三相異步電動(dòng)機缺相保護電路的制作

電動(dòng)機在正常運行中，如因一相保險絲熔斷，或因某種原因斷一相時(shí)，電源由三相變成了單相，定子磁場(chǎng)由三相旋轉磁場(chǎng)變成了單相脈動(dòng)磁場(chǎng)，這一單相脈動(dòng)磁場(chǎng)可分成兩個(gè)互為反向的旋轉磁場(chǎng)。其中正向旋轉磁場(chǎng)將產(chǎn)生一個(gè)正向轉矩使電動(dòng)機轉子繼續旋轉，但這一轉矩比原來(lái)的電磁轉矩降低了許多，反向旋轉磁場(chǎng)產(chǎn)生了反向制動(dòng)轉矩，它抵消了一部分正向轉矩，使本來(lái)就降低了的電磁轉矩又降低了許多。故使電動(dòng)機的輸出力矩大為降低，電動(dòng)機將無(wú)法啟動(dòng)。轉子左右擺動(dòng)，有強烈的“嗡嗡”聲。若電動(dòng)機在運行中電源缺一相時(shí)，雖然電動(dòng)機仍能繼續轉動(dòng)，但輸出力矩將大大降低，電機電流將增大，導致燒壞電機。所以，當電動(dòng)機在運行中發(fā)生電源斷相時(shí)，應由保護裝置使電動(dòng)機退出運行。在農村用電中，特別是潛水泵的控制電路，線(xiàn)路簡(jiǎn)單，有的控制電路板還是移動(dòng)式的，用戶(hù)在使用時(shí)極易出現斷相事故，造成水泵燒壞，影響農業(yè)生產(chǎn)。常見(jiàn)的缺相保護器有電壓型和電流型，電壓型的雖結構簡(jiǎn)單，但電動(dòng)機接線(xiàn)端和內部缺相時(shí)，起不到保護作用，而電流型的，電路結構復雜，成本高，不穩定。筆者根據以上不足設計了一種新型電流型三相異步電動(dòng)機缺相保護器，本保護器不但結構簡(jiǎn)單、動(dòng)作可靠、使用方便、價(jià)格低廉，而且免維護、壽命長(cháng)、體積小。電路如下圖所示，該保護器由二極管、繼電器、三相變壓器等元件組成。

元件連接后裝在一個(gè)盒子內，輸出8根線(xiàn)：al、a2，b1、b2，c1、c2，d1、d2，按下圖所示接在電路中，就可以正常工作。

一、工作原理
電路正常時(shí)，合上電源開(kāi)關(guān)QS，按SB1按鈕，線(xiàn)圈KM1得電，KM1的主觸頭閉合，自鎖觸頭閉合自鎖，電動(dòng)機連續正轉。此時(shí)三相電動(dòng)機的三相電流經(jīng)變壓器的一次繞組，變壓器T三相二次繞組產(chǎn)生感應電壓，二次繞組的接線(xiàn)按下圖所示接好，閉合回路的三相電動(dòng)勢之和為零，所以不產(chǎn)生環(huán)流，繼電器KM2兩端的電壓為零，繼電器不工作，KM2的常閉(d1、d2)不動(dòng)作，電動(dòng)機正常工作。當電動(dòng)機某相斷電時(shí)，變壓器T二次側缺一相感應電壓，閉合回路的三相電動(dòng)勢之和不為零，AB間產(chǎn)生一個(gè)電壓，電壓大小為兩相感應電壓之矢量和，該電壓經(jīng)二極管整流，在繼電器兩端產(chǎn)生直流電壓（調整變壓器的匝數比使該電壓在24V），繼電器KM2動(dòng)作，其常閉觸頭(d1、d2)動(dòng)作斷開(kāi)控制電路，KM1線(xiàn)圈失電，KM1的主觸頭斷開(kāi)，電動(dòng)機停止。

三、元件選擇
該保護器由三相變壓器T，低壓繞組根據電動(dòng)機電流的大小可在鐵心上繞1～5圈，該繞組串聯(lián)在主電路中，次級為高壓繞組，匝數可根據實(shí)際電動(dòng)機電流選擇，讓其感應電壓為12V左右。二極管D1、D2為普通二極管1N4007，KM2為24V、3A直流繼電器。