浅析电动机缺相运行的问题及其预防措施
发表时间：2018-10-01T10:52:18.263Z 来源：《电力设备》2018年第16期作者：顾冬铭
[导读] 摘要：文章根据本人自身的实际工作经验及查阅相关资料，主要分析了电动机缺相运行、造成电动机缺相的原因及预防措施。
（盐城市市区防洪工程管理处江苏盐城 224000）
摘要：文章根据本人自身的实际工作经验及查阅相关资料，主要分析了电动机缺相运行、造成电动机缺相的原因及预防措施。在现代工业生产中，电动机的应用非常广泛，但是在生产当中电动机因缺相运行过热而造成烧毁的事故在生产中占有很大的比例，怎样减少这些问题的出现，提高电动机的使用效率，是一个值得我们认真思考的问题。鉴于本人知识和经验有限，文章中所提之观点有一定的不足之处，敬请提出意见指正。
关键词：电动机；缺相运行；问题；保护措施
1、电机保护原理及缺相运行的原因分析
1.1 电机的负载特性由于电机在设备不同的运动状态下其电流的差异非常大，当电机处于重载负荷率大的时候，电流就会出现一个峰值，从而设备的有功功率也会达至顶峰；当过了这一峰值后受到平衡装置的作用，电机的有功功率逐渐变小，电流也较小，当设备受到外力的作用后造成负载，电机的转子也会受到拖动而沿着旋转磁场方向以大于同步转速的速度旋转，电机的转差率为负值，电机工作于发电机的状态并向电网输出有功功率。如果定子绕组额定相电压与频率不变，则：Ψm=U/4.44KwNf。
式中：Ψm：旋转磁场最大磁通；U：定子绕组相电压；KwN：定子绕组有效匝数；f：定子频率。
由上式可以看出，电机不管是处于轻载还是重载的状态，其旋转磁场中的主磁通基本不变，所以电网所注入的建立主磁场的无功功率也不会发生变化。不过在电机中不仅有主磁通，还包括漏磁磁通，其与相对于主磁通而言虽然相对较小，但是却不容忽略。漏磁磁通会受到电流的变化而改变，建立这部分磁场则需要由电网中吸取无功。
如果电机缺相运行，很容易造成电动机绕组电流值升高，电机的震动更加剧烈，如果电机长期处于缺相状态中运行，最终电机可能会被烧坏，因此电机保护器就针对缺相问题提供相应的保护措施。一般电机保护器有两种模式，即模拟电子保护和智能保护等。电机缺相运行时，这种电机保护器的保护运动过程如下：三相电流由电流互感器采集后，经过整流滤波电路后直接转换为直流电压信号，保护器最终根据直流电压信号与保护整定值比较结果对缺相问题做出合理判定。如果存在缺相问题，需要启动时间继电器，控制接触器经过一定的延迟就会控制电机停止运行。单片机是智能电机保护器的核心控制装置。直流电压信号由电流互感器进行采集，经过信号调理电路和AD转换电路后传送至单片机运算，依据其运算结果来保护电机缺相运行。
1.2 电机保护器误动作原因分析从无功补偿的原理可以看出，无功电流主要在电机与电容之间流动，操作柜的进线端电流为有功电流及未经补偿的无功电流。假如补偿后其功率因数与相应的数值标准相符，则电机保护器就会产生误动作问题。而且在工作中可以发现，在穿过电机保护器的电流互感器线圈后，模拟电子式保护器的三相电压才会连接三相电机。新装配的无功补偿装置连接电机保护器和三相电机，接触器会在启动后吸合，接通电源后电机和保护器开始运行。
若有功电流相对较小，会导致操作柜的进线端相电流过小而与保护器缺相保护的整定值相差巨大，此时保护器就会发出警报显示缺相运行，并且一定时间延迟后会切除电机。
2、电机缺相运行的保护对策
2.1 改进保护器的电路结构可以对保护器的电路结构进行改造，以避免电机保护器发生缺相保护的误动作。本文提出一种把电机保护器装在无功补偿装置和电机之间的方法，我们可以从电流曲线中分析，在电机的整个工作周期内，电流的值始终都比较大，且与电机保护器缺相保护设定值相比而言要远远高出其值，因此可以防止保护器出现缺相保护误动作。
2.2 电机单相运行矢量控制其实在三相电机控制中，矢量控制技术已经相对比较成熟，因此应用也比较广泛，所以在对单相运行状态下的矢量控制策略加以研究，也可以对电机缺相运行起到保护作用。三相交流电机进行变频调速的基本原理是把三相交流异步电机的模型等效为直流电机模型。可以将思维进化算法应用在电机单相运行矢量控制中，该算法与GA相比其收敛速度快、简单且操作容易。其具体过程如下：第一，对群体进行初始化，将S个个体散布在解空间，再将各个个体的得分值计算出来，其中得分最高的N个个体则为优胜者；后续的操作过程中，这些个体就会成为散布G个个体所构成优胜子群体的中心。第二，趋同，其发生在每个子群体的内部，在局部竞争中找出局部最优点。每次趋同操作的中心均为局部优胜点，然后产生新子群体。将每个个体的得分计算出来，找出新的优胜者参加全局的竞争，从而得分增长的速度越来越慢，接近停滞状态时该子群体成熟。第三，异化，异化操作是指基于全局的范围绕在子群体之间所进行的竞争，其过程是得分高的临时子群体最终取代成熟得分低的优胜子群体，且得分低的成熟临时子群体最终将被废弃。相应的异化方式将对被取代的子群体个数加以补充，其可以进行新一轮的异化与趋同。该过程周而复始反复进行，直至趋同、异化的过程满足终止条件为止。第四，公告板，公告板有两种形式，即全局与局部，其主要作用是将个体或者子群体在不断趋同、异化过程中的信息记录下来，留作后续趋同及异化所用。
3、相电动机处于单相运行状态，则其它的两相则串联，可控电流的维数就得到进一步降低，所以可以在矢量控制结构下将相电流进行重构，即可得出单相运行状态下的电流控制策略。不过需要注意的是，此处所列各式为理想状态下所做的分析，同样存在转矩脉动，因此转速也会有波动，所以此处所得的参考电流其实也是处于变化状态的，从而发生电流波形畸变或者跟踪等问题，由此可见，如果电机的惯量较小，则要设置滤波器。
4、结束语
只要我们注重安装质量，在正常运行及维护检修过程中， 严格按标准执行，同时加强运行监护，一定可以避免由于低压电动机单相运行所造成的不必要的经济损失。
参考文献：
[1]邓建国.逆变器供电下异步电动机定子断相故障运行过程仿真[J].中小型电机，2002，（2）.
[2]汤蕴，史乃，沈文豹.电机理论与运行[M].北京：水利电力出版社，2003.
[3]朱红，张晓冬，张金霞.基于MSP430的电动机智能保护器设计[J].机械与电子，2008，（7）.
电动机缺相运行的现象与原因 1）电动机缺相现象 振动增大，有异常声响，温度升高，转速下降，电流增大，启动时有强烈的嗡嗡声无法启动。2）造成电动机缺相运行的原因有： ①保险丝选择不当或压合不好，使熔丝断一相。 ②开关发触器的触头接触不良。 ③导线接头松动或断一根线。 ④有一相绕组开路。 3）电动机缺相运行的电磁、转矩关系 电机缺相运行时，定子的旋转磁场严重不平衡，定子会产生负序电流，负序磁场和转子发生电磁感应出近100HZ的电势，使转子电流剧增，会引起转子严重发热，缺相时电机带载能力急剧下降，电机会吸收大量有功，导致定子电流急剧增加，发热由于磁场严重不均匀，会使电机震动严重增加，从而破坏轴承和机座，所以带额定负载的缺相运行电机会立马停下来，若保护不及时动作，电机就会被烧毁，一般电机都有缺相保护。 在运转时缺相,绕组产生的磁场也可分为两个大小相等\方向相反的旋转磁场.但与电动机转向相反的旋转磁场与转子间的相对转速很大,在转子中产生的感应电动势和电流的频率差不多是电源频率的几倍,转子的感抗很大,故决定转矩大小的电流有功分量很小,所以逆向转矩远小于正向转矩,因此,电动机能继续运行. 但是,应注意, 在运行中，电动机气隙中产生的是三相谐波成分较高的椭圆形旋转磁场，所以，正在运行中的电动机缺相后仍能运转，只是磁场发生畸变，有害电流成分急剧增大，最终导致绕组烧坏。电动机一相断线明确规定不能运行，因为电动机断线后定子线圈不会产生旋转磁场，只会产生脉动磁场，不会带动电动机旋转，但由于运行中还有惯性，所以会旋转，但由于负荷大使电动机旋转逐渐变慢，另外由于转子旋转慢造成转子切割磁力线增多，定子电流逐渐增大，时间长会烧毁电动机。 电动机运行中一相断线不能长期运行，因为电动机断线后定子线圈产生椭圆磁场，只会产生脉动磁势，由于转子旋转慢造成转子切割磁力线增多，定子电流逐渐增大，时间长会烧毁电动机。另外负序磁场将烧坏转子！ 4)电动机缺相启动 如果停止的电动机缺一相电源合闸时，一般只会发生嗡嗡声而不能启动，这是因为电动机通入对称的三相交流电会在定子铁心中产生圆形旋转磁场，但当缺一相电源后，定子铁心中产生的是单相脉动磁场，它不能使电动机产生启动转矩。因此，电源缺相时电动机不能启动。
电动机缺相运行故障与 保护分析 集团企业公司编码：（LL3698-KKI1269-TM2483-LUI12689-ITT289-
电动机缺相运行故障与保护分析三相异步电动机两相运行，是引起电动机损坏的常见原因。为什么电动机安装了熔断器保护、磁力启动器附加的热继电器保护、断路器过流保护，都不能很好地对电动机两相运行起有效保护作用呢？ 首先，根据电机学原理，其如接至两相电源，其定子绕组不可能产生旋转磁场，旋转力矩为零，电动机只震动而不转动。电动机在进入两相电源起动时，实际上处于短路状态，其短路电流为三相启动时启动电流的0.866倍，而一般异步电动机启动电流为额定电流的4～7倍，故电动机在进入两相电源起动时，相当于两相短路时的电流为额定电流的 3.464～6.062倍，所以上述电流，即比启动电流小，比电动机额定电流大得多。电动机两相启动时，电动机不运转，运行人员会立即发现，而且熔断器也会熔断，因为熔断器的熔断电流一般按下面两种原则选定：对于启动次数少及启动时间较短的电动机，按IH=IZ/2.5选定；对于反复起动及加速慢的电动机，按IH=IZ/(1.6～2)选定。上述两式中，IH是熔断器的额定电流；IZ为电动机三相启动电流。对于运转中的电动机，突然断掉一相电源后，在机械惯性作用下，在某些特定条件下尚可滞速旋转。由于电动机过电流倍数与电动机实际负荷和电动机本身最大力矩倍数K有关。当最大力矩倍数大于2时，电动机将维持两相运行，但转
速大大降低，K愈大电动机两相运行时的过负荷倍数愈大。当最大力矩倍数K等于2时，电动机带额定负荷并发生两相运行情况下，电动机的过电流大约为额定电流的3.5倍，此时电动机如果按规定选用的熔断器作保护，熔断器可以熔断，并起保护作用。但是，当电动机只带50%的额定负荷时，两相运行电流大致与额定电流相等。而当电动机负荷在50%额定负荷以上，又在额定负荷以下两相运行时，熔断器就不能可靠地起到保护作用了。正常电动机的启动电流为电动机额定电流的4～7倍。由此可以看出熔断器不可能可靠的保护电动机两相运行。第三种情况是电动机最大力矩倍数K小于2时，电动机将减速停车，直至熔断熔丝。除了熔断器保护，在三相低压电动机保护中，还采用热继电器，作电动机过负荷保护。其动作电流一般选用1.1倍额定电流，考虑备用裕度，以防止电动机的电压变动及环境温度变化而误切电动机，一般是按1.2～1.3倍额定电流选择热元件，依靠热力保护热惯性产生的延时，躲开起动电流。所以由热元件构成的过负荷保护，也不可能可靠保护电动机两相运行。同样对于断路器过流保护，一般按躲开电动机启动电流整定，显而易见，按这样整定值也不能正确的保护电动机两相运行。 关于电动机两相运行的保护问题，近年来各地提出很多方案，基本上可以归纳为两大类：一类是安装电动机一相熔断的信号指示，另一类是利用晶体管构成的负序保护。采用这些方法，也有一定效果，但仍不
三相异步电动机缺相的原因及处理方法 摘要：根据三相异步电动机因缺相运行导致烧坏的实例，详细分析了缺相运行时的现象及产生原因。提出了合理的解决方法，取得了良好的效果。 关键词：三相异步电动机；缺相；缺相保护；额定电流；过载三相异步电动机在运行过程中最常见的故障就是缺相运行，例如断一根火线或断一相绕组。此时，如果轴上负载没有改变，则电动机处于严重过载状态，定子电流将大大超过额定值，时间稍长电动机就会烧毁。 1 电动机缺相运行时的现象及原因分析 1.1 缺相运行时的现象 对于三相异步电动机，正常运行时必须采用三相供电，而缺相是电动机正常运行的大忌。缺相时，原来停止的电动机，将无法启动，且发出“嗡嗡”的声音，此时，若用手拨动电机转子轴，也许能慢慢转动；原来旋转的电动机缺相时，转速下降且变慢，电流明显增大，电机温度上升，外壳烫手，并且发出异常声音，若长时间缺相运行必然导致电机过热而烧毁。 1.2 造成缺相运行的原因 造成电动机缺相运行的原因，通常分为外部原因和内部原因。外部原因主要是外网供电质量问题，其一是电源缺相，由于供电线路故障，电源在到达电动机保护线路前，就已经少了一相或
两相，造成电动机无法启动或启动运转异常；其二是配电变压器高端侧或低端侧一相断电造成电动机缺相运行，在这种情况下，由该变压器供电的所有电动机都会缺相运行。 内部原因主要有保护线路中的控制开关、接触器、继电器的触点氧化、烧伤、松动、接触不良等造成缺相。某相熔断器的熔体接触不良，或熔丝拧得过紧而几乎压断，或熔体电流选择过小，造成通过的电流稍大就会熔断。尤其是在电动机启动电流的冲击下，更容易发生熔体非故障性熔断。有时电动机负荷线路断线，一般是安装不当引起的断线，特别是单芯导线放线时产生的小圈扭结，接头受损等都可能使导线在运行过程中发生断线。由于电动机长期使用，使绕组的内部接头或引线松脱或局部过热将绕组烧断，导致电动机出现缺相运行。
浅析电动机缺相运行的问题及其预防措施 发表时间：2018-10-01T10:52:18.263Z 来源：《电力设备》2018年第16期作者：顾冬铭 [导读] 摘要：文章根据本人自身的实际工作经验及查阅相关资料，主要分析了电动机缺相运行、造成电动机缺相的原因及预防措施。 （盐城市市区防洪工程管理处江苏盐城 224000） 摘要：文章根据本人自身的实际工作经验及查阅相关资料，主要分析了电动机缺相运行、造成电动机缺相的原因及预防措施。在现代工业生产中，电动机的应用非常广泛，但是在生产当中电动机因缺相运行过热而造成烧毁的事故在生产中占有很大的比例，怎样减少这些问题的出现，提高电动机的使用效率，是一个值得我们认真思考的问题。鉴于本人知识和经验有限，文章中所提之观点有一定的不足之处，敬请提出意见指正。 关键词：电动机；缺相运行；问题；保护措施 1、电机保护原理及缺相运行的原因分析 1.1 电机的负载特性由于电机在设备不同的运动状态下其电流的差异非常大，当电机处于重载负荷率大的时候，电流就会出现一个峰值，从而设备的有功功率也会达至顶峰；当过了这一峰值后受到平衡装置的作用，电机的有功功率逐渐变小，电流也较小，当设备受到外力的作用后造成负载，电机的转子也会受到拖动而沿着旋转磁场方向以大于同步转速的速度旋转，电机的转差率为负值，电机工作于发电机的状态并向电网输出有功功率。如果定子绕组额定相电压与频率不变，则：Ψm=U/4.44KwNf。 式中：Ψm：旋转磁场最大磁通；U：定子绕组相电压；KwN：定子绕组有效匝数；f：定子频率。 由上式可以看出，电机不管是处于轻载还是重载的状态，其旋转磁场中的主磁通基本不变，所以电网所注入的建立主磁场的无功功率也不会发生变化。不过在电机中不仅有主磁通，还包括漏磁磁通，其与相对于主磁通而言虽然相对较小，但是却不容忽略。漏磁磁通会受到电流的变化而改变，建立这部分磁场则需要由电网中吸取无功。 如果电机缺相运行，很容易造成电动机绕组电流值升高，电机的震动更加剧烈，如果电机长期处于缺相状态中运行，最终电机可能会被烧坏，因此电机保护器就针对缺相问题提供相应的保护措施。一般电机保护器有两种模式，即模拟电子保护和智能保护等。电机缺相运行时，这种电机保护器的保护运动过程如下：三相电流由电流互感器采集后，经过整流滤波电路后直接转换为直流电压信号，保护器最终根据直流电压信号与保护整定值比较结果对缺相问题做出合理判定。如果存在缺相问题，需要启动时间继电器，控制接触器经过一定的延迟就会控制电机停止运行。单片机是智能电机保护器的核心控制装置。直流电压信号由电流互感器进行采集，经过信号调理电路和AD转换电路后传送至单片机运算，依据其运算结果来保护电机缺相运行。 1.2 电机保护器误动作原因分析从无功补偿的原理可以看出，无功电流主要在电机与电容之间流动，操作柜的进线端电流为有功电流及未经补偿的无功电流。假如补偿后其功率因数与相应的数值标准相符，则电机保护器就会产生误动作问题。而且在工作中可以发现，在穿过电机保护器的电流互感器线圈后，模拟电子式保护器的三相电压才会连接三相电机。新装配的无功补偿装置连接电机保护器和三相电机，接触器会在启动后吸合，接通电源后电机和保护器开始运行。 若有功电流相对较小，会导致操作柜的进线端相电流过小而与保护器缺相保护的整定值相差巨大，此时保护器就会发出警报显示缺相运行，并且一定时间延迟后会切除电机。 2、电机缺相运行的保护对策 2.1 改进保护器的电路结构可以对保护器的电路结构进行改造，以避免电机保护器发生缺相保护的误动作。本文提出一种把电机保护器装在无功补偿装置和电机之间的方法，我们可以从电流曲线中分析，在电机的整个工作周期内，电流的值始终都比较大，且与电机保护器缺相保护设定值相比而言要远远高出其值，因此可以防止保护器出现缺相保护误动作。 2.2 电机单相运行矢量控制其实在三相电机控制中，矢量控制技术已经相对比较成熟，因此应用也比较广泛，所以在对单相运行状态下的矢量控制策略加以研究，也可以对电机缺相运行起到保护作用。三相交流电机进行变频调速的基本原理是把三相交流异步电机的模型等效为直流电机模型。可以将思维进化算法应用在电机单相运行矢量控制中，该算法与GA相比其收敛速度快、简单且操作容易。其具体过程如下：第一，对群体进行初始化，将S个个体散布在解空间，再将各个个体的得分值计算出来，其中得分最高的N个个体则为优胜者；后续的操作过程中，这些个体就会成为散布G个个体所构成优胜子群体的中心。第二，趋同，其发生在每个子群体的内部，在局部竞争中找出局部最优点。每次趋同操作的中心均为局部优胜点，然后产生新子群体。将每个个体的得分计算出来，找出新的优胜者参加全局的竞争，从而得分增长的速度越来越慢，接近停滞状态时该子群体成熟。第三，异化，异化操作是指基于全局的范围绕在子群体之间所进行的竞争，其过程是得分高的临时子群体最终取代成熟得分低的优胜子群体，且得分低的成熟临时子群体最终将被废弃。相应的异化方式将对被取代的子群体个数加以补充，其可以进行新一轮的异化与趋同。该过程周而复始反复进行，直至趋同、异化的过程满足终止条件为止。第四，公告板，公告板有两种形式，即全局与局部，其主要作用是将个体或者子群体在不断趋同、异化过程中的信息记录下来，留作后续趋同及异化所用。 3、相电动机处于单相运行状态，则其它的两相则串联，可控电流的维数就得到进一步降低，所以可以在矢量控制结构下将相电流进行重构，即可得出单相运行状态下的电流控制策略。不过需要注意的是，此处所列各式为理想状态下所做的分析，同样存在转矩脉动，因此转速也会有波动，所以此处所得的参考电流其实也是处于变化状态的，从而发生电流波形畸变或者跟踪等问题，由此可见，如果电机的惯量较小，则要设置滤波器。 4、结束语 只要我们注重安装质量，在正常运行及维护检修过程中， 严格按标准执行，同时加强运行监护，一定可以避免由于低压电动机单相运行所造成的不必要的经济损失。 参考文献： [1]邓建国.逆变器供电下异步电动机定子断相故障运行过程仿真[J].中小型电机，2002，（2）. [2]汤蕴，史乃，沈文豹.电机理论与运行[M].北京：水利电力出版社，2003. [3]朱红，张晓冬，张金霞.基于MSP430的电动机智能保护器设计[J].机械与电子，2008，（7）.
电动机缺相运行电流探讨 三相异步电动机缺相运行，是低压三相异步电动机最常见的故障。但遗憾的是，教科书和电工手册中对其电流变化情况，只是笼统地定性描述，缺乏具体数据和详细地技术分析。（2004年第10期《电世界》杂志的第44页读者信箱栏目，刊登了施凉奎先生的答重庆侠平问《三相异步电动机在缺相运行时，会导致电动机过电流否？》一文，施凉奎先生认为：缺相运行时的电动机空载或负载电流，一般都要比正常运行时约大√3倍。笔者认为施凉奎先生对三相异步电动机缺相运行电流的分析欠全面，在不同的运行状态下的情况是不一样的。）为了让广大读者对该问题有一个正确的认识，有必要对三相异步电动机缺相运行电流变化规律进行较全面、科学、准确地分析。 三相异步电动机缺相运行，严格地说，可分为定子缺相和转子缺相两种。常见的是定子缺相。本文将对这两类情况的运行电流变化规律进行讨论。 1 定子缺相运行 （1）定子Y接法缺相运行
如图1所示，正常Y接法运行的定子，无论是一相绕组断线，还是一相电源线断线，都形成另两相绕组反串联接在电源单相线电压Ue下，如图4所示。每相绕组承担的电压为0.5Ue。 三相正常运行输入功率Pe为： Pe＝3×（Ue/√3）×Ie×cosφ=√3UeIecosφ 式中Ie为电机的额定相电流。 设cosφ＝常数，在保证电流不超过额定值Ie的条件下，缺相运行电机允许输入功率Pd为： Pd＝2×（0.5UeIecosφ）＝UeIecosφ Pd／Pe＝1／√3＝0.577 （1） 从（1）式可看出，在保证电流不超过额定值Ie的条件下，正常Y接法缺相运行时电机的功率只能达到三相运行时的57.7％。带有某一负载的电机运行中突然缺相运行时，转速会稍微下降，轴负载功率由两相绕组承担，缺相运行电流增大到三相正常运行电流的√3倍（注意不是大√3倍），此时，电机往往工作于过负载状态。（施凉奎先生认为：缺相运行时的电动机空载或负载电流，一般都要比正常运行时约大√3倍。准确地说，三相异步电动机正常Y接法的定子缺相运行时空载或负载电流，约是正常运行时的√3倍。） 注：为保证功率不变，即Pe=Pd,假设正常运行时电流为Ie，缺相时电流为I′，则有√3UeIecosφ=2×（0.5UeI′cosφ）=UeI′cosφ，可得I′=√3Ie。 事实上，在低压小型电动机中，仅4kW以下电动机定子采用Y接法，而大量小型电动机采用的是△接法。 （2）定子△接法缺相运行
电动机缺相运行故障与保护分析 姓名：XXX 部门：XXX 日期：XXX
电动机缺相运行故障与保护分析 三相异步电动机两相运行，是引起电动机损坏的常见原因。为什么电动机安装了熔断器保护、磁力启动器附加的热继电器保护、断路器过流保护，都不能很好地对电动机两相运行起有效保护作用呢？ 首先，根据电机学原理，其如接至两相电源，其定子绕组不可能产生旋转磁场，旋转力矩为零，电动机只震动而不转动。电动机在进入两相电源起动时，实际上处于短路状态，其短路电流为三相启动时启动电流的0.866倍，而一般异步电动机启动电流为额定电流的4～7倍，故电动机在进入两相电源起动时，相当于两相短路时的电流为额定电流的3.464～6.062倍，所以上述电流，即比启动电流小，比电动机额定电流大得多。电动机两相启动时，电动机不运转，运行人员会立即发现，而且熔断器也会熔断，因为熔断器的熔断电流一般按下面两种原则选定：对于启动次数少及启动时间较短的电动机，按IH=IZ/2.5选定；对于反复起动及加速慢的电动机，按IH=IZ/(1.6～2)选定。上述两式中，IH 是熔断器的额定电流；IZ为电动机三相启动电流。对于运转中的电动机，突然断掉一相电源后，在机械惯性作用下，在某些特定条件下尚可滞速旋转。由于电动机过电流倍数与电动机实际负荷和电动机本身最大力矩倍数K有关。当最大力矩倍数大于2时，电动机将维持两相运行，但转速大大降低，K愈大电动机两相运行时的过负荷倍数愈大。当最大力矩倍数K等于2时，电动机带额定负荷并发生两相运行情况下，电动机的过电流大约为额定电流的3.5倍，此时电动机如果按规定选用的熔断器作保护，熔断器可以熔断，并起保护作用。但是，当电动机只带50%的额定负荷时，两相运行电流大致与额定电流相等。而当电动机负荷在50% 第 2 页共 4 页
电机缺相运行的现象与原因 1）电动机缺相现象 振动增大，有异常声响，温度升高，转速下降，电流增大，启动时有强烈的嗡嗡声无法启动。 2）造成电动机缺相运行的原因有： ①保险丝选择不当或压合不好，使熔丝断一相。 ②开关发触器的触头接触不良。 ③导线接头松动或断一根线。 ④有一相绕组开路。 3）电动机缺相运行的电磁、转矩关系 电机缺相运行时，定子的旋转磁场严重不平衡，定子会产生负序电流，负序磁场和转子发生电磁感应出近100HZ的电势，使转子电流剧增，会引起转子严重发热，缺相时电机带载能力急剧下降，电机会吸收大量有功，导致定子电流急剧增加，发热由于磁场严重不均匀，会使电机震动严重增加，从而破坏轴承和机座，所以带额定负载的缺相运行电机会立马停下来，若保护不及时动作，电机就会被烧毁，一般电机都有缺相保护。 在运转时缺相,绕组产生的磁场也可分为两个大小相等\方向相反的旋转磁场.但与电动机转向相反的旋转磁场与转子间的相对转速很大,在转子中产生的感应电动势和电流的频率差不多是电源频率的几倍,转子的感抗很大,故决定转矩大小的电流有功分量很小,所以逆向转矩远小于正向转矩,因此,电动机能继续运行. 但是,应注意, 在运行中，电动机气隙中产生的是三相谐波成分较高的椭圆形旋转磁场，所以，正在运行中的电动机缺相后仍能运转，只是磁场发生畸变，有害电流成分急剧增大，最终导致绕组烧坏。 电动机一相断线明确规定不能运行，因为电动机断线后定子线圈不会产生旋转磁场，只会产生脉动磁场，不会带动电动机旋转，但由于运行中还有惯性，所以会旋转，但由于负荷大使电动机旋转逐渐变慢，另外由于转子旋转慢造成转子切割磁力线增多，定子电流逐渐增大，时间长会烧毁电动机。 电动机运行中一相断线不能长期运行，因为电动机断线后定子线圈产生椭圆磁场，只会产生脉动磁势，由于转子旋转慢造成转子切割磁力线增多，定子电流逐渐增大，时间长会烧毁电动机。另外负序磁场将烧坏转子！ 4)电动机缺相启动 如果停止的电动机缺一相电源合闸时，一般只会发生嗡嗡声而不能启动，这是因为电动机通入对称的三相交流电会在定子铁心中产生圆形旋转磁场，但当缺一相电源后，定子铁心中产生的是单相脉动磁场，它不能使电动机产生启动转矩。因此，电源缺相时电动机不能启动。 三相异步电动机在停运时,如果有一相绕组开路或电源有一相断开(或缺相).当启动电机时,绕组产生的磁场可分成两个大小相等\方向相反的旋转磁场,它们与转子作用产生的转矩也是大小相等\方向相反.因此启动 转矩为零而不能启动. 5）电动机缺一相相运行后果 电动机缺相运行时，它的功率只是额定功率的一半左右,如果额定负载不变,这时的电动机绕组间的电流必然
文件编号：RHD-QB-K6338 （解决方案范本系列） 编辑：XXXXXX 查核：XXXXXX 时间：XXXXXX 电动机缺相运行故障与保护分析标准版本
电动机缺相运行故障与保护分析标 准版本 操作指导：该解决方案文件为日常单位或公司为保证的工作、生产能够安全稳定地有效运转而制定的，并由相关人员在办理业务或操作时进行更好的判断与管理。，其中条款可根据自己现实基础上调整，请仔细浏览后进行编辑与保存。 三相异步电动机两相运行，是引起电动机损坏的常见原因。为什么电动机安装了熔断器保护、磁力启动器附加的热继电器保护、断路器过流保护，都不能很好地对电动机两相运行起有效保护作用呢？ 首先，根据电机学原理，其如接至两相电源，其定子绕组不可能产生旋转磁场，旋转力矩为零，电动机只震动而不转动。电动机在进入两相电源起动时，实际上处于短路状态，其短路电流为三相启动时启动电流的0.866倍，而一般异步电动机启动电流为额
定电流的4～7倍，故电动机在进入两相电源起动时，相当于两相短路时的电流为额定电流的3.464～6.062倍，所以上述电流，即比启动电流小，比电动机额定电流大得多。电动机两相启动时，电动机不运转，运行人员会立即发现，而且熔断器也会熔断，因为熔断器的熔断电流一般按下面两种原则选定：对于启动次数少及启动时间较短的电动机，按IH=IZ/2.5选定；对于反复起动及加速慢的电动机，按 IH=IZ/(1.6～2)选定。上述两式中，IH是熔断器的额定电流；IZ为电动机三相启动电流。对于运转中的电动机，突然断掉一相电源后，在机械惯性作用下，在某些特定条件下尚可滞速旋转。由于电动机过电流倍数与电动机实际负荷和电动机本身最大力矩倍数K有关。当最大力矩倍数大于2时，电动机将维持两相运行，但转速大大降低，K愈大电动机两相运
三相电动机缺相运行的危害及原因 我们知道三相电动机缺一相是启动不起来的，但是三相电动机在运行中缺一相仍能运行，被称为缺相运行。在缺相运行中，电流要超过正常值，电动机就要因过热而被烧毁。农村烧电动机的事故多数是由于缺相运行造成的。 为什么三相电动机缺相运行会被烧毁呢?例如，当三角形接线电动机的某一相熔丝烧断时，则三相定子绕组分成两路，一路只有一相绕组。只有一相绕组回路中的电流比三相运行时大大增加，因此该相绕组必然会首先烧坏。打开电动机端检查，如果看到一相绕组烧焦而另两相绕组还好，就是三角形接线电动机缺相运行造成的后果。再如星形接线电动机在一相断电后，其它两相绕组为串联，外加电压是380伏，每相绕组的电压从原来的220伏降到190伏，如果电动机的负载功率不变，则两相定子绕组的电流就要超出正常值，在额定负载下，电动机在缺相运行时的电流，约比额定电流大1.732倍，这个电流会使定子绕组过热，以致烧毁。打开电动机端盖检查，如果两相绕组烧焦，一相完好，就是缺相运行造成的事故。 引起电动机缺相运行的原因一般为：a、电动机的熔丝断一相； b、低压线断线； c、开关接触不良，有一相没有接通； d、一根导线的接头松动或断线等。
防止电动机缺相运行，一要加强运行中的监视与检查，二可以采取一些合适的自动保护措施。 三相电源少一相，或三相电机的绕组断一组，都会造成三相电机的缺相运行，现象是电机发热，转速下降，声音异常，时间长了电机就要烧毁。 三相电动机在运行的时候，其中一相线断线，称为断相运行。有如下现象： 1) 电动机电流表指示高出正常值或为零； 2) 电动机本体及线圈温度升高； 3) 电动机振动增大，声音异常； 4) 电动机转速下降； 5) 电动机所带负荷出力不足 （1）运行中电机发杂音，发热，震动，若果电流互感器装在缺的相上面那就电流显示零，电流互感器不在缺相上那就电流变大。 （2）启动前缺一相的话不能启动有杂音，电流大发热。
电动机常见故障的原因和判断方法 摘要电动机在运行过程中，经常会出现故障。当电动机发生故障时，电路将无法正常工作。那么，当电动机的运行发生故障时，我们应该根据故障发生的现象，找出电动机的故障原因，并判断出故障所在。 前言电动机是一种应用非常广泛的电气动力设备。特别是三相异步交流电动机，具有结构简单，运行可靠，维护方便，效率高，重量轻，价格低等特点。在工业方面，三相异步电动机主要被应用于拖动各种机床、起重机、水泵和中小型鼓风机等设备。在农业方面，它被应用于拖动排灌机械、脱粒机、粉碎机以及其他农副产品加工机械等。单相异步电动机则在家用电器产品中得到广泛应用。如电钻、小型鼓风机、医疗器械、风扇、冷冻机、空调机、抽油烟机及家用水泵等，它是家用现代化电器设备必不可少的动力源。在工业上，单相异步电动机也常用于通风与锅炉设备以及其他伺服机构上。 同其他任何动力设备一样，电动机在运行过程中，也常常会出现故障。 三相异步电动机的故障一般可分为电气故障和机械故障。电气故障主要是指带电体及其附属机构，包括定子绕组、转子绕组、电刷等故障；机械故障主要指非带电体的故障，包括轴承、风扇、端盖、转轴、机壳等故障。 一、电动机运行故障的原因 造成电动机运行不正常的原因，有电源方面和负载方面的原因，也有可能是使用环境不良、安装不当、维护不周造成的，另外电动机本身发生故障时，也会使电动机发生运行故障。 （一）电源方面的原因 1．电源电压过高或过低 （1）电压过低：电动机的电磁转矩将显著减小。起动困难甚至不能起动，即使能起动，但转速上升很慢，起动时间过长，达不到额定转速，导致电动机电流过大、温升高，甚至冒烟烧毁。如果在运行过程中电源电压降低，负载不变时，电动机将过载运行，转速降低、电流增大、绕组过热。 （2）电压过高：会提高电动机磁路的饱和程度，导致铁损增大；同时电流增大导致铜损增大。由于损耗的增加，使电动机过热不能正常工作。即使在空载或轻载情况下电动机也要发热。电源电压过低、过高，电动机必须停止工作。
三相电机缺相的原因可分为两大类1：电源缺相，电源缺相即输入电机的电源 就缺相造成此类故障的原因一般有熔断器或自动断路器缺相，交流接触器缺相，热继电器缺相，接线端子缺相，或是一次线路断路。判断此类故障很简单只需要在电路接通的时候用电压档在电机的输入端测量，如果三相任有一次测量结 果电压严重不足就可以确定是此类故障。2：电机缺相，电机缺相是因为电机过热，或是轴承损坏，接头松动，机械创伤，接线端子断裂等原因造成的此类故 障的判断可用万用表的电阻挡分别对电机的三相绕组进行测量，如果三相平衡 即非缺相，如果有一相或两相断路即可判断是电机缺相 用万用表测量三相异步电动机的短路可以用电阻档测量每相绕组的电阻值，一 般用最小档，如果短路那么基本为零，如果有2欧姆以上基本是好的。缺相就 直接测量电阻就可以，有电阻就是好的，没有电阻说明缺相的。绕组对地电阻 值一般要用摇表测量的，万用表测量不准确的，大于3兆欧姆就是好的，小于 3兆欧姆说明绝缘不够。 三相异步电动机要旋转起来的先决条件是具有一个旋转磁场，三相异步电动机 的定子绕组就是用来产生旋转磁场的。我们知道，但相电源相与相之间的电压 在相位上是相差120度的，三相异步电动机定子中的三个绕组在空间方位上也 互差120度，这样，当在定子绕组中通入三相电源时，定子绕组就会产生一个 旋转磁场因此三相设备一般缺相后,电机无启动力矩。静止的电机无法启动。但，已经运行的电机本身具备启动力矩。但由于缺相。电磁力不平衡,仍然会慢速运 行 三相电机缺相运行时的杂音随负荷的加大而加大，转速也随负荷大小有小量 减小，做工无力，电动机缺相时一般是不宜启动的，如果是启动后有缺了一相，空载时杂音有，但不大，要注意辨听
文件编号：RHD-QB-K4225 （解决方案范本系列） 编辑：XXXXXX 查核：XXXXXX 时间：XXXXXX 缺相运行的原因及预防 标准版本
缺相运行的原因及预防标准版本操作指导：该解决方案文件为日常单位或公司为保证的工作、生产能够安全稳定地有效运转而制定的，并由相关人员在办理业务或操作时进行更好的判断与管理。，其中条款可根据自己现实基础上调整，请仔细浏览后进行编辑与保存。 在现代工业生产中，电动机的应用非常广泛，但是在生产当中电动机因缺相运行而造成烧毁的事故在生产中占有很大的比例，怎样减少这些问题的出现，全面提高电动机的使用效率，是一个值得认真思考的问题，我根据自己多年的工作实际和有关资料，现提出预防电动机单相运行的措施，仅供参考，不足之处，请提出宝贵意见。 一、电动机单相运行产生的原因及预防措施 １、熔断器熔断
⑴故障熔断：主要是由于电机主回路单相接地或相间短路而造成熔断器熔断。 预防措施：选择适应周围环境条件的电动机和正确安装的低压电器及线路，并要定期加以检查，加强日常维护保养工作，及时排除各种隐患。 ⑵非故障性熔断：主要是熔体容量选择不当，容量偏小，在启动电动机时，受启动电流的冲击，熔断器发生熔断。 熔断器非故障性熔断是可以避免的，不要片面认为在能躲过电机的启动电流的情况下，熔体的容量尽量选择小一些的，这样才能够保护电机。我们要明确一点那就是熔断器只能保护电动机的单相接地和相间短路事故，它绝不能作为电动机的过负荷保护。
２、正确选择熔体的容量 一般熔体额定电流选择的公式为： 额定电流＝Ｋ×电动机的额定电流 ⑴耐热容量较大的熔断器（有填料式的）?Ｋ值可选择1.5～2.5。 ⑵耐热容量较小的熔断器Ｋ值可选择４～６。 对于电动机所带的负荷不同，?Ｋ值也相应不同，如电动机直接带动风机，?那么Ｋ值可选择大一些，如电动机的负荷不大，Ｋ值可选择小一些，具体情况视电机所带的负荷来决定。 此外，熔断器的熔体和熔座之间必需接触良好，否则会引起接触处发热，使熔体受外热而造成非故障性熔断。 在安装电动机的过程中，应采用恰当的接线方式和正确的维护方法。
三相异步电动机缺相运行的原因后果和预防措施 摘要：三相交流电动机在工业生产中应用十分广泛，但三相交流电动机因缺相运行造成烧毁的事故在生产中比较多，给企业造成较大经济损失，本篇文章分析了三相电动机缺相运行后烧毁的故障现象及△接法的电动机和Y接法的电动机缺相时各相电流的变化和产生的后果 及保护措施。 关键词：电动机 缺相原因 缺相运行后果 预防措施 一、造成电动机缺相运行的原因有： 保险丝选择不当或压合不好，使熔丝断一相。 开关发触器的触头接触不良。 导线接头松动或断一根线。 有一相绕组开路。 二、电动机缺相运行的后果 1、缺相时电机电流的变化 正常起动或运行时，三相电机为对称负载，三相电流大小相等，小于或等于额定值。出现一相断线后，使一相线电流为零，另两相线电流会增大。例如，对于三角形接法的电动机，在额定值下正常运行时，每相绕组的相电流为电动机额定电流（线电流）的1/√3倍。当U相断开，如下图a所示，U、W两相绕组串联后再与V相绕组并联接在V、W两相电源上运行。在额定负载不变时，V相绕组的相电流将是最大，为正常运行时的2倍（即为电动机额定电流的1.16倍），而U、W两相的相电流仍不变，而线路上的线电流增大到额定电流的√3
倍。由于V相绕组的相电流比正常运行时增大了一倍，引起绕组过热。对于星形接法的电动机，当U相断开，如图b所示，V、W两相绕组串联接在电源V、W两相上运行。在额定负载不变时，U相电流为零，V、W两相绕组的电流增大到额定电流的√3倍，使绕组过热。从上述分析可知，两种接法的电动机，当发生缺相运行时，都会使某一相绕组（三角形接法）或某两相绕组（星形接法）的相电流和线电流增大。但增大的电流不能使熔丝熔断，可如果长期缺相运行，温度上升很快，容易烧毁电动机。事实证明，当电动机的负载为额定负载的40%以上发生缺相运行时，绕组的相电流就会超过正常值。所以在实践中60%-70%以上的电动机烧毁事故都是缺相运行所致，故对电动机的缺相防护十分重要。 2、运行中电动机缺相时 ①、当满载时缺相，电动机处于过流状态 即电流超过额定电流，表现为电机噪声大，转速急速下降且无力，电机温度急速上升导致烧坏电机。 ②、轻载运行电动机断相时，电动机会因为惯性的作用下继续运转一段时间，但转速偏低，未断相的绕组电流迅速增加，使这相绕组
万方数据
万方数据
万方数据
电动机缺相运行后果及预防措施 作者：黄荷英， 金永琪， HUANG Heying， JIN Yongqi 作者单位：浙江同济科技职业学院,浙江杭州,311231 刊名： 水电能源科学 英文刊名：WATER RESOURCES AND POWER 年，卷(期)：2008,26(3) 被引用次数：2次 参考文献(7条) 1.林育兹电工技术 2006 2.阎士奇常用电气设备故障诊断技术手册 2005 3.郭仲礼低压电工技术问答 2005 4.梅开乡;徐滤非电工职业技能实训 2006 5.宋海辉;谢云敏;匡和碧水轮发电机圆盘式转子支架的组装与焊接[期刊论文]-水电能源科学 2004(02) 6.于昆伦电工技术基础知识及技能 2006 7.焦阳电工电子技术 2006 本文读者也读过(10条) 1.施生才.SHI Sheng-cai三相异步电动机缺相运行几种保护[期刊论文]-煤矿机械2008,29(1) 2.薛大鹏浅谈老水电站"三兼顾"改造为电网经济运行增奇效[会议论文]-2006 3.赵永龙.牛蓓四川电网水电运行管理探讨[期刊论文]-四川水力发电2004,23(3) 4.袁喆.邓益民.YUAN Zhe.DENG Yi-min运用轨迹灵敏度的水电系统动态安全分析[期刊论文]-电网与清洁能源2009,25(11) 5.张玉山.李继清.纪昌明.王丽萍市场环境下水电经济运行问题的研究[会议论文]-2003 6.钟力.陈天为.胡理想抽油机双绕组双功率电动机的节电分析[期刊论文]-石油机械2004,32(7) 7.苏国伟电动机常见故障分析与维护[期刊论文]-中国新技术新产品2010(10) 8.张体平.耿爱华三相异步电动机缺相保护电路的改进[期刊论文]-中国科技博览2012(5) 9.李崇浩.李安强.王丽萍.纪昌明面向市场的水电运行调度方式研究[会议论文]-2005 10.王秋鹏.Wang Qiupeng电动机缺相运行的原因及保护措施[期刊论文]-价值工程2011,30(32) 引证文献(2条) 1.郭玉山电动机缺相运行的原因及保护措施[期刊论文]-才智 2011(9) 2.张丽.陈奎.罗建锋.孙常青基于W79E834的磁力启动器智能保护装置的设计[期刊论文]-工矿自动化 2009(11)本文链接：https://www.doczj.com/doc/3d8093067.html,/Periodical_sdnykx200803056.aspx
电动机故障原因分析 一、缺相运行 1. 故障现象 电机不能起动，即使空载能起起动，但转速上升慢，有嗡嗡声；电机冒烟发热，并伴有烧焦味，某一相或两相电流为零。 2. 检查结果 拆下电机端盖，可看到绕组端部有1/3或2/3的某一相或某两相绕组或焦或变成深棕色。而其余的绕组则完好或微微烤焦。 3. 故障原因及处理方法 （1）电动机供电回路电源缺相。 （2）电动机供电回路中的开关(隔离开关、刀闸开关等)及接触器的触头接触不良(烧伤或松脱)。修复并调整动、静触头，使之接触良好。 （3）线路某相缺相。查出断线处，并连接牢固。 （4）电动机绕组连线间虚焊，导致接触不良。认真检查电动机绕组连接线并焊牢。 二、过载运行 1. 故障现象 电动机电流超过额定值；电动机整体温升超过额定温升。 2. 检查结果 电机三组绕组全部烧黑，分布相对均匀； 轴承无润滑脂或砂架损坏； 三相绕组全部均匀焦黑，这是过载造成的。过载的原因有：端电压太低，接线不符合 要求，使用不当，轴承损坏，轴套咬死，负荷重，选型不当，起动时间过长，制造质量差等。 三、绕组接地 1. 故障现象 电机空载无法起动；电动机供电回路熔丝熔断或开关跳闸，并有焦糊味。 2. 检查结果 定子槽口绕组和铁心有烧伤痕迹，并有铜熔点；槽内绕组与铁心击穿；绕组引出线外皮绝缘损坏。这是因接地引起的，由于制造质量差，在铁芯槽口线圈直线部分到端部转角处有急转弯，使槽绝缘受压而挤破，或槽口绝缘未封妥，成竹楔与导线直接接触，受潮后竹楔下降而接地。也可能是电机机械加工质量差，定、转子铁芯同心度差，造成定、转子铁芯相擦而产生高温，烧焦槽绝缘而接地，还有高温或受潮，电机长期高温运行，使槽绝缘烤焦、老化发脆或严重受潮，击穿槽绝缘而接地。 。 四、绕组相间短路 1. 故障现象 电机无法起动；电机供电回路熔丝熔断或开关跳闸；电机绕组冒烟，有烧焦味。 2. 检查结果 相间短路部位的多股导线烧断，其周围有铜熔点，其他线圈没有烧黑。 这种烧损由相间短路而引起。相间短路通常是端部相间绝缘薄膜、漆布或双层线圈的层间垫条没有垫妥，在电机受热或受潮的情况下，绝缘性能下降，导致击穿而形成相间短路，或由组间联线套管处理不妥，不了解塑料套管的耐热性较差，而把它应用在电机绕组上，因电机发热、塑料熔化，连线间短路。
第23卷第1期2008年2月宿州学院学报 Journal of Suzhou U niversity V ol .23,N o .1Feb 12008 三相异步电动机缺相起动及运行的探讨 王烈准1,2 (1.合肥工业大学电气工程学院,安徽合肥23009;2.六安职业技术学院机电工程系,安徽六安237158) 摘要:三相异步电动机缺相时无法正常起动,运行中缺相时转速变慢,缺相是造成电动机损坏的主要原因。为保证安全、可靠运行,三相异步电动机应设置电源缺相保护。关键词:三相异步电动机;缺相起动;缺相运行;缺相保护 中图分类号:TM 307 文献标识码:A 文章编号:1673-2006(2008)01-0118-03 收稿日期:200725220 作者简介:王烈准(1964-),男,安徽舒城人,讲师,在读硕士,主要从事电气类专业教学和研究。 1 引 言 电源开关的一极接触不良或断开、熔断器一相熔断、接线头接触不良或脱落、定子绕组一相断线等,都会造成三相异步电动机一相断电,称为缺相。缺相时,无论三相异步电动机定于绕组作星形连接还是三角形连接,其绕组成中将流过同相位的电流,形成了三相异步电动机的单相运行。 单相运行时,将产生以下现象:原来停着的电动机,起动不起来(即无法起动),且“嗡嗡”作响,用手拨一下电动机的转轴,有时也能慢慢起动;正在运行的电动机,转速变慢,电流增大,电动机外壳发热。有关资料的统计结果表明,在损坏的电动机中,因缺相运行烧毁的台数占总损坏台数的80%左右;运行中 的三相异步电动机,电源一相断电较定子绕组一相断线的机率要大得多。因此,为保证三相异步电动机安全、可靠的运行,电动机应装设缺相保护装置。 2 缺相时的物理现象分析 我们知道,三相异步电动机三相绕组通以三相对称的交流电时产生旋转磁场。当三相异步电动机在缺相时两相绕组串联通以两相交流电时,相当于单相绕组通单相交流电流,产生的磁场是一脉振磁动势, 即该磁场轴线位置是固定的,而空间各点的磁势大小随时间变化而变化。脉振磁动势可以分解为两个等幅值、等转速、转向相反旋转的旋转磁动势 F +和F -。这可以用图解法加以说明,如图1所示, 脉振磁势的分解可用图示1的空间向量说明,空间 图1 脉动磁场的分解 向量F 表示单相绕组的脉振磁势,其幅值位置在空间固定不变,大小随时间脉振,在脉振过程中的每一 瞬间都可以理解为两个旋转向量的相量相加,而且这两个向量大小相等、转速相同、转向相反,当脉振磁势的幅值达最大时,两个旋转磁势的向量位置恰 好与脉振磁势的向量重合或同相。这两个反向的旋转磁势F +和F -在空气隙中建立正转和反转磁场Υ+和Υ-。这两个旋转磁场切割转子导体,并分别在转子导体中感应电动势和感应电流。该电流与磁场 相互作用产生正向和反向的电磁转矩T +和T -。T + 8 11
三相异步电动机是一种应用很广泛的电气拖动设备。电机在运行过程中，会因各种原因造成损坏，在这些故障中，缺相故障造成电机损坏占很大比例，由此而烧毁的电动机数量是巨大的，造成的经济损失也是极为严重的。根据电机学原理。电机在缺相时．定子绕组流通的不再是三相交流电流。而是单相电流。气隙中的磁场由圆形旋转磁场变为单相脉振的磁场，一方面，电机缺相启动时，其启动转矩为零．电机实际上是处于两相短路状态。电动机绕组严重发热。破坏电机绝缘，以致于烧毁电机，影响生产，甚至造成事故。另外，电机在缺相运行时。过载能力已明显减低．转差率变大。定转子电流加大，势必使绕组发热，电机运行极为不利。防止三相异步电动机缺相运行，是有很大的经济价值。于是。我们从电机的缺相机理人手，设计出几例保护电路，确保电动机的正常运转。 1电机缺相故障原因 对于三相异步电动机，正常运行的情况应该是三相对称的交流电流通入三相对称的定子绕组中产生圆形的旋转磁场，当三相电流缺掉一相后．电机将会出现不正常的运行现象，电动机造成缺相故障的原因主要有以下几种情况。 1．1电源缺相 三相电源接入交流电动机之前。该电源已少一相或两相(电源已经出现问题，三相熔断器中的一相熔体被烧断)，它可造成电机无法启动或启动运转异常。 1．2控制回路造成缺相 控制回路中的接触器、继电器长期使用，触点可能存在一定程度的氧化。引起接触不良，或元件动作机构长期磨损。这些电气元器件，当受到电动机启动电流(一般为额定电流的5—7倍)的冲击，或受到机电设备的震动或运动机构卡住失灵等而误动作，定子绕组由此而缺相。 1．3电动机接线盒中接线柱松脱 电机定子三相绕组中一相绕组断开。从而造成电机运行缺相。 1．4连结头虚接或分断 供电线路中的连结头出现虚接或可能受到外力而分断，也会使得电动机缺相。 1．5绝缘老化 电动机在运行相当一段时间后，定子绕组的绝缘可能出现老化(电动机运行的环境温度长期过高。供电电压偏高或者是负载过大时)，造成电动机定子绕组相间或匝间短路，电动机定子绕组也会出现一相或多相断开。 2缺相保护电路 电动机处于缺相时无启动转矩，电机不能转动，容易被发现．而当电动机在运行中发生缺相时。常常不易被发现，以致产生过流．将电机烧坏，因而研制一种高可靠的电动机运行缺相保护装置非常必要。一台三相异步电动机，其定子绕组是Y或△连接。不论是电动机启动前还是启动后产生单相运行故障，三相定子绕组中流过的电流均比正常三相运转时大(一般均超过电动机额定电流)。利用这一特点，将增大的电流信号检测出来，经执行元件。把电动机从电源上切除或报警。 2．1热继电器兼作过载和单相运行保护(图1) 热继电器就是利用电流热效应原理，将电动机单相运行时绕组电流增大信号检测出来并作用于执行元件，切断电动机电源。其方法是把热继电器的加热元件串联到被保护电动机的主回路上。当单相运行发生时，电动机绕组电流增大，加热元件温度上升，使热继电器中双金属片受热弯曲而推动导板，使推动导板上动、静触电动作，切断电动机控制回路中接触器线圈电源，从而使电动机主回路电源切断。 目前．我国生产的热继电器动作有延时特性。即当通过加热元件上的电流等于整定电流厶(电动机的额定电流)时，不动作；当通过加热元件的电流I=1．21；v时，20min动作；当电流I=1．5厶时，2rain动作；l=6I；v时，5s动作。动作的延时特性既能满足电动机启动