目录
一、方案论证 (2)
二、方案设计 (2)
1.过流保护 (2)
2.缺相保护 (3)
三、具体内容 (3)
1.过流保护 (3)
1）电流的检测方案比较 (3)
2）方案的选择 (4)
3）信号处理 (4)
4）基准比较电压 (5)
2.缺相保护 (5)
1）缺相信号检测方法的比较 (5)
2）方案选择 (7)
3）信号处理 (7)
4）控制开关电路 (7)
5）自锁的实现 (7)
四、方法步骤 (8)
1、查找文献 (8)
2、电路的设计与仿真 (8)
五、设计结论 (12)
六、附表及元件明细 (13)
七、参考文献 (13)
八、附图一 (16)
附图二..................................................................................................... 错误！未定义书签。
电机过流保护及三相电缺相保护
一、方案论证
随着各行业现代化步伐加快，煤矿企业如今也慢慢步入电气化时代，尤其是近几年煤矿企业加大了对矿井的设备投入，这就为保障井下的各种电器设备安全正常的运行提出了更高的要求。电器设备的正常运行直接关系到煤矿的生产和井下工人的生命安全！为此，我们提出设计相关电器设备的保护电路。
而在井下常发生的电器事故中，设备的过载运行和三相电机的缺相运行是最常见的电器事故，且井下的大部分由外因素引起的火灾都是由上述两个因素造成的。特别是缺相运行的检测，因三相负载在缺相时仍能工作，且不易被发现，例如三相电动机。如果不及时发现故障电路采取相应的措施，会严重影响井下设备的正常运行，更严重着则会引发火灾，设备永久损坏！
所以，我们设计与这两个方面相关的电路保护——“过流保护”、“三相电缺相保护”。这两个保护电路在井下对电器设备的安全运行是必不可少的，具有很强的实用性！
二、方案设计
1.过流保护
过流保护首先要检测井下供电电缆的电流，而检测电流有多种方案——电阻分压、电流互感器、电流继电器。然后经采集的信号进行处理，若信号本身是直流则直接接相应的保护动作电路，若是交流则要多加一级交流有效
值转换电路。而后就是实现电路的电器自锁，保证电路稳定可靠工作。流程图如下：
2.缺相保护
缺相保护首先要实现的是相位缺失的检测，这里同样有多种方案可供选择，主要的常用类型为：电容中性点检测法、电阻中性点检测法（只适用于三相四线制）、二极管整流法、互感器+二极管整流法。它们都是为了实现一
三、具体内容
1.过流保护
1）电流的检测方案比较
电阻分压
原理：将精密电阻串于负载电路，把电阻上的电压作为检测信号，
然后接后级电路。
优点：电阻相比较而言便宜且工作相当稳定可靠。
缺点：温漂对电阻影响较大
●电流互感器
原理：经互感器检测交流信号，然后接放大电路。
优点：检测精度高。
缺点：体积稍大、成本高。
●电流继电器
原理：靠电磁耦合，驱动继电器触点动作。
优点：可靠，安全，容易实现自锁
缺点：体积大
2）方案的选择
首先，电阻分压法只适用于小功率电路保护，若用于大功率电路，则要求电阻的功率非常大，不合实际，所以排除电阻分压法。
其次，虽然电流继电器适用电流范围比电阻分压法大，但要用于矿井下高达数十安、数百安的电流，则需要用到大功率（数百安）
电流继电器，如此则继电器体积太大，所以也被排除。
最后，电流互感器为最佳选择，它能实现电流初级与次级的变比，将大电流转化为小电流，非常适合于大电流的检测。这使得它
的成本相对于它所控制的设备来说成本几乎可以忽略。
3）信号处理
互感器检测到的信号为交流电流信号，需转化为电压控制信号，所以要加一级流压转换电路。然后，将再将其转化为直流信号。
传统方法交直转化为整流桥直接整流，这种方法精度低，动态性差。
这里选用真有效值转换电路，其原理为，电压真有效值转换公式为：
U=
4）基准比较电压
基准比较电压的实现可以利用德州仪器公司（TI ）生产的
TL431。TL431是一个有良好的热稳定性能的三端可调分流基
准源。他的输出电压用两个电阻就可以任意的设置到从Verf
（2.5V）到36V范围内的任何值。TL431可等效为一只稳压
二极管。
1)驱动及自锁
自锁实现了过载发生时能及时断开电路，电路断开后能保证电
路不再闭合，保证电路安全可靠工作，不会出现电路反复动作。
2.缺相保护
1）缺相信号检测方法的比较
电容中性点检测法
原理：在三线制三相电中，从三相线路中，每相通过电容各引出
一根线。并接在一点，形成人为的中性点。当三相负载正
常工作时，中性点对地电压为零。当负载缺相运行时，中
性点发生偏移，中性点对地电压发生变化。利用这个开关
量来检测负载是否在正常工作。
优点：原理简单、检测电路简单、改善了电路的功率因数
缺点：后级需加整流电路
●二极管整流法
原理：从三相线路中，每相通过二极管各引出一根线。并接在一点，形成人字形的整流电路。当三相负载正常工作时，人
字形节点电压
=?u为三相电的相电压有效值
U 1.17u
当三相电中任意一相断开时，人字形节点电压
=?u为三相电的相电压有效值
U0.374u
通过上述两个电压大小的不同可以用来判断设备是否缺
相运行。
优点：简单、可靠、减少后级整流电路
●电阻中性点检测法
原理：，从三相线路中，每相通过电阻各引出一根线。并接在一点，形成人为的中性点。原理与电容中性点一样.
优点：简单、可靠
缺点：后级要加整流电路
●互感器+二极管整流法
原理：从三相线路中，每相通过电流互感器各引出一根线。然后每相各接接两个并联整流二极管。后级电路与二极管整流
法一样。
优点：可靠、安全
缺点：体积大、费用高
2）方案选择
通过比较各项指标，选择电容检测法。理由如下：
?性能可靠
?改善电路功率因数
?有利于整体电路的设计，简化电路结构
?价格便宜
3）信号处理
由前级传输过来的是交流信号，需要进行整流变为直流信号。
由于是一个开关检测信号，两个状态量之间有很大的差别，因此
不需要像过载保护那样将信号经严格的真有效值转换，只需有两
个逻辑电平即可。所以这里直接用整流全桥进行整流。
4）控制开关电路
控制开关电路可以用比较器+驱动来实现，也可以直接利用此信号来驱动，此时要加一个稳压管来实现开关量的选择。这里我
们直接选用第二个方法。
5）自锁的实现
自锁的实现，要利用控制三相电用电设备的交流接触器，将开关控制量串与其中，使交流接触器失去其自锁能力，从而实
现电器的自锁。
四、方法步骤
1、查找文献
经查找相关的文献资料发现，现有的关于这方面的资料很多，其中以王志华发表在《机床电器》上的《电源缺相保护电路的探讨》
最为详尽。另外傅智河发表的《新颖节能的三相电动机缺相报警保
护》中提出了利用电容检测缺相的方法，相比传统的做法，这种方
法新颖，且对电网起到一定的补偿作用！我们综合比较了所有相关
电路，力求提出一个更为切合实际更为优化的电路。
2、电路的设计与仿真
过流保护电路设计
a)流压转换
将电流互感器检测过来的电流信号转化为电压信号。电路图如下：
输出电压u=i*R2
b)真有效值转换电路
以下真有效值转换电路，经实际电路测试，精度很高，可
以直接使用。也可以用真有效值转换芯片如：HCNR200、AD673、AD536。
c)基准电压
基准电压精确才能保证电路性能高。用Tl431实现电路如下图：
Vout=(R2+R3)*2.5/R3
d)电路自锁
电路必须保证能自锁，以下电路能实现电路的自锁：
当有信号时激发Q2导通，同时Q1也被激发导通。此时，即
使去掉激发信号，Q2和Q1仍能保持导通。实现电路的自锁。 缺相电路设计
a)信号检测
三相电任意两相之间电压为380V，如果发生缺相，在对称负载电路中中性点对地电压U=110V。用此电压驱动交
流接触器线圈K动作。电路原理如下图：
b)自锁电路
利用接触器构成自锁电路，如下图：
按下SB按钮KM得电，线圈动作，KM自锁。缺相时K动作，KM失去自锁功能。这样不管ABC三相中任意一相断开，电路都能及时动作保护。
◆参数计算仿真
将设计好的电路用Proteus仿真，逐一计算元件参数。
?过载参数
设计的过载保护电流为三安，选用电流互感器变比为10:1，则检测传送的安全阀值电流有效值为0.3A，经电阻为10Ω的电阻，变为3V的电压信号。所以基准电压应设定为3V。
又因tl431输出电压U=（R２+R３）*2.5/R３=3V且要保证, 1ma<（VCC-V out）/R１<500ma，取ＶＣＣ＝５Ｖ
得出5R1=R2
４Ω＜Ｒ３＜２Ｋ
取Ｒ２＝２Ｋ，Ｒ３＝１０Ｋ，Ｒ１＝１Ｋ
?缺相参数
电容在作为缺相检测时没有容量要求，只有电压要求，这里选额定工作电压的３～４倍取４８０Ｖ。
另外电容在做功率补偿时，
??ω２
１２
Ｃ＝Ｐ＊（ｔａｎ－ｔａｎ）／３Ｕ
?１为补偿前功率角，?
２
为补偿后功率角。
实物制作调试
将仿真好的电路用ｐｒｏｔｅｌ软件制作电路板，焊接电路。逐一调试各个模块电路功能，最后联调电路。
过载保护电路在通过３Ａ电流时，保护装置动作，并自锁。
缺相保护装置则直接进行软件仿真，当电路缺相时，装置动作，
保护了设备。
五、设计结论
本设计按最初设计要求达到了预期目的，完成了设计任务，方案切实可行。
通过对电路的设计、仿真、焊接、调试，将理论成功运用于实践，用理论知识指导设计实践，不仅仅停留在书本的知识，多查阅资料，多浏览各大电气网站，从中学习借鉴别人的经验，达到事半功倍。
现如今集成电路飞速发展，针对不同功能的芯片应有尽有，使线路更简单，故障点数目减少，更趋于智能化。但对最基本的理论知识一定要从原理上弄透彻，万变不离其宗，一切皆是有最基本的原理发展而来的。
通过本次实训，充分体会到了团队合作的意义，个人能力也得到了提高。
六、附表及元件明细
总电路图两张：见附页
元件明细
主要元件：TL４３１稳压块一块、OP０７运放、SSR-H480D125固
态继电器两个
12v小继电器一个
ｎ型ｐ型三极管若干、电阻若干、电容若干、按钮若干七、参考文献
【１】姜华、王金波《三相电动机缺相保护实用方法》
【２】胡开金《浅析三相电动机缺相运行的危害及对策》
【３】马兴宝《关于三相电动机的缺相保护》
【４】潘慧宇《三相电机断相保护措施的探讨》
【５】傅智河《新颖节能的三相电动机缺相报警保护》
【６】王志华《电源缺相保护电路的探讨》
【７】任健旺《井下电钳工电气防爆检查工》煤炭工业出版社
【８】靳占亭《矿井变配电工》煤炭工业出版社
【９】刘延绪《煤矿井下供电的三大保护》煤炭工业出版社
目录 一、方案论证 (2) 二、方案设计 (2) 1.过流保护 (2) 2.缺相保护 (2) 三、具体内容 (3) 1.过流保护 (3) 1）电流的检测方案比较 (3) 2）方案的选择 (3) 3）信号处理 (3) 4）基准比较电压 (4) 2.缺相保护 (4) 1）缺相信号检测方法的比较 (4) 2）方案选择 (5) 3）信号处理 (5) 4）控制开关电路 (5) 5）自锁的实现 (5) 四、方法步骤 (5) 1、查找文献 (5) 2、电路的设计与仿真 (6) 五、设计结论 (9) 六、附表及元件明细 (9) 七、参考文献 (9) 八、附图一 (12) 附图二.................................................. 错误！未定义书签。
电机过流保护及三相电缺相保护 一、方案论证 随着各行业现代化步伐加快，煤矿企业如今也慢慢步入电气化时代，尤其是近几年煤矿企业加大了对矿井的设备投入，这就为保障井下的各种电器设备安全正常的运行提出了更高的要求。电器设备的正常运行直接关系到煤矿的生产和井下工人的生命安全！为此，我们提出设计相关电器设备的保护电路。 而在井下常发生的电器事故中，设备的过载运行和三相电机的缺相运行是最常见的电器事故，且井下的大部分由外因素引起的火灾都是由上述两个因素造成的。特别是缺相运行的检测，因三相负载在缺相时仍能工作，且不易被发现，例如三相电动机。如果不及时发现故障电路采取相应的措施，会严重影响井下设备的正常运行，更严重着则会引发火灾，设备永久损坏！ 所以，我们设计与这两个方面相关的电路保护——“过流保护”、“三相电缺相保护”。这两个保护电路在井下对电器设备的安全运行是必不可少的，具有很强的实用性！ 二、方案设计 1.过流保护 过流保护首先要检测井下供电电缆的电流，而检测电流有多种方案——电阻分压、电流互感器、电流继电器。然后经采集的信号进行处理，若信号本身是直流则直接接相应的保护动作电路，若是交流则要多加一级交流有效值转换电路。而后就是实现电路的电器自锁，保证电路稳定可靠工作。流程图如下： 2.缺相保护 缺相保护首先要实现的是相位缺失的检测，这里同样有多种方案可供选择，主要的常用类型为：电容中性点检测法、电阻中性点检测法（只适用于三相四线制）、二极管整流法、互感器+二极管整流法。它们都是为了实现一个开关信号的检测去实现驱动开关元件动作。流程图如下：
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。
空调过欠压、缺相、相序保护电路原理与检修. 1.电源过欠压电路原理与检修电源过欠压电路原理。过欠压电路可分为三种电源过欠压电路原理。过欠压电路可分为三种: :第一种是将采样电压直接送入单片机进行比控制；第二种是通过比较器将基准与采样电压进行比较，然后输入单片机进行过欠压控制；第三种是通过比较器将采样电压与基准电压进行比较后，通过继电器直接进行过欠压控制。 第一种过欠压电路如图第一种过欠压电路如图11所示，电路中，所示，电路中，B B 为变压器，为变压器，DB1DB1DB1为全桥，为全桥，为全桥，R1R1R1、、R2R2为分压电阻为分压电阻为分压电阻， ，C 为滤波电容。为滤波电容。220V 220V 经变压器降压、经变压器降压、DB1DB1DB1整流、整流、整流、R1R1R1限流、限流、限流、R2R2R2分压后，经电容分压后，经电容C 滤波送入滤波送入单 单片机进行比较制。当电源电压过高或过低时，由于采样电路只整流不稳压，所以直流输出电压也随之变化，此电压经单片机内部分析后，然后确定是否进行过欠压控制。 第二种过欠压电路如图第二种过欠压电路如图22所示，它与图所示，它与图1 1相比较，整流电路完全相同，其主要区别是增加了一级比较电路，而不是直接送入单片机比较。其中W1,L W1,LM324M324M324的的8、9、1010脚和外围元件组成欠压保护脚和外围元件组成欠压保护脚和外围元件组成欠压保护电 电路。其中W2.W2.L L M324M324的的1212、、1313、、1414脚和外围供基准电压，脚和外围供基准电压，R1R1～～R4R4、、R13R13、、R14R14为分压电阻，为分压电阻，VD1VD1、、VD2为耦合二极管。
三相异步电动机过电流保护方法分析 三相异步电动机是工农业生产中最常用的动力源,但是由于三相异步电动机运行环境千差万别,特别是在高温、高湿、多尘的工作条件下,更易出现堵转、短路、断相、长期过载导致绝缘受损等故障,若不及时排除,就会出现电动机拒动、绕组绝缘损坏、使用寿命缩短、线路保护装置跳闸,甚至烧毁电机等情况,从而影响正常生产和设备的安全运行。为了确保电动机安全、可靠运行,必须对各种易发故障建立完善保护。 一、故障分析 决定三相异步电动机使用寿命的因素很多,电气方面主要是绝缘老化引发的绕组损坏。导致绝缘老化的因素有潮湿、尘埃、腐蚀性气体、过电压、过电流以及热作用引起的损坏,其中热作用对绝缘老化损坏与电动机寿命关系重大。一般认为绝缘材料温度超过允许值8～100℃,其寿命减半,引起绕组出现过热现象的常见故障有: (1)电网电压低、电动机起动时间长、长期过载或频繁起动。 (2)长期受腐蚀性气体、热、潮湿或机械作用。 (3)机械故障造成电动机转子堵转而引发定子绕组电流骤增。 (4)电网电压不平衡或波动太大、电动机缺相运行、绕组电流失衡增大。 以上几类常见故障,几乎都与电动机运行参数——电流强度有直接关系,电动机典型故障电流变化情况列表如下: 二、保护方法 我国传统的三相异步电动机保护是热继电器加熔断器,但是用热继电器保护过载和缺相有其局限性,灵敏度调高了,容易发生误动作,灵敏度调低了起不到保护作用。随着半导体模拟器件的兴起及普及,出现了一批性能比较可靠、功能多样化的电子式电动机保护器,对电动机的可靠运行提供了较可靠的保障,但这类产品仍有整定精度不高、采样精度不高的缺陷。利用对预埋在电动机绕组内的温度传感器(通常为热敏电阻)的特性进行检测,当出现各种故障导致绕组温升过高时,温度传感器的特性(如热敏电阻的电阻值)发生变化,并转换成开关量输出,经过放大驱动动作机构,从而有效地对电动机进行保护,但这种保护成本和安装技术都很高,普及率低。 为达到安全可靠的全面保护,只靠设计一种保护方法是不行的,必须全面分析各种故障引起的电流异常情况,采用智能保护器或多功能保护器来保护三相步电动机的安全运行,保护器的设计功能如下:
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
三相交流电源缺相保护电路 张海涛Ξ (长沙学院物电系,湖南长沙410003) 摘 要:介绍了一个主要由峰值检波器和脉冲宽度鉴别器构成的三相交流电源缺相保护电路.当三相交流电源出现缺相或某相电压过低时,电路动作切断电源,保护用电设备,并发出报警信号. 关键词:三相交流电源;缺相;峰值检波器;脉冲宽度鉴别器 中图分类号:TN710 文献标识码:A 文章编号:1671-119X(2005)01-0016-04 目前世界上电力系统所采用的供电方式,绝大多数是三相制[1].所谓三相制,就是由三个频率相同而相位不同的电压源作为电源供电的体系.这是由于三相制在发电、输电和用电方面都有许多优点.三相电源一般是由三个同频率、等幅值和初相依次相差120°的正弦电压源按一定的方式连接而成.这组电压源称为对称三相电源,依次称为A相、B相和C相,分别记为U A、U B、U C. U A(t)=U PMcosωt U B(t)=U PMcos(ωt-120°) U B(t)=U PMcos(ωt+120°) 它们的波形和向量如下图1 : (a)波形 (b)向量 图1 三相电压源的波形和向量图 在实际电路中,由于种种原因会出现缺少相序的情况,该情况称之为缺相.如缺少U A,或U B,或U C.电机在缺少相序的情况下不能启动工作,或者工作不稳定甚至烧毁.为了保护用电设备,特此设计电路在缺相时(相电压过低也视为缺相)起保护及报警作用. 1 设计思想 考虑到三相电源为交变电源,若正常时U A、U B、U C峰值电压出现为等间隔时间,通常在电路中把时间表示转换为脉冲表示,因而把三个峰值表示为三个脉冲形式,如此转换电路可使用峰值检波器[2].如果出现缺相的情况,即缺少峰值,那么脉冲宽度将变宽.考虑到这样的现象,使用脉冲宽度检测便能判断出是否缺相.大致方框图如图2所示. 图2 脉冲宽度检测框图 2 功能模块实现 (1)实现峰值检波部分 工作原理如图3所示.该峰值检波器由电压比较器μA760与电容C、电阻R、二极管D组成.V I加在比较器的同相输入端,此时比较器输出高电平,反 第15卷第1期2005年3月 湖南工程学院学报 Journal of Hunan Institute of Engineering Vo1.15.No.1 Mar.2005 Ξ收稿日期:2004-06-048 作者简介:张海涛(1972-),男,讲师,研究方向:微电子与固体电子.
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。
过流保护电路原理过流保护电路图 过流保护电路原理 本电路适用于直流供电过流保护，如各种电池供电的场合。 如果负载电流超过预设值，该电子保险将断开直流负载。重置电路时，只需把电源关掉，然后再接通。该电路有两个联接点（A、B标记），可以连接在负载的任意一边。 负载电流流过三极管T4、电阻R10和R11。A、B端的电压与负载电流成正比，大多数的电压分配在电阻上。当电源刚刚接通时，全部电源电压加在保险上。三极管T2由R4的电流导通，其集电极的电流值由下式确定：VD4＝VR7＋0.6。因为D4上的电压（VD4）和R7上的电压（VR7）是恒定的，所以T2的集电极电流也是恒定。该三极管提供稳定的基极电流给T3，因而使其导通，接着又提供稳定的基极电流给T4。保险导电，负载有电流流过。当电源刚接通时，电容器C1提供一段延时，从而避免T1导电和保持T2断开。 保险上的电压（VAB）通常小于2V，具体值取决于负载电流。当负载电流增大时，该电压升高，并且在二极管D4导通时，达到分流部分T2的基极电流，T2的集电极电流因而受到限制。由此，保险上的电压进一步增大，直到大约4.5V，齐纳二极管D1击穿，使T1导通，T2便截止，这使得T3和T4也截止，此时保险上的电压增大，并且产生正反馈，使这些三极管保持截止状态。 C1的作用是给出一段短时延迟，以便保险可以控制短时过载，如象白炽灯的开关电流，或直流电机的启动电流。因此，改变C1的值可以改变延迟时间的长短。该电路的电压范围是10～36V的直流电，延迟时间大约0.1秒。对于电路中给出的元件值，负载电流限制为
1A。通过改变元件值，负载电流可以达到10mA～40A。选择合适额定值的元件，电路的工作电压可以达到6～500V。通过利用一个整流电桥（如下面的电源电路），该保险也可以用于交流电路。电容器C2提供保险端的瞬时电压保护。二极管D2避免当保险上的电压很低时，C1经过负载放电。 过流保护电路图 带自锁的过流保护电路 1.第一个部分是电阻取样...负载和R1串联...大家都知道.串联的电流相等...R2上的电压随着负载的电流变化而变化...电流大,R2两端电压也高...R3 D1组成运放保护电路...防止过高的电压进入运放导致运放损坏...C1是防止干扰用的... 2.第二部分是一个大家相当熟悉的同相放大器...由于前级的电阻取样的信号很小...所以得要用放大电路放大.才能用...放大倍数由VR1 R4决定... 3.第三部分是一个比较器电路...放大器把取样的信号放大...然后经过这级比较...从而去控制后级的动作...是否切断电源或别的操作...比较器是开路输出.所以要加上上位电阻...不然无法输出高电平...
JL-200型水泵电机保护器 一、概述 JL-200系列水泵电机保护器是我公司在多年研制电机保护器产品的基础上开发出的新一代高科技产品。此产品以微电脑控制器（MCU）为核心元件，通过高精度CT检测电流，电机保护器具有自动线性修正功能，在宽电流范围内仍具有较高的测量精度，对过载、短路、堵转、欠载、缺相、三相电流不平衡、过压、欠压、相序、接触器故障等具有可靠的保护作用；并可实现报警和事件记录。本产品具有性价比高、功能齐全、工作稳定可靠、精度高、保护动作准确、安装、参数设定简单方便等特点。可广泛适用于机械、冶金、建材、化工、纺织行业等工业三相电动机及其它电器的保护与监测。 二、产品主要特点 系统采用宽温、低功耗工业级芯片，更适合于工业现场使用。 软件、硬件及电磁兼容性三个方面协同设计，产品具有很强的抗干扰能力和很高的可靠性，特别适合于工业现场使用。 电流互感器变比可设置（5A规格），用户可直接查看一次回路的电力参数，使得采样数据更直观，使用更灵活。 采用交流同步采样和先进的数字信号处理算法，实现了实时数据处理和高精密性，有着卓越的可靠性，具有响应速度快、测量准确、精度高，事件记录等优点。 具有自学习过程，能自动检测电机起动过程与时间，生成起动曲线，优化保护参数；并能根据故障前电机负载率和运行时间自动调整过载保护动作时间。 事件记录功能：当保护动作时，记录保护类型、采样电流等参数，形成事件追忆数据，在失电或复位后可长久保存，便于事后分析。 采用模块化设计结构，产品体积小，结构紧凑，安装方便，在低压控制终端柜和1/4模数及以上各种抽屉柜中可直接安装使用，提高了控制线路的可靠性和自动化水平。 结构紧凑、华丽、精湛优美的外观和卓越的设计体现了高雅、精致、紧凑的产品。 完善的事故记录及自检功能，友好的人机界面,所有测量值和参数、保护信息等由面板液晶显示器实时显示。 三、技术参数 1、电动机保护功能 ●过载保护●欠载保护●堵转保护●阻塞保护●温度保护●相序保护●欠压保护●过压保护●起动超时保护 ●断相保护●不平衡保护●接触器故障保护（选增功能，无此功能时仅有故障提示，无信号输出）
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）.
三相电机缺相保护电路设计工作原理及注意事项 专门的缺相保护装置多用在大型电机的启动运行电路中。 而对于大多数的中小型电机。只配备有短路和过负荷保护（如附图所示）。线路有短路故障时，空气断路器QF可以跳断，过负荷时，较大的电流可以使热继电器FR动作。从而使接触器KM线圈失电。起到保护作用。而当电机在运行过程中。由于某种原因导致缺相现象发生时，电机很快就会被烧毁。下面介绍一种较简单的电机缺相保护电路，与原线路连接方便，动作比较可靠。 一、工作原理缺相保护电路如图中的虚线框内所示。从三相线路中。 每相通过电容各引出一根线。并接在一点。形成人为的中性点，线路正常时。中性点电压为零。如果某一相开路。则中性点电压升高，其与N线构成的桥式整流电路有电压输出，经电容C4滤波后。使中间继电器KA吸合。 KA有一组常闭触点串接在原来的接触器线圈回路中。KA吸合后，其常闭触点断开，接触器KM失电，电机停止工作，起到了保护作用。与此同时，指示灯HL发光。提示维修人员是缺相保护动作，加快维修人员检查和排除故障的速度。 二、元器件选择Cl～C3：油浸纸电容器，1.5F/630V；VDl～VD5：整流二极管1N4007：C4：电解电容器1201F/50V； KA：DC24V小型中间继电器： HL：24V的指永灯： QF：空气断路器。根据电机容量大小选择： KM：交流接触器。根据电机容量大小选择。线圈额定电压AC220V；FR：热继电器。根据电机容量大小选择。 三、注意事项1.本装置的整流部分利用到系统的中性线（N线），所以要求系统三相负荷比较平衡才行，如果因系统三相负荷不均致使中性线电压升高，会造成装置的误动作。2.本电路中从三相电源中的取出点应尽量靠近电机一侧，最起码也应接在接触器的出线侧。
电机烧掉怎样算是缺相 回答一：星接烧两组（2/3），角接烧一组（1/3）烧掉的绕组均匀的分布于整个绕组的（二级）两处。（四极）四处 回答二：如果电动机是三角形接法：只会烧掉一相绕组，可以用兆欧表（摇表）测量出一相绕组对地绝缘破坏。 如果电动机是星形接法：有两相绕组会烧掉，可以用兆欧表（摇表）测量出两相绕组对地绝缘破坏。 总之：如果电动机是因为缺相而烧掉，那么就会有绕组没有被烧掉，如果电动机因为负荷过重而烧掉的话就是三相绕组全部对地绝缘破坏。 回答三： 实际上根据异步电机的原理很容易理解。假设电动机无负载，摩擦力为0，转子内闭合导体电阻为0，那么定子输入功率与转子输出功率都是0，这时候转子将会与电源的旋转磁场同步，转子导体与定子旋转磁场没有相对运动。由于电动机的摩擦力不可能为0，转子内闭合导体电阻也不会为0，所以即使电动机空载，也会有能量损失，也就是转子与定子始终要保持异步状态，且是转子慢于定子的旋转磁场，这样才能保证转子不断切割定子的磁场获得能量，保持运动状态。如果有一相没有电流了，转子获得的能量就少了，转子的速度就会慢下来，与定子的相对运动就增大，定子仍通电的那两组线圈电流就比原来的大，如果电动机处于负载状态，该电流就很容易超出额定电流而烧毁线圈。 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. 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
缺相与相序保护器说明书 TVR-2000C系列三相电源监视器适用所有三相电器的保护器。通用性强(3Ph TVR-2000B（220V～380V）、TVR-2000C（380V～660V）、50Hz/60Hz均可使用)，体积超小，外观非常漂亮，是电器，电机正常，稳定工作的良好伴侣，作为对各种三相电动机及其它三相设备（如制冷压缩机、水泵、风机、空压机、电梯、注塑机），输入电源的三相电压缺相、逆相及三相电压不平衡提供继电保护。 本保护器只对三相电源的电源侧采样！输出继电保护。 一、保护特点 1.动态缺相、静态缺相保护：指被保护设备在运行状态或非运行状态时，任意一相发生断相故障。指示灯形式为： 红灯亮，并优先 2.错相保护：防止L1、L2、L3三相交流电源相序接错的一种保护措施。即时动作。指示灯形式为：黄灯亮； 3.电压不平衡保护：指三相电压不平衡将会影响设备安全运行的一种电压不平衡率的保护。电压不平衡率高于8% 时。指示灯形式为：缺相红灯亮，并优先 4.延时保护：有故障出现时监视器延时1~2秒后动作，继电器释放 5.防雷击，抗浪涌功能：内置防雷，抗浪涌保护电路，最大限度保护您的用电设备； 二、性能特点 1. 监视器的保护功能不受线路或负载的电流大小，冲击电流、不平衡电流和负载性质的影响。能够全性能、全气候长期工作。功耗不大于2W； 2. 用于电机保护时对电机接线方式无要求； 3. 本产品符合GB/T 14048.1-2000、GB14048.5-2001 eqv IEC60947-1:1999； 4 .本产品的EMC符合GB4343-1995的无线电干扰特性测量方法和允许值； 三、工作特点 1. L1、L2、L3三相接线正确，监视器绿灯亮，继电器吸合；如果相序接错，监视器黄灯亮，只要交换L1、L2、 L3三相中的任意两相，监视器就能认定该相序并正常工作。当被保护的设备正常工作后出现黄灯亮，继电器不吸合时，应视为外线路相序误接，监视器具有防误接保护功能； 2.. .L1、L2、L3三相缺相时，红灯亮，绿灯不亮，继电器释放；电压正常时恢复，绿灯亮，继电器吸合； 3. L1、L2、L3接三相交流电压，NO、COM为常开触点；NC、COM为常闭触点。直接使用导线连接 4 L1、L2、L3三相电压不平衡>8%时，红灯亮，继电器释放；电压回升至<5%恢复，绿灯亮，继电器吸合
电机过流保护及三相电 缺相保护 Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】
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电机过流保护及三相电缺相保护 一、方案论证 随着各行业现代化步伐加快，煤矿企业如今也慢慢步入电气化时代，尤其是近几年煤矿企业加大了对矿井的设备投入，这就为保障井下的各种电器设备安全正常的运行提出了更高的要求。电器设备的正常运行直接关系到煤矿的生产和井下工人的生命安全！为此，我们提出设计相关电器设备的保护电路。 而在井下常发生的电器事故中，设备的过载运行和三相电机的缺相运行是最常见的电器事故，且井下的大部分由外因素引起的火灾都是由上述两个因素造成的。特别是缺相运行的检测，因三相负载在缺相时仍能工作，且不易被发现，例如三相电动机。如果不及时发现故障电路采取相应的措施，会严重影响井下设备的正常运行，更严重着则会引发火灾，设备永久损坏！ 所以，我们设计与这两个方面相关的电路保护——“过流保护”、“三相电缺相保护”。这两个保护电路在井下对电器设备的安全运行是必不可少的，具有很强的实用性！ 二、方案设计 1.过流保护 过流保护首先要检测井下供电电缆的电流，而检测电流有多种方案——电阻分压、电流互感器、电流继电器。然后经采集的信号进行处理，若信号本身是直流则直接接相应的保护动作电路，若是交流则要多加一级交流有效值转换电路。而后就是实现电路的电器自锁，保证电路稳定可靠工作。流程图如下： 2.缺相保护 缺相保护首先要实现的是相位缺失的检测，这里同样有多种方案可供选择，主要的常用类型为：电容中性点检测法、电阻中性点检测法（只适用于三相四线制）、二极管整流法、互感器+二极管整流法。它们都是为了实现一个开关信号的检测去实现驱动开关元件动作。流程图如下：
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
三相电机过载保护继电器用户手册V1.02 1.性能指标 1.工作环境：温度0～50℃，湿度﹤85%RH的无腐蚀性气体场合； 2.电流输入：三相10A（1~10A）或1A（0.1A~1A），采用用CT隔离、直接穿芯方式； 3.输出方式：一路继电器输出（常闭接点），容量大于5A/250V AC。 4.电流设定范围：1~10A或0.1~1A。 5.工作电源：20-30V AC/DC；功耗：小于3W； 6.绿色LED：运行状态指示灯(指示灯快闪频率约为3次/秒，慢闪频率约为1次/秒)。 a运行状态指示灯常亮：表示电机未工作。b运行状态指示灯快速闪烁：表示电机 处于起动过程。c运行状态指示灯慢速闪烁：表示电机正常运行。 7.红色LED：报警指示灯 a报警指示灯快速闪烁：表示电机电流过载。b报警指示灯常亮：表示电机起动过 程中发生“启动超时”或者“缺相”脱扣，或是电机运行过程中发生“电流过载” 或“缺相”脱扣。 2.设置说明 三相电机过载保护继电器（以下简称装置）采用32位微电脑为核心芯片，配置一个带刻度的调节旋钮，通过旋钮设置电流限值，实时监测电机电流情况，并对异常情况进行脱扣保护处理。正常使用前请将旋钮调整至合适范围，整定好过载保护动作电流值，如下图所示： 图一10A型过流整定旋钮图二1A型过流整定旋钮如上图一所示，过流整定旋钮调整至5A位置。1）当电机处于正常运行状态时，电机电流超过5A且持续10秒以上，装置脱扣继电器会动作，断开电机控制回路使电机停机。2）当启动电机时，电机的启动电流超过5A且持续30秒以上，装置脱扣继电器会动作，断开电机控制回路使电机停机。 注：脱扣后需要执行复位操作，电机才能正常工作。过载保护只会在电机运行过程中才会投入。一些重载起动的设备，可根据实际情况适当调高过载保护的整定值，既保证电动机安全运行，也防止出现误动的情况。列如：现有一台正常运行额定电流值为5A的三相异步电动机，可选择AIX-10A型号的三相电机过载保护继电器，整定的过流限值为5.5A~6.5A。 3.保护功能 三相电机过载保护继电器系列产品主要分为启动超时保护，过载保护，缺相保护三大功能。 1.启动超时保护：电机启动时，启动持续大电流时间超过30S，将对电机进行脱扣停车处理；防止电机在异常启动过程中持续大电流造成的过热和绝缘降低从而烧坏电机。 2.过载保护：电机运行时，当任意相电流持续超出10S后将对电机进行脱扣停车处理；主要保护电机长期运行在额定电流以上，而造成的过热和绝缘降低从而烧坏电机。 3.缺相保护：电机启动或电机运行时，电路中任意一项电路断路后，将对电机进行脱扣停车处理；防止电机在缺相过程中持续大电流造成的过热和绝缘降低从而烧坏电机。
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