三相非同步電動機缺相保護電路的製作

所謂三相非同步電動機缺相運行，是指三相供電電源缺少一相或電動機三相繞組中有一相從電源斷開而造成的一種電動機運行的狀態，也叫斷相運行、雙相運行或單相運行。
據統計，三相非同步電動機繞組燒毀事故，大多數是由於電動機缺相運行造成的。在負載功率相同的情況下，缺相運行電流比三相運行電流高一倍左右，此時電動機處於過載狀態，若不及時處理，電動機繞組就會燒壞。如果電動機在起動前就有一相斷路，則在接通電源后只發出嗡嗡聲而不能起動，此時必須立即切斷電源，否則也會燒壞電動機。
現在，對電動機的缺相保護已較多採用電子電路缺相保護器、集成電路缺相保護器等，但由於電路複雜價格較貴，在小型電動機（3KW及以下）控制電路上未能普遍配套使用。筆者結合經驗，介紹三種原理簡單、工作可靠、成本低、基本不需要維護、適合各種不同容量電動機的缺相保護、報警電路。三種缺相保護、報警電路不僅有指示燈顯示缺相情況，並且都加裝了電鈴報警電路，增強了報警效果，使值班人員能夠及時發現缺相故障、及時維修。
2、缺相保護報警電路
2.1利用斷絲電壓實現的缺相保護報警電路
如圖1，按下啟動按鈕SB2，KM線圈得電，KM主觸頭閉合，三相非同步電動機得電運行。若L1相的熔斷器熔斷時，其兩端就會存在電位差，此電位差使並聯在熔斷器兩端的繼電器KA1線圈得電，KA1常閉觸頭斷開，從而使KM線圈失電，KM主觸頭斷開，電動機便停止運行，從而保護電動機；KA1常開觸頭閉合，接通電鈴電路，電鈴響，實現報警功能；同時並聯在熔斷器兩端的燈泡HL1發光，從而顯示出L1相缺相。

接在三相非同步電動機三相線路上的熔絲（熔體）有一相熔斷後，在其兩端會存在一個電位差，通常將這個電位差簡稱為“斷絲”電壓。這個電壓的大小與電動機的容量、帶負載的多少都有關，所以選用繼電器、燈泡時，應根據斷絲電壓與電動機型號和負載的關係。下表是實驗數據，可供參考。這種電路只能對熔斷器熔斷而造成的缺相運行起到保護作用，但是由於熔斷器熔斷而造成的缺相運行卻佔全部缺相運行故障的75%以上，所以仍有一定的實用價值。

2.2利用中間繼電器實現缺相保護報警電路
利用斷絲電壓實現缺相保護、報警電路只能對熔斷器熔斷造成的缺相運行起到保護作用，所以在應用方面有一定的局限性，而且由於斷絲電壓隨電動機容量和負載大小而變化，從而給繼電器、顯示燈的選擇帶來一定的困難。而利用繼電器實現缺相保護、報警電路不僅能對熔斷器熔斷造成的缺相運行起到保護作用，而且能對三相供電電源缺相、接觸器觸點燒損造成的缺相、安裝維護造成的缺相都起到保護作用。在繼電器實現缺相保護、報警電路中繼電器和顯示燈的選擇也很方便，圖2中三個中間繼電器KA1 、KA2、KA3應選用型號為JZ7-44，線圈電壓為220伏的中間繼電器，顯示燈的額定電壓選擇220伏。如圖2，當合上電源開關QS1， HL1、HL2、HL3三盞不亮，表示電動機未工作。按下啟動按鈕SB2，KM線圈得電，KM主觸頭閉合，使三相非同步電動機得電運行；而中間繼電器KA1 、KA2、KA3線圈得電吸合， KA1 、KA2、KA3常開觸頭閉合，對KM線圈迴路進行自鎖；KA1 、KA2、KA3常閉觸頭斷開；同時HL1、HL2、HL3三盞燈亮，表示電動機未缺相。電動機開始工作后，馬上合上報警電路的電源開關QS2，起動報警功能，由於KA1 、KA2、KA3常閉觸頭斷開，所以此時電鈴並不會響。若L1相缺相時，KA1線圈電壓不足釋放，KA1常開觸頭斷開，切斷自鎖迴路使KM線圈失電，KM主觸頭打開，電動機停轉，從而保護電動機；KA1常閉觸頭閉合，電鈴響，實現報警功能。由於L1相缺相，使HL1燈滅，顯示L1相缺相。


圖2 利用中間繼電器實現缺相保護報警電路
2.3利用XJ3-G缺相與相序保護繼電器實現缺相保護報警電路



圖3 利用XJ3-G缺相與相序保護繼電器實現缺相保護報警電路