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电流达5—7倍额定电流的启动过程不动作.保证电动机能正常启动;又能当电动机发生单相运行时电流达1.9—2.2倍额定电流时在2min内能切除电动机电源,保护电动机。因此热继电器不失为一种较可靠灵敏的过载和单相运行保护电器。但选择和整定热继电器整定值仍是很重要的。我们一般将三个发热元件串联在每相中,热继电器的热元件额定值按所接电动机线电流1/3乘以1.1倍来确定。 2.2欠电流或过电流继电器保护 欠电流方法就是断线一路的线电流趋于0,相应的欠电流继电器动作,切断主回路接触器以达到保护目的。 过电流方法。就是利用断相一路的相电流大于额定值,相应的过电流继电器动作切断主回路接触器,达到保护目的。一般也是用三线圈的电流继电器以增加保护的可靠性。 2.3利用三相电流不平衡产生的零序电流进行单相保护(图3) 三只电流互感器LH或一只穿心式电流互感器,其一次侧接入主回路,二次侧接一只电流继电器。三相运行时。三只电流互感器合成电势为O。二次回路中电流也为0,电流继电器不动作;单相运行时,三相电流不平衡,三只电流互感器的合成电势不为0,二次回路电流也不为0,电流继电器动作。切断主回路接触器。达到保护的目的。 2.4电动机启动运行缺相双重保护电路 保护电路动作的原理: 按下启动按钮SBl。中间继电器KAl通电,其常开触点接通中间继电器KA2的线圈,KA2常开
1,在大功率电机控制中有电流表,功率表等仪表的安装电流互感器可以使电流变换成仪表所需电流;2,在大功率电机控制中,使用电流互感器使电流变小,串入热继电器中,使小的热继电器可以控制大的电机。
电流互感器主要是取三相电流用于测量各相电流;若为零相序电流互感器则主要是取三相电流并作比校,用于电机缺相控制。