感应器二次侧线圈感应出电压经V1〜V 4桥式整流C1滤波在R2限流后加到V6基极，V6饱和导 通，集电极处于低电平，集成块Al的脚13呈低电平；同理， 脚12,脚11亦为低电平，脚10变为高电平，V7导通，继 电器KC得电吸合如果某一相出现失相情况，将使该路感应器 无电压输出，从而使A1的或非门其中一输入端呈高电平，那么断相保护装置实际应用在图2控制线路时，需将交流接触器KM辅处电点删去，将继电器KC触点代入（图中虚线点处）。

将保护装置电源接通及开关QF合上，按动按钮SB2，交流接 触器KM得电吸合，电动机无断相时能正常运行，三相导线在感 应器TA1、TA2、TA3各自一次侧有电流通过，二次侧感 应出电压，通过自动检测使继电器KC得电吸合，常开触点KC 接通，使SB2复位后交流接触器能锁定，继续保持吸合当电动 机任何一相失压断相时，该路故障相感应器一次侧无电流通过， 二次侧就无电压输出，使继电器KC失电而释放，交流接触器K M也因此失电释放，不排除故障就无法锁定交流接触器继续运 作，达到了断相保护的目的感应器TAI、TA2、TA3可用小的薄硅钢片卷绕成空 心圆孔式环形铁芯，本装置是采用报废的DZ15L-40/2 9 0型开关内的环形空心铁芯，其内径是13 mm,是给一次线 （电动机电源线）一圈穿过，二次侧用直径0 .0 8mm漆包线 穿绕8 0 0圈而成，其他元件按图中所标值，无需特别调校，只 要在启动电动机时测试各组V1〜V4整流桥输出点有2V以 上的电压，就可投入工作此装置在电动机运行时人为地失相实 验，保护动作关段电源时间不超过0.3 s2009 年 3 月陆续将制作的电动机断相保护装置投入安装在 0.55〜11.4KW 不同功率级别的电动机近二十台控制线路中运行 使用，曾在多起电动机失相情况下出现保护动作，提示维修人员 进行检修，避免了造成失相后单相运行烧毁电动机带来的损失。

参考文献：1、 矿山电工学 主编 赖昌干 1990 年6 月2、 电子技术 主编 付植桐 2000 年8 月。