三相异步电动机断相保护电路2

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1、大庆师范学院课程设计课程电机与拖动题目三相异步电动机断相保护电路设计院系电气信息工程学院专业班级08级自动化一班学生姓名宋志超学生学号200801071461指导教师王传英2010年12月24日目　录1.设计要求12.方案设计12.1常见的信号源制作方法12.2方案论证23.单元电路设计和器件选择23.1单元电路设计23.2器件选择34.电路的工作原理65.总结66.系统需要的元器件清单7参考文献71.设计要求异步电动机在运行过程中经常发生电断相的故障，这主要是由某一相的熔断器断造成的另外外部电源断相、交流接触器某一对主触点接触不

2、良、接线松动和电动绕组内部开路。也可能引起断相故障。断相出现负序分量，正序对称电压和负序对称压分别产生两个旋转方向相反的旋转磁场二者合成后为一椭圆形旋转磁场。负序电激发的负序磁场使电机输出功率和电磁转下降。在空载或轻载时，电源断相后，电动般不会停止运行，但是剩下的两相负载流明显增大。如果是重载时断相，断相后电机的最大转矩一般小于额定转矩，如果负转矩大于此时的最大输出转矩，电动机将断减速，直至堵转。对于恒转矩和恒功率载．电流将增大至正常运行时的好几倍，如没有有效的保护，电动机的绕组将会很快毁。水泵风机类负载的负载转矩与转速的方成正比

3、，如果在重载时断相，转速下降后负载转矩下降得很多，断相后可以稳定运行但是断相后的稳态电流可能超过额定电流。实践表明，电源断相是异步电动机烧毁的要原因，据统计，在异步电动机绕组烧毁的障中，7O%以上是由电源断相引起的，因此必要给异步电动机(特别是大中型异步电机)设置可靠的断相保护装置。针对三相异步电动机定子绕组烧毁的原因，一般采用的保护技术有过热保护、过流保护和断相保护。断相保护是指电动机损坏，大多数是断相运行造成的，而人们对断相运行给电机造成什么样的危害，应采取什么样的保护方式合适，至今尚没有比较一致的意见。很长一段时间比较普遍的

4、观点认为；断相运行将导致电机绕组过热而损坏。断相瞬间在断相绕组两端产生高于额定电压数倍的反．电势给电机造成的危害远大于过热给电机造成的危害，况且断相故障又不能自动排除，因此对电机的断相保护应瞬时动作保护而不是反时限特性保护和过热保护。电动机保护器（电机保护器）应采取动作灵敏的电子式而不是动作缓慢的机电式。2.方案设计2.1系统简图本系统具有断相监测显示功能，在断相情况下先使故障显示电路工作后，再切断主电源电路。具有断相切断主回路电源，保证了电动机的安全功能。8FR熔断器FU1三相交流电源KMFP断相显示电路接触器KM中间继电器KA

5、M三相异步电动机图1系统简图2.2方案论证由于电网自身原因或电源输入接线不可靠，时间一长，导致接头氧化腐蚀，还有开关、触点发热阻值变大，有时会出现缺(断)相运行的情况，而85％～95％以上的电动机烧毁，均因缺相引起的，其余是三相电源供电严重不平衡引起一般用溶断器作短路保护，热继电器进行过载保护。电动机启动时缺相的话,会发出异常声音,电机无法启动.如果电机在运行时缺相的话,电机也会发出异常声音,而电动机会因为惯性的作用下继续运转,如果不立即停机,而继续运转的话,电机的绕组会被烧坏.因此需在电动机的控制电路设置断相保护.用断相保护继电

6、器获取断相信号，据输出电压变化构成断相保护电路实现保护。3.单元电路设计和器件选择3.1单元电路设计3.1.1断相显示电路三相指示部分由电阻R4~R6及发光二极管VL1~VL3等元件组成，三只发光二极管发光表示电源不断相.若电源断相，则相应相的发光二极管不亮。其中FU1~FU3为熔断器，起短路保护作用。83.1.2控制电路T为降压变压器，一次绕组接380V线电压，二次输出9V，经整流桥整流，电容滤波及三端稳压器7806稳压后，输出6V直流供控制电路使用。电容器C6~C8接成“人为中性点E”。合上开关，按下启动按钮，接触器KM得电吸

7、合并自锁，电动机启动运转。当电动机正常运行且三相电源平衡时，“E”点电位为零，变压器T2无输出，三极管截止，继电器KA不闭合，其动触点KA保持闭合，电动机正常运行。当电源断相或三相不平衡时，“E”点电位升高，经变压器T2，D10整流，C5滤波，再经稳压管VZ，R2C3延时，送至三极管VT基极，使其导通，中间继电器KA得电吸合，其动断触点KA断开，使KM失电释放，电动机失电停转，这就避免了电动机断相运行。3.2器件选择3.2.1光电耦合器在光电耦合器输入端加电信号使发光源发光，光的强度取决于激励电流的大小，此光照射到封装在一起的受光

8、器上后，因光电效应而产生了光电流，由受光器输出端引出，这样就实现了电一光一电的转换。在光电耦合器内部，由于发光管和受光器之间的耦合电容很小（2pF以内）所以共模输入电压通过极间耦合电容对输出电流的影响很小，因而共模抑制比很高。光电耦合器的输出特性是