可靠實用的電動機簡易缺相保護電路
在工礦企業和農村，三相電動機因故燒毀損壞的現象很多。由于缺相因素導致電動機燒毀的比例占總數的2/3以上。而缺相故障中，電源缺相又占了總缺相故障數的90％左右，一般情況下電動機的接線盒及繞組缺相的比例相當低。對三相電動機的缺相保護，有很多種。傳統的方法是采用熱繼電器（如JR16-20/3D型)。但由于它固有的慣性、遲延性，導致保護動作不靈敏、不可靠，使其應用受到限制，被逐漸淘汰。近年來推出的一些電子型缺相保護器（或綜合保護器）電路復雜，維修不便，價格昂貴而影響其推廣使用。 筆者經理論分析和推導，歷經幾年的實踐，自行設計、制作了一種簡單、可靠、實用的缺相保護電路（圖1）。在三相電動機控制電路中（以直接啟動為例）串接一對由缺相檢測電路送入的繼電器動斷接點KA。缺相檢測信號分別由兩組三相橋式整流電路組成。由X11、X12、X13三點引出熔斷器FUl-3前的A、B、C三相電壓，送至由D1-6組成的三相橋式整流電路Z1；由接觸器（或熱繼電器）后的X31、X32、X33三點引出的A、B、C三相電壓，送至由D7-12組成的三相橋式整流電路Z2。兩組整流電路的輸出端的正極連接成V1點，Z1的負極V2與Z2的負極V3兩點之間接入直流繼電器KA與接觸器的輔助動合接點QK。在正常運行情況下，整流電路Z1、Z2輸出的電壓相等，均為2.34×220=515V；當發生缺相時，Z1輸出的電壓不變，Z2輸出電壓明顯降低。這樣就在V2與V3之間產生了240V左右電壓差。由圖1可知，若由于A、B、C三相中有任意一相熔斷器熔斷（或接觸器觸頭及其接線頭松動）形成任意一相缺相，則Z2的輸出電壓均會發生相同的變化，使KA得電動作，引起其動斷接點KA斷開后，切斷了接觸器QK的控制電壓，使接觸器主觸頭QK斷開，從而確保電動機失電而停機。圖1中，與KA線圈串接的QK動合接點的作用是確保在電動機停機時，KA不承受電壓。由于在缺相時KA承受電壓，根據繼電器的特性，它吸合時，只要電壓不至于低得太多（實踐證明，缺相時這個電壓基本上不會低），就能確保正常動作。這比那些在電源B、C兩相的X22與X23之間并接電壓繼電器來實現的缺相保護要好得多，因為這時并接的電壓繼電器是在正常時吸合，而當發生缺相時，要求它返回（斷開）。可是，當任一相缺相時，將使接觸器或這只繼電器的線圈通過電動機的連接，而始終處于50%-57.7%（根據繞組聯接方式而有所不同）的線電壓。由于這一電壓的存在，使接觸器或繼電器處于不確定的狀態，即有可能返回（斷開），也有可能繼續維持吸合狀態。這種情形下，電動機就不一定能及時停機，而有可能繼續處于缺相的狀態下運行，從而威脅電動機的安全。筆者設計的缺相保護電路能有效地克服這些缺陷，確保電源缺相時能及時動作，切斷電動機的電源。 兩組整流電路Z1、Z2的D1-6及D7-12共12只二極管，選用耐壓為1000V以上，電流為5A以上的硅整流二極管，KA選額定電壓為220V的直流繼電器。整套缺相保護裝置的造價在100元以內。近幾年來在本公司和本縣農村用電戶的許多3-200kW的各類普通電動機控制中廣泛使用，效果良好。
圖1