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滤波器在自动化控制系统中的应用自动化控制系统是现代工业生产中不可或缺的组成部分。
为了确保系统的稳定性和可靠性，滤波器成为自动化控制系统中重要的组件之一。
本文将介绍滤波器的基本原理、种类以及在自动化控制系统中的应用。
一、滤波器的基本原理滤波器是一种电子设备，用于改变信号的频率特性。
它通过选择性地传递或阻断不同频率的信号，以达到去除噪声、衰减干扰、提高信号质量的目的。
滤波器的基本原理基于信号的频率和幅度特性，根据不同的滤波特性可以分为低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器。
二、滤波器的种类根据滤波器的工作原理和电路结构，常见的滤波器种类包括：1. RC滤波器：由电阻和电容构成，适用于低频信号的滤波。
2. LC滤波器：由电感和电容构成，适用于高频信号的滤波。
3. 活性滤波器：基于放大器的反馈原理，包括RC活性滤波器和LC 活性滤波器。
4. 数字滤波器：利用数字信号处理技术实现的滤波器，包括有限冲激响应（FIR）滤波器和无限冲激响应（IIR）滤波器。
5. 其他特殊滤波器：如陷波器、倍频器等。
三、滤波器在自动化控制系统中的应用滤波器在自动化控制系统中起到了重要的作用，其应用包括：1. 信号处理与增强：自动化控制系统中的传感器常常受到来自电源、电机等部件的噪声干扰。
通过添加适当的滤波器，可以有效地去除噪声，提高传感器的测量准确性和信号质量。
2. 控制系统稳定性：在自动化控制系统中，存在着信号干扰和噪声。
这些干扰和噪声会对控制系统的稳定性和精度造成影响。
利用滤波器可以衰减这些干扰信号，提高系统的稳定性和抗干扰能力。
3. 通信与传输：在自动化控制系统中，信号的传输和通信是不可或缺的环节。
而信号传输中会受到多种因素的影响，如衰减、干扰等。
通过使用适当的滤波器，可以提高信号的传输质量，减少干扰对信号的影响，保证通信的稳定性。
4. 电源管理与净化：在自动化控制系统中，电源的稳定性对系统的正常运行至关重要。
滤波器可以对电源信号进行稳压和净化处理，保证系统的供电质量，减少电压波动和纹波。
霍尼韦尔 SmartWave 有源电力滤波器—数据中心谐波治理方案上海澳通韦尔电力技术有限公司(Shanghai Autowell Power Electronics Co., Ltd.)是一家集电力电子产品开发、生产、销售、服务于一体的中外合资企业。
公司采用国际领先和成熟可靠的最新技术，以制造节能环保、电源清洁优化、再生能源并网等为中心的产品，为客户在节能减排、绿色电源领域提供更多更好的选择。
通过定制培训、客户应用分析与支持，营运维护培训及质保期延长服务等在整个系统生命周期为客户提供安全保障。
2009年，通过与美国霍尼韦尔 Honeywell International Inc.在知识产权领域的全面合作，开始生产、销售霍尼韦尔Honeywell品牌有源滤波器系列产品(Active Power Filter, APF)。
一：数据中心配电系统谐波现状为了满足大规模数据中心的运行需要，数据中心配电系统中的UPS使用容量在大幅上升。
据调查，数据中心低压配电系统主要的谐波源设备为UPS 、开关电源、变频空调、计算机及服务器等。
不同厂家的设备产生谐波电流含量有较大的差异，但普遍都偏高，THDi(电流总谐波畸变率) 甚至超过了50% 。
5次、7次、11次谐波严重，有时也含有较大份量的3次谐波。
并且这些谐波源设备的位移功率因数极高。
数据中心主要负载的谐波特性如下：●UPS电源，单机容量大，大部分为6脉波的UPS不间断电源设备（3次、5次、7次等)●开关电源，主要用于计算机等办公设备供电电源，数量多（3次、5次、7次等）●变频空调、电梯等，变频驱动设备为主要谐波源（5次、7次等）二：数据中心配电系统谐波的危害数据中心配电系统中的谐波会对用电设备和配电设备造成不利的影响，主要的影响有如下几点：(1)干扰通信和数据传输：谐波会对附近的通信系统产生干扰，引进噪声，降低通信质量，严重时还会丢失信息，使通信系统无法正常工作，同时影响电子设备工作精度而UPS等整流设备在整流充电过程中所产生的谐波还会影响到计算机网络中来，造成网络停机出错(2)谐波谐振造成设备损坏或开关误动作：正常情况下，电力系统的参数设计使得电路谐振频率远离基波频率，但是如果电路中出现谐振现象，就会造成严重的后果如果电路中出现了串联谐振，线路中的阻抗就会突然降低，线路电流接近于短路电流，这会造成线缆过热烧坏，进而出现系统短路开关跳闸等电力故障；而出现并联谐振，会表现为线路阻抗突然增大，所以系统的谐波电压被放大，这将造成线路电缆、配电开关、补偿电容等用电设备的绝缘被高压击穿，系统就会出现严重的短路故障(3)增大变压器的负荷容量：变压器会由于过大的谐波电流而产生涡流损耗和磁滞损耗，这些均会引起变压器铁芯温升过快，而造成设备工作效率降低；同时还会使绝缘损坏，甚至会造成设备短路故障为了抑制温升(对于变压器而言，温升每升高8 ，寿命将减少50%)，变压器需降容使用；(4)破坏继保装置的正常动作：谐波电流会引起继保装置的发热量增加，这将造成热磁型断路器和热磁型继电器额定脱扣电流降低，电磁型断路器则由于涡流影响而脱扣困难(5)加速电缆老化，缩短使用寿命：由于谐波电流，线缆中的实际电流有效值将大于基波电流；同时由于集肤效应，增加了导线的谐波电阻，增加了线路损耗，降低线路的传输能力，还可引起浸渍绝缘局部放电，加速电缆老化，缩短其使用寿命(6)引起电容器过载发热，增多击穿事故：电容器的阻抗特性一方面与自身的容量有关，另一方面还与电源的工作频率成反比，这使电容器非常容易吸收谐波电流而引起过载发热，绝缘介质加速老化，严重时，还会被击穿甚至发生爆炸。
滤波器在电机驱动中的应用与算法选择在电机驱动中，滤波器是一种重要的组件，它能够帮助去除电机驱动中的噪声和不必要的频率成分，提高电机系统的性能和稳定性。
本文将探讨滤波器在电机驱动中的应用，并介绍一些常用的滤波算法。
一、滤波器的作用和应用滤波器在电机驱动中起到了关键的作用，它可以将输入信号中的干扰和噪声滤除，提供一个干净的输出信号供电机使用，从而保证电机的正常运行。
滤波器的应用广泛，下面我们将重点介绍几个常见的应用场景。
1. 电源滤波在电机驱动系统中，电源产生的噪声会干扰到电机的正常工作。
为了消除这些噪声，需要采用电源滤波器来滤除电源中的高频噪声。
常见的电源滤波器包括低通滤波器和陷波滤波器等。
2. 频率响应补偿电机驱动中，由于电路元件的频率响应限制，会导致输出信号的频率响应不平坦。
为了解决这一问题，可以通过使用频率响应补偿滤波器来改善输出信号的频率响应特性。
3. 限幅器在电机驱动中，为了避免过大的幅值对电机的损坏，通常会使用限幅器对输出信号进行限制。
限幅器可以根据需要对信号进行截断，确保输出信号的幅值在一个合理的范围内。
二、滤波算法选择在电机驱动中，常用的滤波算法有许多种。
在选择滤波算法时，需要根据具体的应用场景和需求来进行判断和决策。
下面将介绍一些常见的滤波算法，并分析其适用性。
1. 均值滤波算法均值滤波算法是一种简单、易于实现的滤波算法，它通过计算输入信号的均值来得到平滑后的输出信号。
该算法适用于对信号的高频噪声进行滤除，但对于存在脉冲噪声或快速变化的信号则效果较差。
2. 中值滤波算法中值滤波算法是一种非线性滤波算法，它通过将输入信号的数值按大小排序，然后选择中间值作为输出信号。
该算法适用于对存在脉冲噪声的信号进行滤除，但对于快速变化的信号则效果不佳。
3. 卡尔曼滤波算法卡尔曼滤波算法是一种递归滤波算法，它可以根据系统模型和观测数据来估计真实状态，并对噪声进行补偿。
该算法适用于对信号进行精确的滤波和估计，但实现过程相对较为复杂。
电力滤波技术简介随着大量电力电子装置在电网的投入运行，谐波已被公认为电力系统的“污染”和“公害”，谐波问题以及谐波的治理问题随着电力系统的发展愈来愈引起广泛的关注。
目前谐波治理的方法主要有无源滤波技术和有源滤波技术两种。
一、有源滤波器与无源滤波器有源电力滤波器（APF）是一种用于动态抑制谐波、补偿无功的新型电力电子装置，它能够对大小和频率都变化的谐波以及变化的无功进行补偿，之所以称为有源，顾名思义该装置需要提供电源，其应用可克服LC滤波器等传统的谐波抑制和无功补偿方法的缺点（传统的只能固定补偿），实现了动态跟踪补偿，而且可以既补谐波又补无功；三相电路瞬时无功功率理论是APF发展的主要基础理论；APF有并联型和串联型两种，前者用的多；并联有源滤波器主要是治理电流谐波，串联有源滤波器主要是治理电压谐波等引起的问题。
有源滤波器同无源滤波器比较，治理效果好，主要可以同时滤除多次及高次谐波，不会引起谐振，但是价位相对高！目前有源滤波器能滤到50次谐波; 无源滤波器只能针对3，5，7，9等几次谐波。
无源滤波装置是目前应用最为广泛的谐波抑制手段，它是按照希望抑制的谐波次数专门量身制造的，采用电感、电容的调谐原理，将谐波陷落在滤波器中，以减少对电网的注入。
无源滤波装置结构简单，成本较低，技术已比较成熟，但是也存在着难以克服的缺陷：1、滤波特性受系统参数的影响较大，极易与系统或者其它滤波支路发生串并联谐振。
2、只能消除特定的几次谐波，而对其他的某次谐波则会产生放大作用3、滤波、无功补偿、调压等要求之间有时难以协调4、谐波电流增大时，滤波器负担随之加重，可能造成滤波器过载，甚至损坏设备。
5、有效材料消耗多，体积大有源滤波技术作为一种新型的谐波治理技术，是消除谐波污染、提高电能质量的有效工具，与无源滤波技术相比，有着无可比拟的优势，主要表现在以下几个方面。
1、实现了动态补偿，可对频率和大小均变化的无功功率进行补偿，对补偿对象的变化有极快的响应速度；2、有源滤波装置是一个高阻抗电流源，它的接入对系统阻抗不会产生影响，因此此类装置适合系列化，规模化生产；3、当电网结构发生变化时装置受电网阻抗的影响不大，不存在与电网阻抗发生谐振的危险，同时能抑制串并联谐振4、补偿无功功率时不需要储能元件，补偿谐波时所需要的储能元件不大5、用同一台装置可同时补偿多次谐波电流和非整数倍次的谐波电流，既可以对一个谐波和无功源进行单独补偿，也可对多个谐波和无功源进行集中补偿6、当线路中的谐波电流突然增大时有源滤波器不会发生过载，并且能正常发挥作用，不需要与系统断开7、装置可以仅输出所需要补偿的高次谐波电流，不输出基波无功功率，不但减小了有源滤波器的总容量，还可以避免轻负荷时发生无功倒送现象。
电机控制器是现代电气设备中的重要组成部分，其结构组成和工作原理对于电机的运行和性能起着关键作用。
本文将对电机控制器的结构组成和工作原理进行详细介绍，以便读者对该领域有更深入的了解。
一、电机控制器的结构组成电机控制器通常由以下几个主要部分组成：1. 电源模块：电机控制器的电源模块用于提供稳定的电力供应，通常包括电源输入、整流、滤波和功率放大等部分，用于将电网或电池提供的电能转化为适合控制电机的电能。
2. 信号采集模块：该模块用于采集电机的运行状态、外部信号和控制指令等信息，通常包括传感器接口、模拟/数字转换器、滤波器等部分，用于实时监测电机的运行情况并反馈给控制器。
3. 控制逻辑模块：控制逻辑模块是电机控制器的核心部分，用于处理信号采集模块采集到的信息，计算电机的控制策略并生成控制指令，通常包括微处理器、程序存储器、数据总线等部分，用于实现电机的精准控制。
4. 驱动模块：驱动模块用于接收控制逻辑模块生成的控制指令，驱动电机的运行，通常包括功率放大器、输出级驱动电路等部分，用于将控制逻辑模块生成的低功率电信号转化为适合电机的高功率电能。
5. 保护模块：保护模块用于监测电机的运行状态，当出现异常情况时及时采取保护措施，通常包括过流保护、过压保护、短路保护等部分，用于保障电机和电机控制器的安全运行。
二、电机控制器的工作原理电机控制器的工作原理主要包括信号采集、控制逻辑处理、驱动输出和保护反馈四个方面。
1. 信号采集：电机控制器通过信号采集模块实时监测电机的转速、电流、温度等运行状态，同时接收外部控制指令和参数设定，将采集到的信息传输给控制逻辑模块。
2. 控制逻辑处理：控制逻辑模块接收信号采集模块传来的信息，根据预设的控制算法和逻辑进行处理，计算出电机的控制策略和控制指令，然后将处理后的指令传输给驱动模块。
3. 驱动输出：驱动模块接收控制逻辑模块生成的控制指令，根据指令进行功率放大和输出级驱动操作，将高功率电能输出给电机，驱动电机的运行并保持其稳定运行。
东么川伺服东么川—专注于电机设计与控制技术研究中国-深圳深圳市东么川伺服控制技术有限公司shenzhen Digital Motor Control technology Co.Ltd地址：深圳市龙华区硅谷动力清湖园A6栋2楼电话：*************传真：*************技术支持：134****0132网址：使用手册USERˊS GUIDE Version1.1版权所有不得翻印【使用前仔细阅读本手册，以免损坏驱动器】DMA860H东么川数字型步进电机驱动器△安全注意事项为保证安全正确使用，请在使用前仔细阅读“安全注意事项”产品保证产品无偿保证期限为540天，如因顾客人为过失而造成产品损害除外，我司也将诚意保持产品在保证期限后的质量。
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此外，请将它妥善放置在安全的地点以便随时查阅。
下列在您尚未读完本手册时，请务必遵守事项：● 安装的环境必须没有水气，腐蚀性气体及可燃性气体● 接线时禁止将电源接至电机输出端子，一旦接错时将损坏驱动器● 在通电时，请勿拆解驱动器、电机或更改配线● 在通电运作前，请确定紧急停机装置是否随时启动● 在通电运作时，请勿接触散热片，以免烫伤本使用操作手册适合下列使用者参考● 安装或配线人员● 试转调机人员● 维护或检查人员驱动器用于通用工业设备。
要注意下列事项：(1).为了确保正确操作，在安装、接线和操作之前必须通读操作说明书。
(2).勿改造产品。
(3).当在下列情况下使用本产品时，应该采取有关操作、维护和管理的相关措施。
在这种情况下，请与我们联系。
①用于与生命相关的医疗器械。
②用于可能造成人身安全的设备，例如：火车或升降机。
③用于可能造成社会影响的计算机系统④用于有关对人身安全或对公共设施有影响的其他设备。
首页日志相册音乐收藏博友关于我日志电动机保护器电路原理分析和维修2011-05-24 20:34:31| 分类： 电气技术|举报|订阅原帖 ——HBHQ-0-1和JD6型电子式多功能电动机保护器由三相交流电动机所构成的电力拖动系统，形成了工业现代化的基础性支撑，对三相交流电动机（以下简称电动机）的保护，是一个历久弥新的的话题。
上世纪八十年代之前，电子技术的应用尚处于初级阶段，对电动机的保护任务多由热继电器承担，国内型号为为JR20-XX 系列、JR36-XX 系列等。
其保护机理如下：热继电器由发热元件、双金属片、触点及一套传动和调整机构组成。
发热元件是一段阻值不大的电阻丝，串接在被保护电动机的主电路中。
双金属片由两种不同热膨胀系数的金属片辗压而成。
当电动机过载时，通过发热元件的电流超过整定电流，使有不同膨胀系数的双金属片发生形变，当形变达到一定距离时，就推动连杆动作，使控制（常闭）触点断开，进而控制主电路接触器因线圈失电而释放，断开主电路，实现电动机的过载保护。
热继电器以其体积小，结构简单、成本低等优点得到了广泛应用。
但同时存在不易克服的下述缺点：双金属片受热弯曲过程中，热量的传递需要较长的时间，因此，热继电器不能用作短路保护，而只能用作过载保护。
对电动机的短路保护，通常采用在电源回路中串接熔断器的方法来实施；热继电器依赖于机械结构所形成的机械动作来实现停机保护，当动作结构产生机械疲劳（老化）、机型形变时，会使动作阀值偏离设定值，造成误动作或保护失效；普通的热继电器，不具备断相保护功能。
用热继电器对电动机进行保护的典型电路见下图：图1、用热继电器组成的电动机过载保护电路热继电器FR1串接于主电路中，FR1的常闭触点串接于控制回路，过载故障发生时，FR1控制触点断开，交流接触器KM1线圈失电，KM1开断，起到过载停机保护作用。
1、电动机在起动和运行过程中可能发生的故障和保护特点： 1）电动机的过载电动机的一个重要工作参数即额定工作电流，在定额电流以内运行，为安全工作区。
伺服滤波器选型原则1.引言1.1 概述概述:伺服滤波器（Servo Filter）是一种广泛应用于控制系统中的重要元件。
它可以对输入信号进行处理，提供稳定而准确的控制输出。
本文将介绍伺服滤波器的选型原则，并提供一些实际应用建议。
在控制系统中，伺服滤波器扮演着关键的角色，它的作用是在输入信号中去除不需要的高频噪声和干扰。
通过降低高频成分的幅值，伺服滤波器可以提高系统的稳定性和准确性，使得控制系统能够更好地响应输入信号的变化。
伺服滤波器根据其设计原理和使用方式，可以分为多种类型。
常见的有低通滤波器、带通滤波器和无滞环滤波器等。
每种滤波器都有其特定的频率响应和滤波特性，以适应不同的应用场景。
在选型伺服滤波器时，需要综合考虑多个方面因素。
首先要明确系统对于频率响应的要求，确定所需的截止频率和通带宽度。
其次还要考虑滤波器的响应速度，即滤波器对输入信号的延迟程度。
此外，成本、体积和功耗等方面也是选型时需要考虑的因素。
综上所述，伺服滤波器的选型原则需要综合考虑系统对频率响应、响应速度以及成本、体积和功耗等方面的要求。
在实际应用中，根据具体的控制系统要求和环境条件进行选择，确保系统能够稳定可靠地工作。
接下来的章节将详细介绍伺服滤波器的作用、分类以及选型原则总结和实际应用建议。
1.2文章结构本文的结构主要分为引言、正文和结论三个部分。
在引言部分中，我们将对本文主题进行概述，并介绍文章的目的和整体结构。
在正文部分中，我们将重点介绍伺服滤波器的作用以及其分类。
最后，在结论部分中，我们将总结伺服滤波器选型的原则，并提出一些建议用于实际应用。
通过这样的结构安排，我们将全面系统地探讨伺服滤波器选型的相关内容，帮助读者更好地理解和应用伺服滤波器。
1.3 目的本文的目的是介绍伺服滤波器选型的原则，旨在帮助读者了解在选择伺服滤波器时应考虑的关键因素和方法。
通过深入探讨伺服滤波器的作用和分类，以及总结出的选型原则，希望能够为选择合适的伺服滤波器提供指导和参考。
掘进机综合保护装置的各种保护原理及故障判据随着我国煤炭事业的蓬勃发展，煤矿对掘进机电气系统的性能、质量、品种的要求也越来越高。
由于矿井下环境比较恶劣，掘进机采掘的煤岩很硬，而且涉及防爆，恶劣的环境常常导致电机产生过流、短路、断相、绝缘老化等事故，这就给掘进机的综合保护技术提出了非常高的要求，它要求比其它的电机保护更先进、更快速和更全面的保护。
因为掘进机的综合保护主要是对电机的保护，所以本章主要是分析电机的故障特征和保护原理，从分析电动机的各类故障入手，找出各种故障的故障判据，进而推出相应的保护算法。
本文采用的电动机保护算法是在传统的检测三相电流经电流电压变换送监幅电路作为判据方法的基础上，采用以检测过流幅值、零序电流和负序电流分量为基础的故障判据，并在这个基础上形成了各种保护的算法。
掘进机综合保护装置常见保护形式掘进机的综合保护主要是对电动机的保护，矿用隔爆型三相异步电动机是掘进机电气系统的主要组成部分，它与液压系统配合操作，可自如的实现整机的各种生产作业。
作为电气主设备，电动机的运行正常与否，直接关系整机的性能，所以要高度重视，除了对电机的保护外，掘进机还有很多极其重要的保护形式。
现对掘进机常见故障和矿井下的实际需要投入的主要的保护形式介绍如下：1.瓦斯闭锁保护:当瓦斯检测仪测得的瓦斯含量达到1%时报警,达到 1.5%时，保护装置通过程序停前级电源。
2.粘连保护:开机前和停机后保护装置检测真空接触器的主触点是否断开。
3.漏电闭锁:当掘进机电气系统主电路单相对地绝缘电阻值降到规定值以下时电机不能启动。
（参考值AC1140V为40KΩ， AC660V为22KΩ）4.低压漏电保护：当AC220V、AC120V、AC24V低压线路对地绝缘降低到规定值时保护动作，显示220V漏电、120V漏电或24V漏电。
（参考值AC220V为5KΩ，AC120V为3KΩ，AC24V为2KΩ）5.电机温度保护: 由于冷却系统故障或环境温度过高，油泵和截割电机绕组温度达到155℃时，埋在电机定子绕组中的温度继电器动作，保护装置通过程序控制油泵或截割电机停止运转电机冷却后自动复位。
对应热敏电阻阻值为1.8K Ω～2KΩ。
6.门闭锁保护:矿用掘进机的电气系统开关箱左右门上均有门闭锁行程开关,保证只有门关严后才能送电开机，防止井下的违章作业。
7.联锁保护:只有矿用掘进机的油泵电机起动后才能起动其他电机,油泵电机起动后,截割电机才能起动“报警”,截割电机报警5～10秒后才能起动截割电机。
8.对称故障保护:对称故障主要有对称过载、堵转、对称稳态短路等，这类故障对电动机的损害主要是由于电流增大所引起的热效应和机械应力，使绕组发热甚至损坏。
9.不对称故障保护: 电动机的不对称故障主要有断相、相间短路、匝间短路、不平衡运行、接地短路等。
不对称故障对电动机的损害不仅仅是电流增加引起的发热，更重要的是不对称引起负序效应给电动机运行带来的隐患。
因此，电动机运行缺陷的早期诊断是非常重要的。
以上掘进机的微机保护主要通过测量电量(电流、电压以及开关状态等)来监测机器的运行状况，其中瓦斯检测、粘连漏电检测、门锁检测属于闭锁保护，同时瓦斯保护又属于监测保护，即在机器运行的过程中发现瓦斯超限可以及时切断前级电源，具体的保护方法在第4章进行详细的介绍。
下面主要集中阐述对电机的保护，引起矿用隔爆型三相异步电动机的常见故障可分为对称故障和不对称故障两大类［9，10］。
对称故障的主要特征是发生故障时三相仍基本对称，只是电流幅值增大，所引起的热效应在散热条件差的情况下特别容易烧坏电机。
因此，对称故障可以由电流过流程度来反映，所以仍然以电流强度作为故障判据。
不对称故障其实是电动机运行中比较常见的故障，故障之初并没有出现明显的电流增大，如果处理不及时会导致事故扩大，引发电动机机端过热、转子及起动力矩降低等问题，严重的损坏了电动机。
不对称故障对电动机的损害主要是负序电流引起的负序效应，如果有过电流出现，还会使绕组发热，此类故障明显特征是电动机定子电流出现负序电流和零序电流。
传统的电子型保护装置都是通过三相电流的过流程度来反映电机的故障特征的，但这类保护装置存在很多问题，原因是这类保护只能检测电机发生的对称故障，对于不出现明显的电流增加的不对称故障却不能够及时的作出判断[30,31]。
本文针对传统的保护装置存在的问题，利用对称分量法，增加了不对称故障的检测，即通过对各相电流的计算分解出负序电流分量和零序电流分量，用来作为发生不对称故障的故障判据，从而实现电动机全面的综合保护。
掘进机用矿用隔爆型三相异步电动机故障特征分析 1．三相异步电动机的故障特征及保护类型三相异步电动机发生对称故障的主要特征是出现电流幅值增大，只产生正序电流分量，而负序电流和零序电流为不平衡电流，数值较小；发生不对称故障时的主要特征是负序和零序电流分量会显著增加。
因此可以在检测电动机过流程度的同时，以序分量为基础，通过检测负序电流、零序电流的大小来判断电动机是否出现不对称故障。
这样，不但能更好的反应电动机的运行状况，还可以大大提高保护的灵敏度和可靠性。
异步电动机常见故障特征分析情况如表2-1所示，表中单相故障设A 相为故障相，两相设B 、C 为故障相，Ip 表示故障前相电流的幅值，C B AI I II ++=∑。
2.基于过流、负序和零序电流的故障判据分析三相异步电动机不对称故障的常用工具是对称分量法。
应用对称分量法分析三相异步电动机不对称运行问题时，可使计算简化。
采集来的三相电流通过计算分解为正序、负序和零序电流分量，根据是否出现负序、零序电流以及过流程度对所发生的故障类型作出诊断，根据诊断的结果对所发生的故障进行保护跳闸和故障显示。
这种诊断不但灵敏、可靠，能够覆盖电动机所有常见故障，而且能够识别不同故障类型，实现故障自动诊断。
其中过载保护采用拟合电动机温升曲线的反时限特性，并具有热记忆功能，其他故障根据诊断的类型进行定时限或速断保护，三相异步电动机故障诊断及保护的原理框图如图2.1所示。
I CI B I A图2.1电动机故障诊断及保护的原理框图3对称分量法在故障诊断中的应用由于掘进机工作在煤岩和半煤岩的巷道中，使其在掘进的过程中经常会发生矿石砸坏或刮断电缆的现象，所以经常会发生断相、单相接地、两相短路的故障，基于这方面的考虑，本文以这三种故障为例，应用对称分量法，分析这三种故障中电流各序分量的分布。
(1)断相故障分析［8］ 在电网电压完全对称时，如果电动机正常运行，各相电流中没有负序电流分量；但当发生断相故障时，电动机的电源电压将不对称，各相电流中将会产生负序电流分量。
设三相定子绕组为Y 接，当C 相断线时,其不对称边界条件为: 0=CI ，AB I I -= 根据对称分量法，代入不对称边界条件，且120j e =α，则得到C 相各序电流分量为：()()()()()⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧===++=-=-=++==-=++=031333131333131000222221A B A B C C BB AB C C B BAB C C I I I I I I I j I I I I I I j I I I I Iαααααααα ………………………（2-1）则得到：B C C I j I I 3321=-= 由对称分量法可知：121C B I I α=；11C A I I α=；22C B I I α=；222C A I I α=；且21C C I I -=；将线电压BAU 分解为对称分量： AB BA U U U -=()()021021A A A B B B U U U U U U ++-++= ()()Z I Z I Z I Z I A A B B 2121 +-+=+-+ ()()1212C C I Z Z I Z Z -+-+---=αααα ()()12C I Z Z -++-=αα ()-+--=Z I Z I j C C 213 …………………………………………（2-2）式中： +Z 为三相感应电动机的正序阻抗；-Z 为三相感应电动机的负序阻抗。
对于旋转电动机来说，各序电流通过时引起不同的电磁过程，其相序阻抗也是不同的。
根据电动机运行原理，可得正序、负序阻抗如下,其等值电路如图2.2所示［1，2］：R 2/sR 1jx 1jx 2R 2/(2-s)jx 2jx 1R 1σσσ图2.2 异步电动机的等效电路其大小分别为：()()()()()σσσ222211X j S R jX R X j S R jX R jX R Z m m m m '+'++'+'+++=+()()()()()()()σσσ22221122X j S R jX R X j S R jX R jX R Z m m m m '+-'++'+-'+++=-联系式（2-2），得出各相的正序电流分量、负序电流分量及B 相和A 相的相电流分别为：()()()-+-++=+-=-=Z Z jU Z Z U I I BA BAC C 3221αα …………………………………（2-3）()()()30322121-∠+=+-==-+-+Z Z U Z Z U I I BA BA C B αααα ()()()303222∠+=+--==-+-+Z Z U Z Z U I I BA BAC B αααα ()()()2103211∠+=+-==-+-+Z Z U Z Z U I I BA BAC A αααα ()()()150322222∠+=+--==-+-+Z Z U Z Z U I I BA BAC A αααα ()-++=-=++=-=Z Z U I I I I I I BAC B B B B A 12021αα……………………………（2-4）在忽略电动机的励磁电流的情况下，能够求出负序电流分量和未断相绕组的相电流的有效值为：()()()22122212222231σσX X S R S R R U I I I BAA B C '++-'+'+===()()()221222122σσX X S R S R R U I I BAA B '++-'+'+==………………………（2-5）由式（2-1）、式（2-3）、式（2-5）可知，A 相断线时，正序电流与负序电流相等；且健全相B 相和C 相的电流与负序电流的关系为；32BI I =………………………………………………………………………（2-6）同时健全相B 相和C 相的电流可以表示为[32]：⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎭⎫ ⎝⎛+-+==41322m M m M mM M M I I m m m m m B A …………………………………………（2-7）式中：m M ————电动机最大转矩倍数；m ————负载率，满载时为1；由式（2-6）和（2-7）可以对不同负载率下的正序、负序电流和健全相的电流进行分析，当0.2=m M 时的分析结果如表2-2所示。
