三相异步电动机故障保护设计

三相异步电动机的保护与控制三相异步电动机保护主要有两大类：采用电流检测型的有热继电器，带有热—磁脱扣的电动机保护用断路器，电于式和固态继电器，带电子式脱扣的电动机保护用断路器以及软起动器；直接检测电动机绕组温度的温度检测型有双金属片温度继电器、热保护器、检测线圈和热教电阻温度继电器等，但由于需直接埋入电机绕组，价格较贵、维修困难等原因，仅在部分频繁操作场合使用。

较后指出不管采用何种保护装置，必须考虑过载保护装置与电动机、过载保护装置与短路保护装置的协调配合。

三相异步电动机的保护是个复杂的问题。

在实际使用中，应按照电机的容量、型式、控制方式和配电设备等不同来选择相适应的保护装置及起动设备。

一。

三相异步电动机的保护与控制关系电动机的保护往往与其控制方式有一定关系，即保护中有控制，控制中有保护。

如电动机直接起动时，往往产生4—7倍额定电流的起动电流。

若由接触器或断路器来控制，则电器的触头应能承受起动电流的接通和分断考核，即使是可频繁操作的接触器也会引起触头磨损加剧，以致损坏电器;对塑料外壳式断路器，即使是不频繁操作，也很难达到要求。

因此，使用中往往与起动器串联在主回路中一起使用，此时由起动器中的接触器来承载接通起动电流的考核，而其他电器只承载通常运转中出现的电动机过载电流分断的考核，至于保护功能，由配套的保护装置来完成。

此外，对电动机的控制还可以采用无触点方式，即采用软起动控制系统。

电动机主回路由晶闸管来接通和分断。

有的为了避免在这些元件上的持续损耗，正常运行中采用真空接触器承载主回路(并联在晶闸管上)负载。

这种控制有程控或非程控;近控或远控;慢速起动或快速起动等多种方式。

另外，依赖电子线路，很容易做到如电子式继电器那样的各种保护功能。

二。

三相异步电动机保护装置电动机的损坏主要是绕组过热或绝缘性能降低引起的，而绕组的过热往往是流经绕组的电流过大引起的。

对电动机的保护主要有电流、温度检测两大类型。

下面结合产品作些介绍。

一、三相异步电动机的工作原理三相异步电动机是工业中常见的一种电动机，其工作原理是利用三相交流电产生的旋转磁场来驱动转子旋转，从而实现机械能到电能的转换。

在正常运行的情况下，三相异步电动机能够稳定地转动，并且在负载变化时能够自动调节转速，具有较好的可靠性和稳定性。

二、三相异步电动机的缺相问题然而，在实际运行过程中，三相异步电动机可能会出现缺相问题，即三相电源中的某一相断开或失效，导致电动机无法正常运行。

缺相问题如果不能及时发现和解决，可能会给生产和设备带来严重的影响，因此需要采取一定的保护方法来避免缺相对设备的损坏。

三、三相异步电动机缺相保护方法 1. 电流保护：通过监测电动机的工作电流来判断是否存在缺相问题。

当某一相的电流明显偏低或为零时，即可判定该相存在缺相故障。

这时可以通过断开电源或其他方式来停止电动机的运行，以避免故障对设备的进一步损坏。

2.温度保护：缺相会导致电动机的过载运行，使得某些零部件发热严重。

因此可以设置温度传感器来监测电动机的温度变化，一旦温度超过正常范围，即可判断电动机存在缺相问题，并及时停机维护。

3.相序保护：在三相电源中，各相的相序应该是固定的，当某一相的相序发生变化时，即可判断存在缺相问题。

可以通过安装相序保护器来监测电源相序的变化，及时切断电源以保护电动机。

四、个人观点和理解三相异步电动机的缺相问题在工业生产中比较常见，对设备的保护显得尤为重要。

在选择缺相保护方法时，需要根据具体的设备情况和运行环境来进行综合考虑，以确保设备能够得到有效的保护和维护。

针对三相异步电动机的缺相问题，可以采取多种保护方法来确保设备的安全和可靠运行。

需要根据具体情况选择合适的保护措施，并定期维护和检测设备，以确保设备的正常运行和生产效益。

经过对三相异步电动机缺相保护方法的全面评估和深度理解，相信您已经对这一主题有了更深入的了解。

希望本文能够为您在工业生产中的设备维护和保护提供一定的参考价值。

三相异步电动机断相保护电路专业：电气工程及其自动化姓名：唐运僧学号：0400120424指导教师：黄知超设计时间：7月9日至7月19日目录摘要 (2)第1章系统概述 (3)1.1系统简图 (3)1.2方案选择与设计思路 (3)1.3原理图 (4)第2章主要元器件的选择 (4)2.1熔断器 (4)2.2接触器 (5)2.3热继电器 (7)2.4中间继电器 (7)第3章单元电路设计 (8)3.1断相显示电路 (8)3.2控制电路 (8)3.3 仿真图 (9)第4章课程设计的体会与总结 (10)鸣谢 (10)主要原器件参数 (11)参考文献 (11)附图 (12)摘要异步电动机在运行过程中经常发生电断相的故障，这主要是由某一相的熔断器断造成的另外外部电源断相、交流接触器某一对主触点接触不良、接线松动和电动绕组内部开路。

也可能引起断相故障。

断相出现负序分量，正序对称电压和负序对称压分别产生两个旋转方向相反的旋转磁场二者合成后为一椭圆形旋转磁场。

负序电激发的负序磁场使电机输出功率和电磁转下降。

在空载或轻载时，电源断相后，电动般不会停止运行，但是剩下的两相负载流明显增大。

如果是重载时断相，断相后电机的最大转矩一般小于额定转矩，如果负转矩大于此时的最大输出转矩，电动机将断减速，直至堵转。

对于恒转矩和恒功率载．电流将增大至正常运行时的好几倍，如没有有效的保护，电动机的绕组将会很快毁。

水泵风机类负载的负载转矩与转速的方成正比，如果在重载时断相，转速下降后负载转矩下降得很多，断相后可以稳定运行但是断相后的稳态电流可能超过额定电流。

实践表明，电源断相是异步电动机烧毁的要原因，据统计，在异步电动机绕组烧毁的障中，7O%以上是由电源断相引起的，因此必要给异步电动机(特别是大中型异步电机 )设置可靠的断相保护装置。

针对三相异步电动机定子绕组烧毁的原因，一般采用的保护技术有过热保护、过流保护和断相保护。

断相保护是指电动机损坏，大多数是断相运行造成的，而人们对断相运行给电机造成什么样的危害，应采取什么样的保护方式合适，至今尚没有比较一致的意见。

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。

三相异步电动机控制电气设计控制电气设计主要涉及以下几个方面：1.电源设计：三相异步电动机通常通过三相电源供电，因此需要进行电源设计，包括电源电压和电流的选择，以及相序和三相电源的接线设计。

电源设计要考虑电机额定电压和额定电流的要求，同时也要考虑供电电网的稳定性和可靠性。

2.启动电路设计：三相异步电动机通常需要通过起动电路实现启动。

常见的启动方式包括直接启动、自耦变压器启动、星角启动等。

启动电路设计要根据电机的负载特性和启动方式的要求，选择适当的启动器件和控制元件，保证电机在启动时能够提供足够的起动转矩，并且启动电流不过大，以避免对电网造成冲击。

3.运行控制设计：控制电气设计还需要考虑电机的运行控制。

通常情况下，三相异步电动机的运行控制可以通过变频器来实现。

变频器可以通过调节电机的电压和频率，实现对电机转速和负载的精确控制。

在运行控制设计中，需要选择合适的变频器和编程控制器，编写程序实现对电机运行状态的监测和控制，包括转速、电压、电流等参数的监测和调节。

4.保护设计：三相异步电动机的控制电气设计还要考虑电机的保护。

常见的保护功能包括过载保护、短路保护和欠压保护等。

保护设计要根据实际应用需求选择合适的保护器件和控制逻辑，实现对电机的保护和故障诊断。

保护设计还需要考虑电机的温度保护，可以通过温度传感器监测电机的温度，当温度过高时自动切断电源，以避免电机过热损坏。

5.控制系统设计：控制电气设计还包括整个电动机控制系统的设计。

控制系统设计需要考虑综合控制功能的实现，包括对多个电动机的联动控制、远程监控和故障诊断等功能的实现。

在控制系统设计中，需要选择合适的传感器、执行器和数据通信设备，以及编写相应的控制算法和程序，实现对电机的高效、智能化控制。

总之，三相异步电动机控制电气设计是一个复杂而重要的任务，需要综合考虑电机的运行要求、电源条件和保护需求等因素，选择合适的控制器件和控制策略，以实现对电动机的准确控制和保护。

三相异步电动机断相分析及保护_倪小敏三相异步电动机是工业中常用的一类电动机，由于工作环境的复杂性，电动机往往面临各种故障和问题。

其中之一就是断相故障，即三相供电中一相电流中断，导致电动机无法正常工作。

本文将对三相异步电动机的断相分析及保护进行探讨。

首先，我们来看一下三相异步电动机的工作原理。

三相异步电动机是一种感应电动机，它根据电磁感应原理工作。

当三相供电通过定子绕组时，会产生旋转磁场，而转子感应电动力线圈中会产生感应电流，从而产生电磁转矩。

当电机转速达到设定值后，电磁转矩与负载转矩平衡，电机稳定运行。

然而，当其中一相电流中断时，三相异步电动机的正常工作将受到严重影响。

当一相电流中断时，电动机将无法产生旋转磁场和电磁转矩，导致电动机停止运转。

此时，电动机将无法完成所需的工作。

对于三相异步电动机的断相故障，我们可以通过以下几种方式进行分析和保护：1.电流监测保护：使用电流监测装置，监测三相电流是否正常。

当其中一相电流异常低于设定值时，可以判断该相存在断相故障。

此时，可以通过电流保护装置切断电动机的电源，以保护电动机免受进一步损坏。

2.相序保护：相序保护是通过监测三相电压的相序来判断是否存在断相故障。

当其中一相电压的相序发生反转时，可以判断该相存在断相故障。

此时，同样可以使用保护装置切断电动机的电源，以保护电机免受进一步损坏。

3.电压监测保护：使用电压监测装置，监测三相电压是否正常。

当其中一相电压异常低于设定值时，可以判断该相存在断相故障。

此时，同样可以通过电流保护装置切断电动机的电源，以保护电机免受进一步损坏。

除了以上保护措施外，我们还可以采取一些常规的预防措施来降低发生断相故障的可能性。

例如，定期检查电动机的绝缘电阻，避免电机运行过载，保持电机运行环境的清洁和干燥等。

这些措施可以帮助我们及时发现和解决一些潜在的故障，保护电机的正常运行。

总的来说，三相异步电动机的断相故障会导致电机无法正常工作，为了保护电动机免受进一步损坏，我们可以采取一些保护措施，如电流监测保护、相序保护和电压监测保护等。

三相异步电动机的保护摘要：该文阐述了三相异步电动机的各种保护与控制相互关系，介绍了异步电动机的各种保护装置及其区别与联系。

在实际使用中，要对电动机综合实行过载保护，短路保护，温度保护、欠压、失压保护，漏电保护等。

根据保护装置的装设部位分为两大类：1.安装在电动机内部的保护装置；2.安装在电动机外部的各种保护装置。

最后指出，各种保护装置的质量必须可靠，结构应完整，保护功能应健全，应能满足实际需要，各部分之间有良好的配合。

关键词：三相异步电动机控制保护保护装置一、电动机保护及其装置（一）安装在电动机内部的保护装置。

1.温度保护及装置。

（1）双金属盘式温度保护器。

这种温度保护器通常装在电动机端盖上，其体积与触头的电流容量一般都较大，外壳用酚醛塑料制成。

双金属盘式温度保护器不但对温度敏感，而且对电流也敏感，因此它具有更全面的保护功能。

（2）嵌入式温度保护器。

这种温度保护器通常装在电动机绕组中、绕组表面或绕组端面上，与电动机绕组一起进行浸渍处理。

嵌入式温度保护器具有体积小、灵敏度高、可靠性好等优点，常用于各类小容量电动机的直接保护。

（3）热断式温度保护器。

这种温度保护器是一次性动作的热保护器。

由于感温材料融化后不能复原，所以这种保护器只能一次性使用，它通常装在电动机的外壳上。

（4）正温度系数热敏电阻式温度保护器。

这类温度保护器是一种对温度敏感的新型半导体元件（简称PTC），即通称的热敏电阻。

为准确反应电动机绕组的温度，通常在电动机制造时将其埋设在定子绕组中，导线绑扎后有电动机接线盒引出。

此外，热敏电阻也可用于检测电动机断相温度信号，实现断相保护。

（二）安装在电动机外部的保护装置。

1.过载热保护及装置。

通常，交流电动机的故障主要是定子绕组损坏造成的。

这些绕组的损坏大多是电动机过载引起的。

电动机过载运行时，会出现电流增加，绕组过热现象。

如果时间过长，就会损坏绝缘。

过载热保护装置的功能就是在电动机过载情况下，及时切断电源，限制电动机过热时间，防止绝缘损坏。

三相异步电动机断相运行及其热继电器保护分析发布时间：2023-02-24T05:47:05.432Z 来源：《中国电业与能源》2022年第19期作者：李帅[导读] 三相异步电动机目前在工农业生产中有着广泛的应用，但是也存在自身特点，李帅华电国际莱城发电厂山东莱芜 271100摘要：三相异步电动机目前在工农业生产中有着广泛的应用，但是也存在自身特点，使其在运行中容易出现断相故障，影响到电动机运行的稳定性以及使用寿命。

本文主要对三相异步电动机断相运行及其热继电器保护的有关问题展开分析，通过对三相异步电动机特点、三相异步电动机断相运行原因等分析，并从双金属片热继电器保护措施以及其它运行保护措施方面加以分析，旨在更好地指导三相异步电动机运行与管理，提升其运行稳定性。

关键词：三相异步电动机；断相运行；热继电器保护；保护措施三相异步电动机当前在众多行业有应用，且应用价值较高，但同时在运行中易出现断相运行问题。

结合三相异步电动机断相运行研究分析，当出现断相运行时，可能是绕阻内部任一相断开或者三相电源线中任一相出现断开，此时原有的三相电动机将以两相或单相运行，很容易引起电机绕组损坏，对正常的生产生活产生影响。

基于此，需要明确三相异步电动机的特点，并结合断相运行的原因，从多角度采取保护措施，提升运行稳定性。

一、三相异步电动机特点分析掌握三相异步电动机特点对进一步剖析断相运行原因、采取保护措施具有重要价值。

从三相异步电动机固有机械特性方面分析，电动机在无负载情况下空转时的转速最大，也就是电动机的理想空载点；电动机在有负载情况下正常运转，此时即为电动机额定工作点；电动机还有临界工作点，即拖动负载达到最大转矩，且运行速度适中，此时如果电压过低或出现较大的冲击负载，可造成电动机停机。

三相异步电动机在运行期间还存在人为机械特点，电动机运行期间，如果电压降低太多，此时的过载能力、启动转矩会明显降低，存在电动机无法启动或者无法带动负载运行，容易出现电机烧坏问题。

三相异步电动机的保护一、短路保护电动机长时间过载、单相运行或导线绝缘性能下降,可能造成绕组匝间短路,相间绝缘损坏会造成相间短路。

短路时电流会急剧增大,烧坏电动机和线路,因此要设置短路保护。

当电动机在工作过程中发生短路时,保护装置能迅速切断电源和电动机之间的电路,避免产生严重的后果。

常用的短路保护元件有熔断器和断路器等。

1.熔断器(熔丝)作为短路保护额定电压为500V及以下、容量为15kW及以下的电动机的保护,可采用熔断器(熔丝)作为短路保护,熔丝或熔体额定电流的选择方法如下:(1)对于单台电动机,可按1.5~2.5倍电动机的额定电流来选用,重载启动的取值较大,轻载或降压启动的取值较小。

(2)绕线型三相异步电动机一般取1.25倍额定电流即可。

(3)对于多台电动机,熔体的额定电流应大于或等于额定电流最大一台电动机的1.5~2.5倍,再加上同时使用的其他电动机额定电流之和。

业2.低压断路器(空气开关)作为短路保护额定电压为500V及以下,容量为15kW以上且重载启动电动机的保护,可采用低压断路器作为短路保护。

一般每台电动机单独装设一台低压断路器。

但符合下列条件之一时,数台电动机可共用一台低压断路器:(1)计算总电流不超过20 A且允许无选择切断的不重要负荷; 虚教喉林(2)工艺上密切相关的一组电动机且允许同时启、停。

藓飘数闻蔬述筹卖人尚二、过载(过负荷)保护导致三相异步电动机过载的原因较多,如果属于选用不当(电动机的额定功率与拖动的生产机械功率不匹配),使电动机长期运行于过载状态,要重新选择合适的电动机。

这里所讲的过载是指在选择了合适的电动机后,下述几种情况下产生的过载启动时间过长;供电电压过低;机械性故障(如轴承损坏,造成定、转子相互摩擦或卡死);缺三相异步电动机都有一定的过载能力,在运行过程中若发生短时过载(如电动机的启动),虽然电流超过了额定值,但时间短暂不至于损坏电动机。

如果过载时间较长,电动机温升过高,就会使绝缘遭到损坏,影响电动机的使用寿命,严重的甚至会烧坏电动机。

三相异步电动机控制电路常用的保护电路三相异步电动机掌握电路除了能满意被控设备生产工艺的掌握要求外，还必需考虑到电路有发生故障和不正常工作状况的可靠性。

由于发生这些状况时会引起电流增大，电压和频率降低或上升、损毁。

因此，掌握电路中的爱护环节是电动机掌握系统中不行缺少的组成部分。

常用的爱护电路有短路爱护、过载爱护、过电流爱护、失电压爱护和欠电压爱护等。

1、短路爱护在电动机掌握系统中，最常用和最危急的故障是多种形式的短路。

如电器或线路绝缘遭到损坏、掌握电器及线路消失故障、操作或接线错误等，都可能造成短路事故。

发生短路时，线路中产生的瞬时故障电流可达到额定电流的十几倍道几十倍，过大的短路电流将会使电器设备15 或配电设备受到损坏，甚至因电弧而引起火灾。

因此，当电路消失短路电时，必需快速、牢靠地断开电源，这就要求短路爱护装置应具有瞬时动作的特性。

短路爱护的常用方法是采纳熔断器和低压断路器爱护装置。

2、过电流爱护过电流爱护是区分于短路爱护的一种电流型爱护。

所谓过电流是指电动机或电器元件在超过其、额定电流的状态下运行，一般比短路电流小，不超过6倍的额定电流。

在电动机的运行过程中产生这种过电流，比发生短路的可能性要大，特殊是对于频繁起动和正反转、重复短时工作时的电动机更是如此。

过电流爱护常用过电流继电器来实现，通常过电流继电器与接触器协作使用，即将过电流电器线圈串接在被爱护电路中，当电路电流达到其整定值时，过电流继电器动作，而电流继电器常闭触点串接在接触器线圈电路中，使接触器线圈断电释放，接触器主触点断开来切断电动机电源。

这种电流爱护环节常用于直流电动机和三相绕线转子异步电动机的掌握电路中。

3、过载爱护过载是指电动机在大于其额定电流的状况下运行，但过载电流超过额定电流的倍数要小些。

通常在额定电流的1.5倍以内。

引起电动机过载的缘由许多，如负载的突然增加，缺相运行以及电网电压降低等。

若电动机长期过载运行，其绕组的温升将超过允许值而使绝缘材料变脆、老化、寿命缩短，严峻时会使电动机损坏。