浅谈三相异步电动机的缺相保护浅谈三相异步电动机的缺相保护周云波 （宝鸡文理学院物理系 721007） 摘摘 要要：三相异步电动机烧毁的原因是缺相启动和运行。针对这些原因设计了 3 种缺相保护 电路,分析了 3 种保护电路的工作原理和优缺点,给出了缺相保护控制电路图。 关关键词键词：电动机 ； 缺相 ； 控制电路 ；保护电路 ；优缺点 中中图图分分类类号号：感应电动机的损坏率很高，除了机械方面的原因外，在电气方面的最重要的因素是 三相电动机缺相启动和运行。根椐电机学原理，当三相电动机缺相启动和运行时，其定子 绕组不可能产生旋转磁场，旋转力矩为零，电动机只震动而不转动。电动机在进入两相电 源启动时，实际上处于短路状态，其短路电流为三相启动时启动电流的 0.866 倍，而一般 异步电动机启动电流为额定电流的 47 倍，故电动机在进入两相电源启动时，相当于两相 短路时的电流为额定电流的 3.4646.062 倍，所以上述电流，即比启动电流小，比电动机 额定电流大得多，因而在电动机缺相启动和运行时，易烧坏电动机，下面通过增加继电器 和按纽来实现电动机启动和运行时的缺相保护。 1.1.一种简单的电动机缺相保护电路一种简单的电动机缺相保护电路 电路如图 1 是在控制电路中加入了一个交流接触器 KMb 即在 L1、L2两相间接入 KMb 的 电磁线圈，并把它的一个常开触点 KMb 串接在控制电路中。 1.1 缺相保护原理当闭合闸刀开关 QS 后，此时接于 L1、L2 两相之间的交流接触器 KMb 电磁线圈 得电吸 合，使接在控制回路中的常开触点 KMb 闭合， 为电动机启动做好准备。当按下启动按钮 SB2时，回路接通，电动机转动。若电动机启 动前电源缺相的话，由于控制电路接入三相 电源，无论缺电源 L1、L2、L3三相中任一相， 控制回路中的两个电磁线圈总有一个不能吸 引衔铁而使电路闭合，故电动机不能启动。 当电动机运行时，突然有一相掉电，如缺 L1 相或 L3相，交流接触器 KMb 电磁线圈失电， 而串接在控制回路中的 KMb 断开，使交流接 触器 KM 失电，自锁触点断开，主触头也断开， 电动机停转。如缺 L2相电，KMb 虽得电闭合， 但交流接触器的线圈 KM 失电，自锁触点断开， 主触头断开，电动机停止转动。该电路的最 大优点就是将三相电源同时引入控制电路。 2.2.一种线圈接地的电动机缺相保护电路一种线圈接地的电动机缺相保护电路 如图 2 所示,在电动机控制电路中加装了一只交流接触器或中间继电器 KM2，KM2应跨接 在主接触器 KM 线圈两相之外的另一相和地线 PE 之间。这里需要说明 KM2线圈一端连接地 线是否合理，答案是肯定可行，因为从安全角度看，L3相线是经过 KM2线圈后才接到地线 的，从而不会造成 L3相线直接接地的短路事故。同时 KM2线圈一端接地的人身安全保护情 况相似于电压互感器或电流互感器一端和铁心必须接地的保护情况.但是请注意,在 KM2之 前一定要设置熔断器 FU2-3.2.1 缺相保护原理 若 FU1-1 或 FU1-2 熔断（即 L1或 L2缺相） ，KM2线圈带电 而 KM 线圈不带电，电动机即 行断电。 若 FU1-3 熔断或 L3缺相，KM2线圈不带电， 致使 KM 线圈断开，电动机断电。不管电 动机在启动前缺相还是在运行中缺相， 保护原理是相同的。 2.2 该电路的优点该电路不但实现了电动机进线 U、V、W 前的缺相保护，而且也实现了对 电源线 L1、L2、L3缺相的保护。保护电路 简单合理改装容易，适用于以接触控制的 各种电动机的自控电路。3 3 一种永不缺相启动和运行控制电路一种永不缺相启动和运行控制电路永不缺相启动和运行的控制电路如图 3 所示，只需增加几只中间继电器，按图 3 电 路接线，就能保证三相电动机永不缺相启【 3.1 工作原理 启动原理： 按下启动按钮 SB1,中间继 电器 KA1线圈得电而吸合,同时通过 KA1触 点使中间继电器 KA2线圈得电而吸合,KM 主 触点吸合,电动机端子 U、V、W 得电，电动 机开始运转。KM 辅触点又使中间继电器 KA3线圈得电吸合，KA3触点通过按钮 SB2使 主接触器线圈电源保持，KM 线圈电源通路 为 U 端子SB2KA3触点-KM 线圈FR 触 点FU2V 端子即使 SB1复位，KA1和 KA2 也释放，主接触器 KM 仍然吸合，这样就完 成了电动机启动，开始运行。 停机原理：按停止按钮 SB2，主接触器 KM 线圈电源通路被切断，KM 释放。KM 辅触 点使 KA3线圈失电,KA3释放。即使 SB2复位， 因 KA3触点断开，KM 也不能在再吸合，电动机停止运行。 3.2 永不缺相工作原理 永不缺相启动：图 3 电路中，假如缺 L1、L2任何一相，按下 SB1时，中间继电器 KA1线 圈无电压，KA1不吸合，则不能完成电动机的启动；假如缺 L3相，按下 SB1时，尽管 KA1吸 合，但不能使 KA2吸合，因为 KA2线圈无电压，则电动机也不能启动。从而实现了缺相时电 动机永不启动。 永不缺相运行：由图 3 电路可知，若电动机已正常启动运行，在运行过程中，若主电路 缺相，电动机将自动停机。因为电路中所有中间继电器和主接触器线圈额定工作电压为 380V 才吸合。图中主接触器 KM 线圈的电源是通过 SB2、KA3触点取自 U 和 V 端子，而 KA3线 圈电源又是通过 KM 辅触点取自 V 和 W 端子。假如 U 相或 V 相（对电动机端子而言）缺相， 主接触器 KM 线圈将失电而释放,KM 三个主接触点断开,电动机自动停转;假如缺 W 相,中间 继电器 KA3线圈失电释放,KA3触点断开后使 KM 线圈失电而释放,电动机也将自动停机.另外,熔断器 FU2断路也能使电动机自动停机,从而实现了永不缺相运行。 以上三种对电动机缺相保护电路的设计思路都是把三相电源引入控制电路中，若启动 时电源缺相，控制电路将无法接通电路而达到，当运行时突然电源缺相控制电路将推动执 行元件使电动机跳闸，从而达到对电动机的缺相保护。以上介绍的 3 种方法,可实现启动运 行缺相双重保护。最后应当指出,大量实践证明,要防止电动机两相运行,只要加强监视,总 结经验,注意发现缺相运行的异常现象,及时切断两相运行的电动机,确保电动机的安全可靠 运行. 参考文献 1.周云波. 三相异步电动机实验的改进【J】.新疆教育学院学报 2003.23（3）5859 2.王建伟.一种简单合理的电动机缺相保护电路【J】.电机技术.2000（3） 3.李风祥.泵用电动机永不缺相启动和运行控制电路的设计【J】. 排灌机械 2001.18（4）：27-29 4.秦曾煌.电工学（第五版） 【M】.北京：高等教育出版社.1999.