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1.引言 三相异步电动机是工农业生产中应用最广泛的电器设备，其能否安全运行，对生产至关重要。在生产实践中发生的各种故障中，除了短路、过负荷堵转外，电源缺相所占比例是很大的，因此，对三相异步电动机的保护，除必要的过负荷保护外，对电源缺相运作的保护也是十分重要的。 copyright paper51.com 2.三相异步电动机 内容来自www.paper51.com 三相异步电动机具有3 个在空间互相错开120°的定子绕组 。在三相对称电压作用下,各绕组中分别通入相位差为120°的电流,所以其完全具备产生旋转磁场的必要条件，（见图1）因而能够自动起动并连续运转。三相电源的某一相失压或电源线的断路的情况时有发生,这就是通常所说的电源缺相。下面着重分析三相异步电动机的电源缺相情况。 paper51.com 图1.三相异步电动机的旋转磁场 copyright paper51.com 3.电源缺相的情况 http://www.paper51.com 三相异步电动机静止状态电源缺二相时, 接通电源, 无论内部绕组是星形接线，还是三角形接线，电机绕组不会有电流流过，电机绕组不工作，电机是安全的，在这里就不做讨论。那么如果在电源缺一相时，接通电源,三相异步电动机将无法起动, 转子左右摆动, 有强烈的“嗡嗡”声。这时电机绕组内流过的电流是堵转电流, 这个电流很大, 使电机绕组严重发热, 若保护装置不动作,将会烧毁电机。若三相异步电动机在运行中电源缺一相时, 虽然电机仍能继续转动, 但出力将大大降低[1]。从而造成电机绕组过热, 若长时间运行将有烧毁电机的危险。 内容来自www.paper51.com 3.1.启动时缺一相电源的具体情况 内容来自www.paper51.com 3.1.1.星行接线 paper51.com 如果定子绕组为星形接线,当电源或定子绕组有一相断路时,由于处于工作状态的两相绕组正序电压与负序电压相等,因而正序旋转磁场与负序旋转磁场也相等[2],此时电动机的起动转矩为0 ,电动机只发出“嗡嗡声”而无法起动。 paper51.com 3.1.2.三角形接线 内容来自论文无忧网 www.paper51.com 当三相电源有一相断线时,定子绕组的工作状态与星形接线缺相的原理相同,电动机起动转矩为0 ,无法起动。 http://www.paper51.com
3.2.运作状态下缺一相电源的具体情况[2] 内容来自www.paper51.com 3.2.1.星形接法 内容来自www.paper51.com 处于运行状态的电动机,若由于某种原因出现一相电源断路的情况(如A 相电源断开,见图2) ,则该相绕组中就无电流通过,另两相绕组成为串联关系接在380 V 线电压上,这两相绕组中流过同一电流,此时电动机仍可继续运转,但每相绕组两端的电压只有190 V(正常工作时相电压为220 V) 。由于相电压降低,旋转磁通也相应降低,在负载不变、电动机输出转矩不变的情况下,定子电流将显著增大。另一方面,从功率角度来分析,当电动机正常工作时,三相绕组平均分担额定功率;缺相运行时,断电相不再做功,另两相绕组负担的功率必然增加。 copyright paper51.com
因此,在一相绕组断电的情况下,其余两相绕组的工作电流必然显著增大,该电流值比电动机过载时的电流值大,但比短路电流小。 http://www.paper51.com
图2.星形接法下的缺一相电源运作 图3.三角形接法下的缺一相电源运作 copyright paper51.com |