三相异步电动机缺相保护电路的制作

电动机在正常运行中，如因一相保险丝熔断，或因某种原因断一相时，电源由三相变成了单相，定子磁场由三相旋转磁场变成了单相脉动磁场，这一单相脉动磁场可分成两个互为反向的旋转磁场。其中正向旋转磁场将产生一个正向转矩使电动机转子继续旋转，但这一转矩比原来的电磁转矩降低了许多，反向旋转磁场产生了反向制动转矩，它抵消了一部分正向转矩，使本来就降低了的电磁转矩又降低了许多。故使电动机的输出力矩大为降低，电动机将无法启动。转子左右摆动，有强烈的“嗡嗡”声。若电动机在运行中电源缺一相时，虽然电动机仍能继续转动，但输出力矩将大大降低，电机电流将增大，导致烧坏电机。所以，当电动机在运行中发生电源断相时，应由保护装置使电动机退出运行。在农村用电中，特别是潜水泵的控制电路，线路简单，有的控制电路板还是移动式的，用户在使用时极易出现断相事故，造成水泵烧坏，影响农业生产。常见的缺相保护器有电压型和电流型，电压型的虽结构简单，但电动机接线端和内部缺相时，起不到保护作用，而电流型的，电路结构复杂，成本高，不稳定。笔者根据以上不足设计了一种新型电流型三相异步电动机缺相保护器，本保护器不但结构简单、动作可靠、使用方便、价格低廉，而且免维护、寿命长、体积小。电路如下图所示，该保护器由二极管、继电器、三相变压器等元件组成。

元件连接后装在一个盒子内，输出8根线：al、a2，b1、b2，c1、c2，d1、d2，按下图所示接在电路中，就可以正常工作。

一、工作原理

电路正常时，合上电源开关QS，按SB1按钮，线圈KM1得电，KM1的主触头闭合，自锁触头闭合自锁，电动机连续正转。此时三相电动机的三相电流经变压器的一次绕组，变压器T三相二次绕组产生感应电压，二次绕组的接线按下图所示接好，闭合回路的三相电动势之和为零，所以不产生环流，继电器KM2两端的电压为零，继电器不工作，KM2的常闭(d1、d2)不动作，电动机正常工作。当电动机某相断电时，变压器T二次侧缺一相感应电压，闭合回路的三相电动势之和不为零，AB间产生一个电压，电压大小为两相感应电压之矢量和，该电压经二极管整流，在继电器两端产生直流电压（调整变压器的匝数比使该电压在24V），继电器KM2动作，其常闭触头(d1、d2)动作断开控制电路，KM1线圈失电，KM1的主触头断开，电动机停止。

三、元件选择

该保护器由三相变压器T，低压绕组根据电动机电流的大小可在铁心上绕1～5圈，该绕组串联在主电路中，次级为高压绕组，匝数可根据实际电动机电流选择，让其感应电压为12V左右。二极管D1、D2为普通二极管1N4007，KM2为24V、3A直流继电器。