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1、目 录第一章 绪论1第二章 三相异步电动机缺相运行分析42.1 缺相情况概述 42.2 三相异步电动机缺相运行 42.3 缺相的各种原因 42.4 判断缺相的正确分析方法 62.5 星型接法电动机的缺相分析 72.5.1 星型电动机起动前某电源线或绕组相断开 72.5.2 星型电动机起动后某电源线或绕组相断开 82.6 三角形接法电动机的缺相分析 112.6.1 起动前某绕组相断开 112.6.2 起动前某电源线断开 112.6.3 起动后某绕组相断开 122.6.4 起动后某电源线断开 132.7 公用母线一线断开 14第三章 三相异步电动机缺相保护方案153.1 电流传感型缺相保护 153
2、.1.1 新中兴数显智能电动机保护器 153.1.2 根据热继电器的特有性能来保护电动机 173.1.3 速饱和零序电流传感器来保护电动机 173.1.4 负序电流过滤器保护法 193.1.5 不平衡时零序电流的缺相保护法 203.1.6 欠电流或过电流信号的缺相保护法 223.2 电压传感型缺相保护 233.2.1 简单可靠的电机缺相保护电路 243.2.2 采样中性点电压的缺相保护法 253.2.3 可控硅的开关特性缺相保护法 283.2.4 负序电压过滤器的缺相保护法 283.2.5 熔断电压控制的缺相保护电路 293.3 补充说明几种常用的缺相保护电路 303.3.1 逻辑控制电路的缺
3、相保护法 303.3.2 农用电机的缺相保护电路 323.3.3 挖掘机的缺相保护电路 323.3.4 厚膜集成电路的缺相保护法 343.3.5 缺相保护的改进 35第四章 设计总结38参考文献 42致谢 43附录 44摘 要本课题是根据电动机缺相运行的各种情况,研究设计出符合生产要求的保护电路。我们知道,三相异步电动机三相绕组通入三相交流电时产生均衡的旋转磁场。这是三相异步电动机运行的基本条件。所谓缺相,即三相供电电源中缺少一相(如三根相线中的任何一根断开)或三相绕组中有任何一相断开。发生上叙任何一种情况,都不具备三相异步电动机运行的基本条件,统称为缺相运行。而在工矿企业生产运行中,异步电动
4、机因缺相而烧毁的数量惊人。故本设计就缺相原因,断相运行时的理论分析进行探讨,以此作为寻求与评定合理的缺相保护措施的基础, 在此次设计中,我们采用对称分量法分析缺相运行,并分电动机起动前就缺相和电动机起动后发生缺相两种情况进行分析。另外对于电动机的主要控制电路,断相故障信号提取电路等等都加以分析,选择。力求做到最经济实用,安全有效，并进一步设计出适合实际生产的保护电路。关键词：三相异步电动机；缺相；对称分量法；保护电路；传感型 AbstrcctThis subject is to lack various kingds of situationsoperated according to the
5、 motor,study and design the protection circuit with accords whit the production demand.we know ,three different step motor three-phase winding coherent to enter three-phase produce the balanced rotatory magnetic field at the alternating current.these are the primary canditiong thatthree different st
6、ep motors operate.Namely supply powerand lack a phase in the power in three phases.or there is a want on a phase on a phase disconnection in the three-phase winding .chat any kind of situation on happening,dont possess the primary condition that three different step motors operate,referred to as run
7、ning scarcly,andproduce while running in the industrial and mining enterprises,asynchronous quantity that motor burns because of being lacks the looks surprising.so design according to the reason which is short of protective measure to regard according to situation these as and design the suitable p
8、rotection circuit that produce actually fnrther.In this design,we adopt the symmetrical weight method analyse that runs scarcly.before dividing motor start on lack looks and is it analyses to lack phase two kinds of situations to happen after starting.Main control circuit to the motor in addition,la
9、ck the trouble signal of the looks and draw the circuit ,etc.analyse in addition.it is most economical and most practical to make every effort to accomplish,safe and effective.Keywords: three different step motor；lacking phase；symmetrical weight method；protection circuit；sensortype 第一章 绪论三相异步电动机是国民经
10、济各部门广泛应用的动力设备，据资料统计，我国每年由于电动机的损坏而造成的经济损失，估计要达数亿元,由于电动机缺相导致烧毁的比率占总数的58%。随着我国经济的高速发展，电动机在各个领域的应用将更加广泛，因此保护电动机的安全可靠运行更加迫切，而三相异步电动机损坏的主要原因，就是由于缺相造成的。我们已经学过三相异步电动机运行的基本条件是：三相异步电动机三相绕组通入三相交流电时，产生均衡而稳定的旋转磁场。所谓缺相，是针对三相交流电源而言，工业电机一般都是三相火线，因为工业用电是380V，每相相差120度的三相电，缺少一根火线。（如三根火线中任何一根断开）或三相绕组中有任何一相断开。当发生缺相的时候，相
11、当于三相异步电动机在不对称的电压下运行，未缺相的那相电流会急剧增大，其现象表现为：电机嗡嗡直叫、发热、转速较慢或者不转动。这样将发生过热而使电动机烧毁。为此对三相异步电动机的缺相运行进行保护是非常重要的。根据毕业设计任务书的各项要求，对三相异步电动机的缺相运行进行分析，并根据感应电动机缺相运行的各种情况，分析出具体原因，并针对性的研究设计出符合技术要求的缺相保护电路，包括主电路、操作电路和控制电路。其控制电路又包括检测放大、跟踪比较、执行输出等环节。严格按照设计要求，做到准确分析，正确设计。设计出的电路动作可靠，抗干扰能力强，同类情况的保护电路具有一定的通用性。目前，国内主要采用电子式缺相或错
12、相保护电路，这类电路大多采用了较多的电子元件，结构比较复杂，价格较高，且工作可靠性较差，维护工作量较大。异步电动机控制电路的设计思路，广泛采用三相电源中的两相，来判别缺相和相序问题。或者把取样电路接成星型缺相时，利用星型电路的中性点与电源零线之间的电压不为零的特点，经过一系列变换控制电路，来使执行元件动作，最终达到保护的效果。这样，往往没有把缺相和相序等因素共同考虑，存在一定的缺陷。此外，这些电路的元件多，价格高，可靠性较差，得不到广泛使用和推广。因此，许多专家和学者，以及设计单位都在进一步研究优化电动机的系统控制，综合考虑三相电源的相序和缺相两因素对电动机的影响，设计一种系统控制的辅助逻辑电
13、路，在电源缺相或相序出错的时，自动切断电源达到及时保护电机目的。本文提出三种较为简单实用的控制线路，仅用继电器、附加电容和电阻，便构成了相序测量环节，且具有错相和缺相的保护控制功能。在实际生活中，错相和缺相保护在矿山采掘设备中有着及其广泛和重要的应用，如国产的WK-4，WK-10挖掘机等设备均有错相和缺相保护电路。它避免了这些移动设备在重新接线过程中对设备损害、减少了系统故障和电机烧坏等事故，并大大加快了系统调试速度。在挖掘机中，错相将使旋转磁场逆转，从而造成电动机反转；某相脉冲将触发另一相电压，从而无法把全部机构的零位调出来 。 研究缺相保护的各种方案中，就其原理而言，可分为参数平衡检测、热效应检测两大类。前者属于缺相检测保护，缺相发生后，立即把检测到的电压、电流信号传达给执行元件，把电机的电源立即断开并警报；后者属于过热保护，缺相发生后，电动机依然继续运行，直到温升超过极限值时才停止运转，属于传感器类型的保护。执行缺相保护的元件一
