電器元件的選擇和電動機的保護

1、第九章 電器元件的選擇和電動機的保護本章要求 了解有關(guān)電器元件選擇方法基本概念；了解有關(guān)電機各種非正常 情況下的保護措施。本章重點 電動機的保護措施本章簡述 正確合理地選擇電器元件，是使控制線路安全、可靠工作的重要 保證。電器元件的選擇 ,主要是根據(jù)電器產(chǎn)品目錄上的各項技術(shù)指標來進行的。電 動機除了能滿足生產(chǎn)機械的加工工藝要求外，要想長期安全地正常運行，必須有 各種保護措施。保護環(huán)節(jié)是電氣控制系統(tǒng)不可缺少的組成部分，可靠的保護裝置 可以防止對電動機、電網(wǎng)、電氣控制設(shè)備以及人身安全的損害。電動機的安全保 護環(huán)節(jié)有短路保護、過載保護、過流保護、欠壓保護及弱磁保護等。本章學時 2 學時第一節(jié) 電器元

2、件的選擇本節(jié)學時 1 學時本節(jié)重點 接觸器、繼電器、熔斷器、開關(guān)、控制變壓器、主令電器的選擇教學方法 結(jié)合電器元件理論，得出各種電器常用元件的選擇原則教學手段 以傳統(tǒng)教學手段與電子課件相結(jié)合的手段，讓學生在有限的時間 內(nèi)掌握更多的相關(guān)知識。教學內(nèi)容：正確合理地選擇電器元件， 是使控制線路安全、 可靠工作的重要保證。 電器元件的選擇 主要是根據(jù)電器產(chǎn)品目錄上的各項技術(shù)指標來進行的。下面對常用電器的選用做一簡單的介 紹。一. 、接觸器的選擇 正確選擇接觸器就是要使所選用的接觸器的技術(shù)數(shù)據(jù)應能滿足控制線路對它提出的要 求。選擇接觸器可按下列步驟進行：（一）接觸器種類根據(jù)接觸器所控制的負載性質(zhì)來選擇：

3、 直流負載用直流接觸器， 交流負載用交流接觸器， 對頻繁動作的交流負載，可選用帶直流電磁線圈的交流接觸器。（二）接觸器額定電壓接觸器主觸點的額定電壓要根據(jù)主觸點所控制負載電路的額定電壓來確定。例如，所控 制的負載為380V的三相鼠籠型異步電動機，則應選用額定電壓為380V以上的交流接觸器。（三）接觸器額定電流一般情況下，接觸器主觸點的額定電流應大于等于負載或電動機的額定電流，計算公式3P N X 10In -KU n為 式中 In 接觸器主觸點額定電流；K 經(jīng)驗常數(shù)，一般取11.4 ；Pn 被控電動機額定功率； UN 被控電動機額定線電壓。如果接觸器用于電動機的頻繁起動、制動或正反轉(zhuǎn)的場合，一

4、般可將其額定電流降一個 等級來選用。常用的額定電流等級為：5、10、20、40、60、100、150、250、400、600A等,具體電流等級隨選用的系列不同而不同。（四）接觸器電磁線圈的額定電壓接觸器電磁線圈的額定電壓應等于控制回路的電源電壓。其電壓等級為：交流線圈36、110、127、220、380V ;直流線圈 24、48、110、220、440V等。為了保證安全，一般接觸器電磁線圈均選用較低的電壓值，女口110V、127V，并由控制變壓器供電。但如果控制電路比較簡單，所用接觸器的數(shù)量較少時，為了省去變壓器，可選用380V、220V 電壓。（五）接觸器觸點數(shù)目根據(jù)控制線路的要求而定。交流

5、接觸器通常有三對常開主觸點和四至六對輔助觸點，直 流接觸器通常有兩對常開主觸點和四對輔助觸點。（六）接觸器額定操作頻率一般交流接觸器為600次/小時，直流接觸器為1200次/小時。二、繼電器的選擇選擇繼電器時，應主要考慮電源種類、觸點的額定電壓和額定電流、線圈的額定電壓或 額定電流。觸點組合方式及數(shù)量、吸合時間及釋放時間等因素。下面介紹幾種常用繼電器的 選擇原則：（一）電磁式繼電器的選擇1. 電流繼電器根據(jù)負載所要求的保護作用，電流繼電器分為過電流繼電器和欠電流繼電器兩種類型。過電流繼電器選擇的主要參數(shù)是額定電流和動作電流，其額定電流應大于或等于被保護電動機的額定電流，動作電流應根據(jù)電動機工作

6、情況按其起動電流的1.11.3倍整定。一般繞線型異步電動機的起動電流按2.5倍額定電流考慮，籠型異步電動機的起動電流按（57）倍額定電流考慮。選擇過電流繼電器的動作電流時，應留有一定的調(diào)節(jié)余地。欠電流繼電器一般用于直流電動機及電磁吸盤的弱磁保護。選擇的主要參數(shù)是額定電流和釋放電流，其額定電流應大于或等于額定勵磁電流，釋放電流整定值應低于勵磁電路正常工作范圍內(nèi)可能出現(xiàn)的最小勵磁電流，可取最小勵磁電流的0.85 倍。選擇欠電流繼電器的釋放電流時，應留有一定的調(diào)節(jié)余地。2. 電壓繼電器 根據(jù)在控制電路中的作用，電壓繼電器分為過電壓繼電器和欠電壓（零電壓）繼電器兩 種類型。過電壓繼電器選擇的主要參數(shù)是

7、額定電壓和動作電壓，其動作電壓可按系統(tǒng)額定電壓的1.11.5倍整定。欠電壓繼電器常用一般電磁式繼電器或小型接觸器充任，其選用只要滿足 一般要求即可，對釋放電壓值無特殊要求。（二）熱繼電器的選擇 熱繼電器主要用于電動機的過載保護，通常選用時按電動機型式、工作環(huán)境、起動情況 及負載性質(zhì)等幾方面綜合加以考慮。1. 熱繼電器結(jié)構(gòu)型式當電動機繞組為Y接法時，可選用兩相結(jié)構(gòu)的熱繼電器 ，如果電網(wǎng)電壓嚴重不平衡、工作 環(huán)境惡劣，可選用三相結(jié)構(gòu)的熱繼電器；當電動機繞組為接法時，則應選用帶斷相保護裝 置的三相結(jié)構(gòu)熱繼電器。2. 熱繼電器額定電流對于長期正常運行的電動機，熱繼電器熱元件額定電流取為電動機額定電流的

8、0.95 1.05 倍；對于過載能力較差的電動機， 熱繼電器熱元件額定電流取為電動機額定電流的 0.6 0.8 倍。對于不頻繁起動的電動機，要保證熱繼電器在電動機起動過程中不產(chǎn)生誤動作，若電動 機起動電流為其額定電流的 6倍，并且起動時間不超過 6秒時，則可按電動機的額定電流來選 擇熱繼電器。對于重復短時工作制的電動機，首先要確定熱繼電器的允許操作頻率，可根據(jù)電動機的 起動參數(shù)（起動時間、起動電流等）和通電持續(xù)率來選擇。（三）時間繼電器的選擇時間繼電器的類型很多，選用時應從以下幾方面考慮：1. 電流種類和電壓等級 電磁阻尼式和空氣阻尼式時間繼電器，其線圈的電流種類和電壓等級應與控制電路的相同；

9、電動機式和晶體管式時間繼電器，其電源的電流種類和電壓等級應與控制電路的相同。2. 延時方式 根據(jù)控制電路的要求來選擇延時方式，即通電延時型和斷電延時型。3. 觸點型式和數(shù)量根據(jù)控制電路的要求來選擇觸點型式 （ 延時閉合或延時斷開）及數(shù)量。4. 延時精度 電磁阻尼式時間繼電器適用于精度要求不高的場合，電動機式或電子式時間繼電器適用于延時精度要求高的場合。5. 操作頻率 操作頻率不宜過高，否則會影響電壽命，甚至會導致延時動作失調(diào)。（四）中間繼電器的選擇 選用中間繼電器時，應注意線圈的電流種類和電壓等級應與控制電路一致，同時，觸點 的數(shù)量、種類及容量也要根據(jù)控制電路的需要來選定。如果一個中間繼電器的

10、觸點數(shù)量不夠 用，可以將兩個中間繼電器并聯(lián)使用，以增加觸點的數(shù)量。三、熔斷器的選擇（一）一般熔斷器的選擇 一般熔斷器的選擇內(nèi)容主要是熔斷器類型、 額定電壓、 額定電流等級及熔體的額定電流。1. 熔斷器類型 熔斷器類型根據(jù)線路要求、使用場合及安裝條件來選擇，其保護特性應與被保護對象的過載能力相匹配。對于容量較小的照明及電動機，一般是考慮它們的過載保護，可選用熔體 熔化系數(shù)小一些的熔斷器，如熔體為鉛錫合金的 RC1A 系列熔斷器；對于容量較大的照明及 電動機，除過載保護外，還應考慮短路時的分斷短路電流能力，若短路電流較小時，可選用 低分斷能力的熔斷器，如熔體為鋅質(zhì)的 RM10 系列熔斷器，若短路電

11、流較大時，可選用高分 斷能力的RL1系列熔斷器，若短路電流相當大時，可選用有限流作用的RT0及RT12系列熔斷器。2. 熔斷器額定電壓及額定電流 熔斷器的額定電壓應大于或等于線路的工作電壓，額定電流應大于或等于所裝熔體的額定電流。3. 熔斷器熔體額定電流 對于如照明線路或電熱設(shè)備等沒有沖擊電流的負載， 應選擇熔體的額定電流等于或稍 大于負載的額定電流，即I rnIn 式中 I RN 熔體額定電流；IN 負載額定電流。 對于長期工作的單臺電動機，要考慮電動機起動時不應熔斷，即I rn （ 1.5 2.5 ） I n 輕載時系數(shù)取 1.5，重載時系數(shù)取 2.5。 對于頻繁起動的電動機，在頻繁起動時

12、，熔斷器不應熔斷，即I rn （ 3 3.5 ） I n 對于多臺電動機長期共用一個熔斷器，熔體額定電流選擇為：I rn （1.5 2.5 ） I Nma+ 刀 I n 式中： I Nmax 容量最大的電動機額定電流；刀I n 除容量最大的電動機外，其余電動機額定電流之和。4. 對于配電系統(tǒng)，在多級熔斷器保護中， 為防止發(fā)生越級熔斷， 使上、下級熔斷器間有 良好的配合，選用熔斷器時應注意上一級（干線）熔斷器的熔體額定電流比下一級（支線） 的額定電流大 12個級差。（二）快速熔斷器的選擇1 快速熔斷器熔體的額定電流 選擇熔體額定電流時應當注意，快速熔斷器熔體的額定電流是以有效值表示的，而硅整流元

13、件和晶閘管的額定電流則是以平均值表示的。 當快速熔斷器接入交流側(cè)，熔體的額定電流選為I RN > kl I ZMAX 式中I ZMAX 可能使用的最大整流電流；ki 與整流電路的形式及導電情況有關(guān)的系數(shù)，若保護硅整流元件時，Ki取值見表9-1，若保護晶閘管時，K取值見表9-2。表9-1不同整流電路時的Ki值整流電單相單相單相三相三相雙星路形式半波全波橋式半波橋式形六相K1值1.570.7851.110.5750.8160.29表9-2不同整流電路及不同導通角時的Ki值晶閘管導通角180°150°120°90°60°30°單相半波

14、1.571.661.882.222.783.99整流電膿疋卡單相橋式1.111.171.331.571.972.82路形式丄丄三相橋式0.8160.8280.8651.031.291.88當快速熔斷器接入整流橋臂時，熔體額定電流選為：I RN > 1.5 I GN式中| GN 硅整流兀件或晶閘管的額定電流（平均值）。2. 快速熔斷器額定電壓快速熔斷器分斷電流的瞬間，最高電弧電壓可達電源電壓的1.52倍。因此，硅整流元件或晶閘管的反向峰值電壓必須大于此電壓值才能安全工作，即UFk2 a/2 URe式中 uf 硅整流元件或晶閘管的反向峰值電壓；5 快速熔斷器額定電壓；K2安全系數(shù)，一般取為1

15、.52。四、開關(guān)電器的選擇（一）刀開關(guān)的選擇刀開關(guān)主要根據(jù)使用場合、電源種類、電壓等級、電機容量及所需極數(shù)來選擇。首先根據(jù)刀開關(guān)在線路中的作用和安裝位置選擇其結(jié)構(gòu)形式，若用于隔斷電源時，需選 用無滅弧罩的產(chǎn)品，若用于分斷負載時，則需選用有滅弧罩、且用杠桿來操作的產(chǎn)品。然后 再根據(jù)線路電壓和電流來選擇，刀開關(guān)的額定電壓應大于或等于所在線路的額定電壓；額定 電流應大于負載的額定電流，當負載為異步電動機時，其額定電流應取為電動機額定電流的 1.5倍以上。刀開關(guān)的極數(shù)應與所在電路的極數(shù)相同。（二）組合開關(guān)的選擇 組合開關(guān)主要根據(jù)電源種類、電壓等級、所需觸點數(shù)及電動機容量進行選擇。選擇時應 掌握以下原則

16、：1. 組合開關(guān)的通斷能力并不是很高，因此不能用它來分斷故障電流。對用于控制電動 機可逆運行的組合開關(guān)，必須在電動機完全停止轉(zhuǎn)動后才允許反方向接通。2. 組合開關(guān)接線方式很多，使用時應根據(jù)需要正確地選擇相應規(guī)格的產(chǎn)品。3. 組合開關(guān)的動作頻率不宜太高（一般不宜超過300次/小時），所控制負載的功率因 數(shù)也不能低于規(guī)定值，否則組合開關(guān)就要降低容量使用。4組合開關(guān)本身不帶過載、短路、欠壓保護，如果需要這類保護，必須另設(shè)其它保護 電器。（三）低壓斷路器的選擇 低壓斷路器主要根據(jù)保護特性要求、分斷能力、電網(wǎng)電壓類型及等級、負載電流、操作頻率等方面進行選擇。1 額定電壓和額定電流 低壓斷路器的額定電壓和

17、額定電流應大于或等于線路的額定電壓和額定電流。2 熱脫扣器 熱脫扣器整定電流應與被控制電動機的額定電流或負載的額定電流一致。3 過電流脫扣器 過電流脫扣器瞬時動作整定電流由下式確定I Z > KIs式中 I Z 瞬時動作整定電流值；I S 線路中的尖峰電流。若負載是電動機，則Is即為起動電流；K 考慮整定誤差和起動電流允許變化的安全系數(shù)。當動作時間大于20mS寸，取K=1.35 ;當動作時間小于 20mS寸，取K =1.7。4 欠電壓脫扣器欠電壓脫扣器的額定電壓應等于線路的額定電壓。（四）電源開關(guān)連鎖機構(gòu) 電源開關(guān)連鎖機構(gòu)與相應的斷路器和組合開關(guān)配套使用，用于接通電源、斷開電源和柜門開關(guān)

18、連鎖，以達到在切斷電源后才能打開門、將門關(guān)閉好后才能接通電源的效果，以起到 安全保護作用。電源開關(guān)連鎖機構(gòu)有 DJL系列和JDS系列。五、控制變壓器的選擇 控制變壓器一般用于降低控制電路或輔助電路的電壓，提高控制電路的安全可靠性?？?制變壓器主要根據(jù)一次側(cè)、二次側(cè)的電壓等級及所需要的變壓器容量來選擇?？刂谱儔浩饕淮蝹?cè)電壓應與所接的交流電源電壓相符合，二次側(cè)電壓應與控制電路、輔 助電路的電器線圈額定電壓相符合?？刂谱儔浩魅萘康倪x擇分為兩種情況：1 變壓器長期運行時，最大工作負載時變壓器的容量應大于或等于最大工作負載所需 要的功率，計算公式為Pt > KtE PXc式中PT 控制變壓器所需容

19、量；刀FXc 控制電路最大負載時工作的電器所需的總功率，其中Bo為電磁器件的吸持功率；Kt 控制變壓器容量儲備系數(shù)，一般取 Kt =1.11.25。 2控制變壓器容量應滿足已吸合的電器在起動其它電器時仍能保持吸合狀態(tài)，而起動電器也能可靠地吸合，計算公式為Ft0.6 刀 FXc + 1.5 刀 Pst式中 刀Pst 同時起動的電器總吸收功率。 最后所需控制變壓器的容量，應由上兩式中所計算出的最大容量決定。六、主令電器的選擇 主令電器種類很多，應用很廣泛。下面僅簡單介紹兩種常用主令電器的選擇。（一）按鈕的選擇按鈕的選擇應從以下幾方面考慮：1 根據(jù)使用場合和具體用途選擇按鈕形式。 如果按鈕安裝于控制

20、柜的面板上，需采用開啟式的；如要顯示工作狀態(tài)，需采用帶指示 燈的；如要避免誤操作，需采用鑰匙式的；如要避免腐蝕性氣體侵入，需采用防腐式的。2 根據(jù)控制作用選擇按鈕帽的顏色 按鈕帽的顏色有紅色、綠色、白色、黃色、藍色、黑色、橙色等，一般起動或通用按鈕 采用綠色，停止按鈕采用紅色。3根據(jù)控制回路的需要確定觸頭數(shù)量和按鈕數(shù)量，如單鈕、雙鈕、三鈕、多鈕等。（二）行程開關(guān)的選擇1. 根據(jù)使用場合和控制對象確定行程開關(guān)的種類： 一般用途行程開關(guān)還是起重設(shè)備用行 程開關(guān)。例如，當生產(chǎn)機械運動速度不是太快時，可選用一般用途的行程開關(guān)；在工作頻率 很高、對可靠性及精度要求也很高時，可選用接近開關(guān)。2. 根據(jù)生產(chǎn)

21、機械的運動特性確定行程開關(guān)的操作方式。3. 根據(jù)使用環(huán)境條件確定行程開關(guān)的防護形式，如開啟式或保護式。第二節(jié) 電動機的保護本節(jié)學時 1 學時本節(jié)重點 認識電機的各種非正常狀態(tài)及相應的保護措施教學方法 結(jié)合電機理論，得出電機短路保護、過載保護、過流保護、欠壓 保護及弱磁保護的方法和線路。教學手段 以傳統(tǒng)教學手段與電子課件相結(jié)合的手段，讓學生在有限的時間 內(nèi)掌握更多的相關(guān)知識。教學內(nèi)容：電動機除了能滿足生產(chǎn)機械的加工工藝要求外，要想長期安全地正常運行，必須有各種 保護措施。保護環(huán)節(jié)是電氣控制系統(tǒng)不可缺少的組成部分，可靠的保護裝置可以防止對電動機、電 網(wǎng)、電氣控制設(shè)備以及人身安全的損害。電動機的安全

22、保護環(huán)節(jié)有短路保護、過載保護、過流保護、欠壓保護及弱磁保護等。一、短路保護在電動機繞組的絕緣、導線的絕緣損壞，負載短路、接線錯誤等故障情況下，有可能產(chǎn) 生短路現(xiàn)象。短路時產(chǎn)生的瞬時故障電流可能達到電動機額定電流的幾十倍，會造成嚴重的 絕緣破壞、導線熔化，因此在電動機中會產(chǎn)生強大的電動力而使繞組或機械部件損壞。短路保護要求具有瞬動特性，即要求在很短時間內(nèi)切斷電源。當電動機正常起、 制動時,短路保護裝置不應誤動作。短路保護常用的方法是采用熔斷器，將熔斷器串接于被保護的電路中，還可以采用具有 瞬時動作脫扣器的低壓斷路器或采用專門的短路保護裝置，可以根據(jù)上一節(jié)介紹的選擇原則 來選用和整定動作值。當主電

23、路容量較小時，主電路中的熔斷器可以同時作為控制電路的短 路保護；當主電路容量較大時，則控制電路需有單獨的短路保護熔斷器。圖9-1所示為電動機常用保護類型示意圖。KVI)KM1KM 2二、過載保護過載是指電動機工作電流超過其額定電流而使繞組發(fā)熱。引起過載的原因很多，如負載 的突然增加、電源電壓降低、缺相運行等。電動機長期過載運行時，繞組溫升將超過其允許 值，電動機絕緣材料就要變脆，壽命縮短，甚至使電動機損壞。電動機過載保護常用的元件是熱繼電器。熱繼電器具有反時限特性，即根據(jù)電流過載倍 數(shù)的不同，其動作時間是不同的，過載電流越大，動作時間越短，而電動機為額定電流時， 熱繼電器不動作。由于熱慣性的原

24、因，熱繼電器不會受電動機短時過載沖擊電流或短路電流 的影響而瞬時動作，所以在使用熱繼電器做過載保護的同時，還必須設(shè)有短路保護，并且選 作短路保護的熔斷器熔體的額定電流不應超過 4 倍熱繼電器發(fā)熱元件的額定電流。過載保護 電路如圖 9-1 所示。電動機過載保護還可以采用帶長延時脫扣器的低壓斷路器或具有反時限特性的過電流 繼電器。采用帶長延時脫扣器的低壓斷路器時，脫扣器的整定電流一般可取為電動機的額定 電流或稍大一些，并應考慮到電動機實際起動時間的長短。采用過電流繼電器時，應保證產(chǎn) 生過電流的時間長于起動時間時，繼電器才動作。三、過流保護 過電流是指電動機的工作電流超過其額定值的運行狀態(tài)，過電流常

25、常是由于不正確的起 動和負載轉(zhuǎn)矩過大而引起的，其值比短路電流小。在電動機運行中，產(chǎn)生過電流比發(fā)生短路 的可能性要大，特別是在頻繁正反轉(zhuǎn)、重復短時工作的電動機中更易出現(xiàn)。因此，過電流保 護的動作值應比正常的起動電流稍大一些，以免影響電動機的正常運行。過電流保護也要求保護裝置能瞬時動作，即只要過電流值達到整定值，保護裝置就應立 即動作切斷電源。過電流保護常用電路如圖 9-1 所示，過電流繼電器線圈串接在被保護的電 路中，電路電流達到整定值時，過電流繼電器動作，其常閉觸點斷開，接觸器線圈斷電。過流保護還可以采用低壓斷路器、電動機保護器等。通常情況下，過流保護用于直流電 動機或繞線型異步電動機，對鼠籠

26、型異步電動機，短時的過流不會產(chǎn)生嚴重后果，所以不采 用過流保護而采用短路保護。四、欠壓和失壓保護（一）欠壓保護 電動機正常運行時，若電源電壓降低，由于電動機的負載功率沒有改變，就使電機繞組 的電流增加，使電動機轉(zhuǎn)速下降、溫度增高，嚴重時會使電動機停轉(zhuǎn)。另一方面，電源電壓 低于一定限度時，會使控制線路中的一些電器（如交流接觸器、繼電器等）釋放或處于抖動 狀態(tài)，造成控制線路工作不正常，甚至導致事故。因此，在電源電壓降到允許值以下時，需 要自動切斷電源。這就是欠壓保護。欠壓保護可以用欠壓繼電器，欠壓繼電器的釋放電壓整定值可以比較低；另外，還可用 具有失壓保護作用的接觸器或具有欠電壓脫扣器的斷路器。圖

27、 9-1 所示為采用欠壓繼電器的 保護電路，圖中，SA為主令控制器，有三檔工作位置。開始工作時，將SA置于中間檔位，則SA0閉合，欠壓繼電器KV的線圈通電并自鎖。將SA置于右邊位置時，則SA 0斷開、SA 1閉合，接觸器KM1通電吸合，電動機正轉(zhuǎn)。 將SA置于左邊位置時，SA2閉合，接觸KM2通電吸合，電動機反轉(zhuǎn)。若在運行過程中，電源電壓降低或消失，欠壓繼電器KV就會斷電釋放，接觸器KM1或KM2也馬上釋放， 電動機脫離電源而停轉(zhuǎn)。當電源電壓恢復時，由于SA 0和KV都是斷開的，故 KV和KM1（或KM2 ）都不能通電，電機不會自行起動。若使電動機重新起動，必須將SA置于中間 位置，使SA0閉

28、合， KV線圈通電并自鎖，然后再將SA值于右邊或左邊位置，電動機才 能起動。（二）失壓保護當電動機接至額定頻率的電源上正常工作時，如果電源電壓因某種原因消失，那么在電 源電壓恢復時，電動機將自行起動，此時可能引起電動機或生產(chǎn)機械的損壞，甚至危害工作 人員的安全。另外，多臺電動機同時自行起動也會引起不允許的過電流和電網(wǎng)電壓下降。為 了防止電源電壓失去后恢復供電時電動機的自行起動，需要進行失壓保護，或稱零壓保護。失壓保護可以用零壓繼電器。當控制電路中用按鈕驅(qū)動接觸器來控制電動機的起停時， 也可利用按鈕的自動恢復作用和接觸器失壓保護功能來實現(xiàn)失壓保護，而不必再用零壓繼電 器。因為當電壓消失時，接觸器

29、就自動釋放，其主觸點和自鎖觸點同時斷開，切斷電動機電 源，當電壓恢復正常時，必須重新按下起動按鈕，才能使電動機起動。五、斷相保護異步電動機在正常運行時，如果電源任一相斷開，電動機將在缺相電源中低速運轉(zhuǎn)或堵 轉(zhuǎn)，定子電流很大，是造成電動機絕緣及繞組燒毀的常見故障之一。因此應進行斷相保護,或稱缺相保護。弓I起電動機斷相的主要原因有：電動機定子繞組一相斷線，電源一相斷線，熔斷器、接 觸器、低壓斷路器等接觸不良或接頭松動等。斷相運行時，線路電流和電動機繞組連接因斷 相形式（電源斷相、繞組斷相等）的不同而不同；電動機負載越大，故障電流也越大。斷相保護的方法很多，可以用帶斷相保護的熱繼電器、電壓繼電器及電

30、流繼電器等，下 面介紹一種固態(tài)斷相保護器。圖9-2所示為固態(tài)斷相保護器的原理框圖，它由檢測電路、濾波電路、鑒別電路、放大電路、執(zhí)行電路和穩(wěn)壓電源組成。U V W N圖9-2固態(tài)斷相保護器原理框圖圖9-3所示為固態(tài)斷相保護器工作原理圖。圖9-3固態(tài)斷相保護器工作原理圖三個完全相同的電阻 Ri、R2、R3作星形連接，組成斷相信號檢測電路；其人工中性點0接Li、Ci組成串聯(lián)諧振式濾波電路；二極管 Vi、V2和穩(wěn)壓管 V 組成斷相信號鑒別電路；晶 閘管VSi和光電耦合器組成放大電路；晶閘管VS2、整流橋VC、雙向晶閘管 V8組成執(zhí)行電路；電容C3、C4和穩(wěn)壓管V9、二極管Vi0組成穩(wěn)壓電源。當電動機正

31、常運行時，人工中性點對地的諧波干擾電壓近于零，電容C2上也無整流電壓，穩(wěn)壓管V3不會擊穿，晶閘管 VSi不被觸發(fā)導通，光耦的發(fā)光二極管V4無電流通過，其光敏三極管V5的輸出端呈高阻狀態(tài)，晶閘管VS2觸發(fā)導通，整流橋 VC、晶閘管 VS2、電阻R9便流過較大的電流，雙向晶閘管V8被觸發(fā)導通，外接的接觸器正常吸合，電動機正常運轉(zhuǎn)。當電動機發(fā)生斷相故障時， 人工中性點對地可輸出較高的偏移電壓，經(jīng)V2半波整流后對電容C2充電，在很短時間內(nèi)擊穿穩(wěn)壓管V3,使晶閘管 VSi觸發(fā)導通，直流穩(wěn)壓電源經(jīng)限流電阻R5向發(fā)光二極管 V4和晶閘管VSi組成的串聯(lián)電路輸出電流， 光敏三極管V5的輸出端呈 低阻狀態(tài)，晶閘

32、管 VS2截止，整流橋 VC、電阻R7、R8、R9回路中僅流過很小的電流，雙向 晶閘管V8阻斷，外接的接觸器釋放，電動機停轉(zhuǎn)。這種固態(tài)斷相保護器能有效地濾除電源的諧波干擾，其電路內(nèi)部不含有可動的電磁繼電 器，既無機械磨損，又無觸點的回跳和 抖動現(xiàn)象，故障率低。六、弱磁保護KA動作，常開觸點閉合。這時，按下起動按直流電動機在輕載運行時，若磁場 減弱或消失，將會產(chǎn)生超速運行甚至飛 車；直流電動機在重載運行時，若磁場 減弱或消失，則電樞電流迅速增加，使 電樞繞組絕緣因發(fā)熱而損壞。因此需要 采取弱磁保護。弱磁保護是通過直流電 動機勵磁回路串入弱磁繼電器（欠電流 繼電器）來實現(xiàn)的，如圖 9-4所示。 當

33、合上電源開關(guān) QS后，電動機勵磁繞 組中通以額定勵磁電流，此電流使電流繼電器 鈕SB2，接觸器KM線圈通電，其常開主觸點閉合，電動機起動運行，若運行時勵磁電流消 失或減小很多時，電流繼電器KA釋放，常開觸點斷開，切斷主回路接觸器 KM線圈的電源, 使電動機脫離電源而停車。七、智能綜合保護電動機綜合保護是對電動機進行常見故障的保護。保護內(nèi)容有：i 具有反時限特性的長延時過載保護。2. 具有定時限的短延時短路保護。3. 具有瞬時動作的短路保護。4. 欠壓保護和過壓保護。5. 漏電保護和斷相保護。智能綜合保護是把單片機技術(shù)引入電動機綜合保護中，這樣可以提高對電動機的保護水平，使性能穩(wěn)定可靠，顯示直觀、正確，操作方便，保護范圍廣。下面簡單介紹一種