三相异步电动机缺相保护报警电路

　　据统计，三相异步电动机绕组烧毁事故，大多数是由于电动机缺相运行造成的。在负载功率相同的情况下，缺相运行电流比三相运行电流高一倍左右，此时电动机处于过载状态，若不及时处理，电动机绕组就会烧坏。如果电动机在起动前就有一相断路，则在接通电源后只发出嗡嗡声而不能起动，此时必须立即切断电源，否则也会烧坏电动机。

　　现在，对电动机的缺相保护已较多采用电子电路缺相保护器、集成电路缺相保护器等，但由于电路复杂价格较贵，在小型电动机(3KW及以下)控制电路上未能普遍配套使用。笔者结合经验，介绍三种原理简单、工作可靠、成本低、基本不需要维护、适合各种不同容量电动机的缺相保护、报警电路。三种缺相保护、报警电路不仅有指示灯显示缺相情况，并且都加装了电铃报警电路，增强了报警效果，使值班人员能够及时发现缺相故障、及时维修。

　　2、缺相保护报警电路

　　2.1利用断丝电压实现的缺相保护报警电路

　　如图1，按下启动按钮SB2，KM线圈得电，KM主触头闭合，三相异步电动机得电运行。若L1相的熔断器熔断时，其两端就会存在电位差，此电位差使并联在熔断器两端的继电器KA1线圈得电，KA1常闭触头断开，从而使KM线圈失电，KM主触头断开，电动机便停止运行，从而保护电动机;KA1常开触头闭合，接通电铃电路，电铃响，实现报警功能;同时并联在熔断器两端的灯泡HL1发光，从而显示出L1相缺相。

　　接在三相异步电动机三相线路上的熔丝(熔体)有一相熔断后，在其两端会存在一个电位差，通常将这个电位差简称为“断丝”电压。这个电压的大小与电动机的容量、带负载的多少都有关，所以选用继电器、灯泡时，应根据断丝电压与电动机型号和负载的关系。下表是实验数据，可供参考。这种电路只能对熔断器熔断而造成的缺相运行起到保护作用，但是由于熔断器熔断而造成的缺相运行却占全部缺相运行故障的75%以上，所以仍有一定的实用价值。

　　2.2利用中间继电器实现缺相保护报警电路

　　利用断丝电压实现缺相保护、报警电路只能对熔断器熔断造成的缺相运行起到保护作用，所以在应用方面有一定的局限性，而且由于断丝电压随电动机容量和负载大小而变化，从而给继电器、显示灯的选择带来一定的困难。而利用继电器实现缺相保护、报警电路不仅能对熔断器熔断造成的缺相运行起到保护作用，而且能对三相供电电源缺相、接触器触点烧损造成的缺相、安装维护造成的缺相都起到保护作用。在继电器实现缺相保护、报警电路中继电器和显示灯的选择也很方便，图2中三个中间继电器KA1、KA2、KA3应选用型号为JZ7-44，线圈电压为220伏的中间继电器，显示灯的额定电压选择220伏。如图2，当合上电源开关QS1，HL1、HL2、HL3三盏不亮，表示电动机未工作。按下启动按钮SB2，KM线圈得电，KM主触头闭合，使三相异步电动机得电运行;而中间继电器KA1、KA2、KA3线圈得电吸合，KA1、KA2、KA3常开触头闭合，对KM线圈回路进行自锁;KA1、KA2、KA3常闭触头断开;同时HL1、HL2、HL3三盏灯亮，表示电动机未缺相。电动机开始工作后，马上合上报警电路的电源开关QS2，起动报警功能，由于KA1、KA2、KA3常闭触头断开，所以此时电铃并不会响。若L1相缺相时，KA1线圈电压不足释放，KA1常开触头断开，切断自锁回路使KM线圈失电，KM主触头打开，电动机停转，从而保护电动机;KA1常闭触头闭合，电铃响，实现报警功能。由于L1相缺相，使HL1灯灭，显示L1相缺相。

　　图2利用中间继电器实现缺相保护报警电路

　　2.3利用XJ3-G缺相与相序保护继电器实现缺相保护报警电路

　　如图3，J为加装的缺相及相序保护继电器，J(5-6)为其常开触点，与自动空气开关的欠压脱扣器的线圈串联，J(7-8)为其常闭触点。先合上自动空气开关QF，若电源正常时，继电器J处于吸合状态，J(5-6)闭合，J(7-8)打开;再合上报警电路电源开关QS，由于J(7-8)打开，灯HL不会亮，电铃不会响。当电动机缺相运行时，J立刻释放，J(5-6)断开，使自动空气开关QF的失压脱扣器的线圈电压不足，自动空气开关QF跳闸，从而保护电动机;而J(7-8)闭合，电铃响，灯泡HL亮，实现报警功能。缺相及相序保护继电器J采用新工艺和集成电路，为电压取样方式，与被保护的电动机的功率无关，无需进行任何电流等级的整定，能在电动机启动前、运行中发生的任意相缺相、错相等故障起到保护作用。缺相及相序保护继电器J的1、2、3端接三相电源，5、6端为常开触点，7、8端为常闭触点。如果按图安装以后，发现电动机不能启动，说明缺相及相序保护继电器J的相序鉴别已经起作用，只需将继电器J的1、2、3端任意两条线互换，电动机就能正常启动了。

　　图3利用XJ3-G缺相与相序保护继电器实现缺相保护报警电路

　　3、小结

　　利用断丝电压实现的缺相保护、报警电路虽然只能对熔断器熔断造成的缺相运行起到保护作用，但是由于熔断器熔断而造成的缺相运行却占全部缺相运行故障的75%以上，所以仍有一定的实用价值。但是由于断丝电压随电动机容量和负载大小而变化，从而给继电器、显示灯的选择带来一定的困难。利用继电器实现缺相保护、报警电路能对熔断器熔断造成的缺相、三相供电电源缺相、接触器触点烧损造成的缺相、安装维护造成的缺相都起到保护作用，继电器和显示灯的选择也很方便。利用XJ3-G缺相与相序保护继电器实现缺相保护、报警电路，能在电动机启动前、运行中发生的任意相缺相、错相等故障起到保护作用。

　　参考文献：

　　[1]《常用电动机使用与维修400问》金盾出版社

　　[2]《电力拖动控制线路与技能训练》中国劳动社会保障出版社

　　[3]安顺合主编.电气设备安全运行与维修手册.机械工业出版社