电机缺相保护器电路原理
电机缺相保护器电路原理
电机缺相保护器装置的电路工作原理见下图。在A、B、C三相中均串入LSE 器件。当三相电力线均完好时，LSE的④脚输出高电平，此时继电器J1、J2、J3均处于吸合状态，从而使三相交流接触器CJ吸合，其触点CJ1、CJ2、CJ3自保，电动机M正常工作。如果A、B、C三相电源中有任意一相断开，将导致其中一只LSE的①、②脚间呈断开状态，相应的LSE器件上的④脚就会变为低电平，其继电器J就会释放。由于其触点j1、j2、j3在CJ的回路中呈与门的逻辑关系，故只要其中的任一只触点断开，均会导致CJ断电释放，从而使得CJ1、CJ2、CJ3触点全部断开，保护了电动机M。电路中设置了12V直流电源，是使该电路万无一失。
针对电机缺相保护器问题，提出保护方法。
设置电机缺相保护器保护的目的
在电机缺相保护器的运行中，由于种种原因，如三相电源的熔断器一相熔断，或者接触器触点烧损等造成一相接触不良，或由安装维护等原因造成一相断线，都会造成三相电动机缺相运行。若发现不及时，时间稍长便会烧毁电动机，造成设备损坏，影响生产的连续性，给企业生产造成重大损失。
为了保障电动机的安全运行，使其在发生缺相运行时能及时停止电动机的运行，避免造成电动机烧毁事故，一般重要电动机都装有各种保护装置，尤其是缺相保护。
目前的电动机缺相保护电路大部分采用微机保护或电子式保护装置，元件较多，线路复杂，工作可靠性不高，出现问题时往往失去保护作用，或者工作失常，造成电动机保护拒动或不能合闸，对生产造成不利影响。本文介绍的保护装置具有原理简单，元件少，工作可靠，基本不需维护等特点。并且通过适当的配置元件，可起到无功补偿的作用。
该保护装置的原理为：三相星形接线的中性点，三相负载平衡时电位很低，基本相当于地电位。而当三相电源缺相时，中性点电位会升高至相电压。利用这一特点，对电源的供电情况进行监测，从而起到缺相保护作用。 3 接线说明三个电容器接成星形，电容器端子分别接A、B、C三相电源，中性点接电压继电器的线圈，线圈另一端接地。电压继电器的常闭接点应串接与交流接触器的控制回路中。当A、B、C任一相断开时，中性点电位升高为相电压，电压继电器动作，使交流接触器的控制回路断开，切除电动机电源。本电路中电容器容量不必选得太大，主要是耐压水平足够即可。选择耐压值时应注意，因电压为交流电压，需考虑其峰值，并考虑一系数，留有余地。如果电动机的功率因数较低，可在选择电容器容量时，结合电动机的功率和功率因数，选择合适的电容值，使保护装置同时起到无功补偿的作用。电压继电器的选择主要考虑其整定范围能够满足实际最高电压的要求。
以上主要是针对低压电动机考虑。对于高压电动机，一般属于大型设备，其保护装置比较完善，这里不再赘述。这种保护装置接线简单，易于实现，适用于各类三相感应式电动机及其他需要缺相保护的场所。安装时可直接和控制回路一起安装，基本不占用空间，但要保证安全距离。
电机断相保护器的应用
电机断相保护器的应用 摘要：供水泵电源高压侧采用跌落保险控制，经常出现断相现象，低压侧采用交流接触器控制，触点老化使电机缺相运行烧毁电机。故采用电机断相保护器控制减收电机故障率。介绍电机断相保护器的原理、参数、接线方式及故障处理等。 关键字：电机断相保护器、JD-5、功率 供水水泵电机经常烧毁，造成供水停顿，跟换水泵频繁。分析原因：供水水泵是由三相电机作为动力，三相电机电源由变压器高压侧由高压低落保险引入，当高压低落保险一相熔断后，水泵三相电机电源变成缺相运行，易引起水泵电机烧损。为保证水泵电机的安全及可靠运行，决定在电机回路中增设电机断相保护器。选用的电机断相保护器型号为JD-5。 电机断相保护器原理及参数 JD-5电机断相保护器，适用于交流50HZ，电压380V以下的供电电路中与交流接触器等开关电路组成电动机控制电路。当电动机的主电路出现断相、过载、堵转等非正常工作状态时，能及时断开开关电器触头，分断电动机三相电源。 JD-5电机断相保护器根据电动机功率特点划分，采取划段小、保护精度高、结构合理、功能完善、使用方便等特点设计而成。具有对称性故障（如过载、堵转）及非对称性（如断相）的保护功能。采用电流检测技术，采用继电器输出接口，保护采用穿心式。具有结构简单、动作可靠、使用方便、价格低廉的特点。 JD-5电机断相保护器的技术参数 水泵电机功率(P)为13KW，功率因数(COSΦ）为0.8，计算电流I I=P÷(UCOSΦ)=13÷(1.732×0.4×0.8)=24A 故选额定电流范围在20-80A，工作电压AC220V 安装及接线图 工作电压为AC220V的接线图（见下图）
电机过流保护及三相电缺相保护
目录 一、方案论证 (2) 二、方案设计 (2) 1.过流保护 (2) 2.缺相保护 (2) 三、具体内容 (3) 1.过流保护 (3) 1）电流的检测方案比较 (3) 2）方案的选择 (3) 3）信号处理 (3) 4）基准比较电压 (4) 2.缺相保护 (4) 1）缺相信号检测方法的比较 (4) 2）方案选择 (5) 3）信号处理 (5) 4）控制开关电路 (5) 5）自锁的实现 (5) 四、方法步骤 (5) 1、查找文献 (5) 2、电路的设计与仿真 (6) 五、设计结论 (9) 六、附表及元件明细 (9) 七、参考文献 (9) 八、附图一 (12) 附图二.................................................. 错误！未定义书签。
电机过流保护及三相电缺相保护 一、方案论证 随着各行业现代化步伐加快，煤矿企业如今也慢慢步入电气化时代，尤其是近几年煤矿企业加大了对矿井的设备投入，这就为保障井下的各种电器设备安全正常的运行提出了更高的要求。电器设备的正常运行直接关系到煤矿的生产和井下工人的生命安全！为此，我们提出设计相关电器设备的保护电路。 而在井下常发生的电器事故中，设备的过载运行和三相电机的缺相运行是最常见的电器事故，且井下的大部分由外因素引起的火灾都是由上述两个因素造成的。特别是缺相运行的检测，因三相负载在缺相时仍能工作，且不易被发现，例如三相电动机。如果不及时发现故障电路采取相应的措施，会严重影响井下设备的正常运行，更严重着则会引发火灾，设备永久损坏！ 所以，我们设计与这两个方面相关的电路保护——“过流保护”、“三相电缺相保护”。这两个保护电路在井下对电器设备的安全运行是必不可少的，具有很强的实用性！ 二、方案设计 1.过流保护 过流保护首先要检测井下供电电缆的电流，而检测电流有多种方案——电阻分压、电流互感器、电流继电器。然后经采集的信号进行处理，若信号本身是直流则直接接相应的保护动作电路，若是交流则要多加一级交流有效值转换电路。而后就是实现电路的电器自锁，保证电路稳定可靠工作。流程图如下： 2.缺相保护 缺相保护首先要实现的是相位缺失的检测，这里同样有多种方案可供选择，主要的常用类型为：电容中性点检测法、电阻中性点检测法（只适用于三相四线制）、二极管整流法、互感器+二极管整流法。它们都是为了实现一个开关信号的检测去实现驱动开关元件动作。流程图如下：
电机相位断相保护器电路图
电机相位断相保护器电路图 相位保护器电路(包括三相电压不平衡,相序异常、错相、断相保护等) 这里介绍的断相保护器具有可以用在主干网，也可以用在电动机上。此断相保护器具有的功能，包括相序异常、错相保护、断相保护、三相电压不平衡偏差较大保护(电压允许波动范围在90％Ue～110％Ue，任意一相或者两相断相均能起到保护作用．三相电压不对称度≥13％时能可靠的动作)等。断相保护器电路原理图见图1所示。工作原理介绍如下：A、B、C并 相位保护器电路(包括三相电压不平衡,相序异常、错相、断相保护等) 这里介绍的断相保护器具有可以用在主干网，也可以用在电动机上。此断相保护器具有的功能，包括相序异常、错相保护、断相保护、三相电压不平衡偏差较大保护(电压允许波动范围在90％Ue～110％Ue，任意一相或者两相断相均能起到保护作用．三相电压不对称度≥13％时能可靠的动作)等。断相保护器电路原理图见图1所示。 工作原理介绍如下： A、B、C并接于AC380V动力线电网的A、B、C三相上，由R1、R4、R2、R5、C1、R3、R6、R16、R17、C6组成的移相电路。在相序正确、不缺相的正常电压下，则由二极管D5、D7、D8、D13组成的整流输入端的矢量电压较小，整流后的电压也小。当缺相和相序错误时，则输出电压瞬时上升到13v左右。经V4滤波、R8限流后，由D9稳压，R9、R10、R11降压匹配后经C5滤波．经限流电阻R12输入给比较器LM358的②脚，作为被检测的信号电压。 供电由380V／13V变压器接于A、B两相。经C2滤波、R7限流降压、D6稳压、C3再次滤出瞬时波后，一路做LM358的供电，另一路由R13、R14分压后产
三相异步电动机缺相的原因及处理方法
三相异步电动机缺相的原因及处理方法 摘要：根据三相异步电动机因缺相运行导致烧坏的实例，详细分析了缺相运行时的现象及产生原因。提出了合理的解决方法，取得了良好的效果。 关键词：三相异步电动机；缺相；缺相保护；额定电流；过载三相异步电动机在运行过程中最常见的故障就是缺相运行，例如断一根火线或断一相绕组。此时，如果轴上负载没有改变，则电动机处于严重过载状态，定子电流将大大超过额定值，时间稍长电动机就会烧毁。 1 电动机缺相运行时的现象及原因分析 1.1 缺相运行时的现象 对于三相异步电动机，正常运行时必须采用三相供电，而缺相是电动机正常运行的大忌。缺相时，原来停止的电动机，将无法启动，且发出“嗡嗡”的声音，此时，若用手拨动电机转子轴，也许能慢慢转动；原来旋转的电动机缺相时，转速下降且变慢，电流明显增大，电机温度上升，外壳烫手，并且发出异常声音，若长时间缺相运行必然导致电机过热而烧毁。 1.2 造成缺相运行的原因 造成电动机缺相运行的原因，通常分为外部原因和内部原因。外部原因主要是外网供电质量问题，其一是电源缺相，由于供电线路故障，电源在到达电动机保护线路前，就已经少了一相或
两相，造成电动机无法启动或启动运转异常；其二是配电变压器高端侧或低端侧一相断电造成电动机缺相运行，在这种情况下，由该变压器供电的所有电动机都会缺相运行。 内部原因主要有保护线路中的控制开关、接触器、继电器的触点氧化、烧伤、松动、接触不良等造成缺相。某相熔断器的熔体接触不良，或熔丝拧得过紧而几乎压断，或熔体电流选择过小，造成通过的电流稍大就会熔断。尤其是在电动机启动电流的冲击下，更容易发生熔体非故障性熔断。有时电动机负荷线路断线，一般是安装不当引起的断线，特别是单芯导线放线时产生的小圈扭结，接头受损等都可能使导线在运行过程中发生断线。由于电动机长期使用，使绕组的内部接头或引线松脱或局部过热将绕组烧断，导致电动机出现缺相运行。
水泵电机保护器
JL-200型水泵电机保护器 一、概述 JL-200系列水泵电机保护器是我公司在多年研制电机保护器产品的基础上开发出的新一代高科技产品。此产品以微电脑控制器（MCU）为核心元件，通过高精度CT检测电流，电机保护器具有自动线性修正功能，在宽电流范围内仍具有较高的测量精度，对过载、短路、堵转、欠载、缺相、三相电流不平衡、过压、欠压、相序、接触器故障等具有可靠的保护作用；并可实现报警和事件记录。本产品具有性价比高、功能齐全、工作稳定可靠、精度高、保护动作准确、安装、参数设定简单方便等特点。可广泛适用于机械、冶金、建材、化工、纺织行业等工业三相电动机及其它电器的保护与监测。 二、产品主要特点 系统采用宽温、低功耗工业级芯片，更适合于工业现场使用。 软件、硬件及电磁兼容性三个方面协同设计，产品具有很强的抗干扰能力和很高的可靠性，特别适合于工业现场使用。 电流互感器变比可设置（5A规格），用户可直接查看一次回路的电力参数，使得采样数据更直观，使用更灵活。 采用交流同步采样和先进的数字信号处理算法，实现了实时数据处理和高精密性，有着卓越的可靠性，具有响应速度快、测量准确、精度高，事件记录等优点。 具有自学习过程，能自动检测电机起动过程与时间，生成起动曲线，优化保护参数；并能根据故障前电机负载率和运行时间自动调整过载保护动作时间。 事件记录功能：当保护动作时，记录保护类型、采样电流等参数，形成事件追忆数据，在失电或复位后可长久保存，便于事后分析。 采用模块化设计结构，产品体积小，结构紧凑，安装方便，在低压控制终端柜和1/4模数及以上各种抽屉柜中可直接安装使用，提高了控制线路的可靠性和自动化水平。 结构紧凑、华丽、精湛优美的外观和卓越的设计体现了高雅、精致、紧凑的产品。 完善的事故记录及自检功能，友好的人机界面,所有测量值和参数、保护信息等由面板液晶显示器实时显示。 三、技术参数 1、电动机保护功能 ●过载保护●欠载保护●堵转保护●阻塞保护●温度保护●相序保护●欠压保护●过压保护●起动超时保护 ●断相保护●不平衡保护●接触器故障保护（选增功能，无此功能时仅有故障提示，无信号输出）
断相相序保护器的工作原理完整版
断相相序保护器的工作 原理 Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】
一般情况下，电动机工作的接线顺序是有规定的，如果由于某种原因，导致相序发生错乱，电动机将无法正常工作甚至损坏。相 序保护就是为了防止这类事故发生。 相序保护可采用相序继电器，当电路中相序与指定相序不符时，相序继电器将触发动作，切断控制电路的电源从而达到切断电动 机电源、保护电动机的目的。 R1～R3、电容C1和氖泡N B组成三相交流电相序检测电路。由于C1的移相作用，当电源按图中A、B、C相序接入时，氖泡发光，而逆相序如A、C、B 接入时，氖泡则不亮。当按下启动按钮QA时，交流电经C2降压、VD1和VD2整流、DW稳压及C3滤波后得到12V直流电压，加在由继电器K、光敏电阻CDS和开关管V组成的保护执行电路上。如果此时相序为A、B、C顺序，则氖泡发光，与氖泡封装在一起的CDS受光照后呈现很低的阻抗，V便得到基极偏流而导通，K吸合，K1接通交流接触器C的控制回路，C吸合，电动机启动运转。反之，如为逆相序，则氖泡不亮，K不吸合，K1断开，电动机便不能被启动。由此而达到保护目的。 9.温度保护在电动机电流没有超过额定值时，由于通风不良、环境温度过高、启动次数过于频繁等原因，电动机也会过热。这种 情况下用以上的过流保护或过载保护都不能解决问题，因此需要直接反映温度变化的热保护器。 温度保护通常可采用温度继电器。温度继电器主要有双金属片和热敏电阻式两种，它们都被直接埋置在发热部位。 温度保护与过载保护都是利用温度来触发保护，但并不完全相同。过载保护是因为电流长时间超出额定值使得继电器升温触发保护；而温度保护是由于散热不良，环境温度过高等因素使得电机过热从而触发保护。温度保护被触发时，电动机中的电流值有可能是正常的，因此过载保护不一定会起作用。温度保护与过载保护也是不能互相替代的。 10.漏电保护为了防止直接接触电击事故和间接接触电击事故，防止电气线路或电气设备接地故障引起电气火灾和电气设备损坏事 故，低压配电系统应该具有漏电保护装置。 漏电保护根据工作零线是否穿过电流感应器，分为零序电流保护和剩余电流保护。零序电流保护与剩余电流保护的基本原理都是基于基尔霍夫电流定律：流入电路中任一节点的复电流的代数和等于零。不同之处是，零序电流保护检测的是各相线中电流的矢量和，而剩余电流保护检测的是各相线还有零线中的电流矢量和。 理论上来说，三相线负载平衡且电路正常工作的情况下，各相线电流矢量和应该为零。但是在实际的产品制造中，由于生产工艺、使用条件及电源品质等因素的制约，理想的三相完全平衡的负载不大可能存在，其三相电流的矢量和不为零而且很容易达到漏电保护器的动作电流值例如30mA。因此，“负载三相平衡”这个概念只具理论意义。
电机烧掉怎样算是缺相
电机烧掉怎样算是缺相 回答一：星接烧两组（2/3），角接烧一组（1/3）烧掉的绕组均匀的分布于整个绕组的（二级）两处。（四极）四处 回答二：如果电动机是三角形接法：只会烧掉一相绕组，可以用兆欧表（摇表）测量出一相绕组对地绝缘破坏。 如果电动机是星形接法：有两相绕组会烧掉，可以用兆欧表（摇表）测量出两相绕组对地绝缘破坏。 总之：如果电动机是因为缺相而烧掉，那么就会有绕组没有被烧掉，如果电动机因为负荷过重而烧掉的话就是三相绕组全部对地绝缘破坏。 回答三： 实际上根据异步电机的原理很容易理解。假设电动机无负载，摩擦力为0，转子内闭合导体电阻为0，那么定子输入功率与转子输出功率都是0，这时候转子将会与电源的旋转磁场同步，转子导体与定子旋转磁场没有相对运动。由于电动机的摩擦力不可能为0，转子内闭合导体电阻也不会为0，所以即使电动机空载，也会有能量损失，也就是转子与定子始终要保持异步状态，且是转子慢于定子的旋转磁场，这样才能保证转子不断切割定子的磁场获得能量，保持运动状态。如果有一相没有电流了，转子获得的能量就少了，转子的速度就会慢下来，与定子的相对运动就增大，定子仍通电的那两组线圈电流就比原来的大，如果电动机处于负载状态，该电流就很容易超出额定电流而烧毁线圈。 根据电机学原理。电机在缺相时．定子绕组流通的不再是三相交流电流。而是单相电流。气隙中的磁场由圆形旋转磁场变为单相脉振的磁场，一方面，电机缺相启动时，其启动转矩为零．电机实际上是处于两相短路状态。电动机绕组严重发热。破坏电机绝缘，以致于烧毁电机，影响生产，甚至造成事故。另外，电机在缺相运行时。过载能力已明显减低．转差率变大。定转子电流加大，势必使绕组发热，电机运行极为不利. 1．1电源缺相 三相电源接入交流电动机之前。该电源已少一相或两相(电源已经出现问题，三相熔断器中的一相熔体被烧断)，它可造成电机无法启动或启动运转异常。 1．2控制回路造成缺相 控制回路中的接触器、继电器长期使用，触点可能存在一定程度的氧化。引起接触不良，或元件动作机构长期磨损。这些电气元器件，当受到电动机启动电流(一般为额定电流的5—7倍)的冲击，或受到机电设备的震动或运动机构卡住失灵等而误动作，定子绕组由此而缺相。 1．3电动机接线盒中接线柱松脱 电机定子三相绕组中一相绕组断开。从而造成电机运行缺相。 1．4连结头虚接或分断 供电线路中的连结头出现虚接或可能受到外力而分断，也会使得电动机缺相。 1．5绝缘老化 电动机在运行相当一段时间后，定子绕组的绝缘可能出现老化(电动机运行的环境温度长期过高。供电电压偏高或者是负载过大时)，造成电动机定子绕组相间或匝间短路，电动机定子绕组也会出现一相或多相
电动机综合保护器
电动机综合保护器 电机综合保护器是针对超载、断相起保护作用，器件的接线端分别接电源及与控制线路串联，以便出现超载或断相时切断控制线路作为保护，并不是用它来控制电机起动的。 电机综合保护器对电机进行全面的保护，在电机出现过流、欠流、断相、堵转、短路、过压、欠压、漏电、及三相不平衡状态时予以保护措施，启动延时，数字电流表、电压表功能，能显A、B、C三相运行电流，实现多种参数设定功能，故障记忆报警查询和动作值保持功能，来电自启动和自动复位功能。 电机因电性原因出现过负荷、缺相、层间短路及线间短路、线圈的接地漏电、瞬间过电压的流入等造成损坏，或者是由于机械原因，如堵转、电机转动体遇到固体时，因轴承磨损或润滑油缺乏出现热传导现象，损坏电机。由于非正常运行或停止或损坏，会造成生产损失或停止时间内产生的人力损失无法与电机本身更换的费用相提并论，其损失巨大，那么我们就需要对电机进行有效的保护，以便保证生产的正常运行。 对于因电性原因出现的故障，无论是过电流还是过电压，其主要是因为电流瞬间增大，超过了电机的负载电流值而造成
损坏。电机综合保护器根据这一原理，通过监测电机的两相（三相）线路的电流值变化，进行电机的保护，对于过电压、低电压，是通过检测电机相间的电压变化，进行电机的保护。 电机综合保护器保护功能 1、过负载和过电流的保护 2、缺相保护 3、逆相保护 4、接地漏电保护 5、堵转保护 6、相不平衡保护 7、短路保护 8、过电压保护 9、低电压保护 10、过热保护 11、缺电流保护 对于新型号系列的电机综合保护器增加了过热保护和通讯功能，在控制室可以通过控制软件进行0~254的节点上的电机综合保护器进行远程设置与监测控制。
电动机的保护方式
电动机的保护方式 电动机应装设短路保护和接地故障保护，并应根据具体情况分别装设过载保护、断相保护及低电压保护等。 一．电动机的短路保护和接地故障保护 1.每台交流电动机应分别装设相间短路保护和接地故障保护。当符合下列条件时，数台电动机可共用一套短路保护电器和接地故障保护电器。 a.总计算电流不超过20A，且可以无选择地切换时。 b.工艺上要求必须同时启停的一组电动机，不同时切断将危及人身设备安全时。 2.电动机的短路保护器件宜采取熔断器或低压短路器的瞬动过电流脱扣器，必要时可采用带瞬动元件的过电流继电器。保护器件的装设应符合下列规定： a.短路保护兼作接地故障保护时，应在每个不接地的相线上装设。 b.仅作相间短路保护时，熔断器应在每个不接地的相线上装设，过电流脱扣器或继电器应至少在两相装设。 c.当只在两相上装设时，在有直接电气联系的同一网络中，保护器应装设在相同的两相上。 3.当电动机的短路保护器件满足要求时，应兼作接地故障保护。在TN 系统中的末端线路，通常采用一套短路和接地故障保护电器完成这两种功能。 二．电动机的过载保护
1.电动机过载保护的装设应符合下列规定： a.运行中容易过载的电动机、启动或自启动条件困难而要求限制启动时间的电动机，应装设过载保护。额定功率大于3kW的连续运行的电动机宜装设过载保护；但断电将导致比过载损失更大时，不宜装设过载保护，或使过载保护动作于信号。 b.短时工作或断续周期工作的电动机，可不装设过载保护，但运行中可能堵转时，应装设保护电动机堵转的过载保护 2..过载保护器件的动作特性应与电动机的过载特性相配合。过载保护器件宜采用热继电器或反时限特性的过载脱扣器，也可采用反时限过电流继电器。有条件时可采用温度保护或其他适当保护。 三．电动机的断相保护 1.电动机断相保护的装设应符合下列规定： a.连续运行的三相电动机当采用熔断器保护时，应装设断相保护；当采用低压断路器保护时，宜装设断相保护；低压断路器兼作电动机控制电器时，可不装设断相保护。 b.短时工作或断续周期工作的电动机或额定功率不超过3kW的电动机，可不装设断相保护。 2.断相保护器件宜采用断相保护热继电器也可采用温度保护或专用的断相保护器件。 四．电动机的低电压保护 1.电动机的低电压保护的装设应符合下列规定；
电机过流保护及三相电缺相保护完整版
电机过流保护及三相电 缺相保护 Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】
目录
电机过流保护及三相电缺相保护 一、方案论证 随着各行业现代化步伐加快，煤矿企业如今也慢慢步入电气化时代，尤其是近几年煤矿企业加大了对矿井的设备投入，这就为保障井下的各种电器设备安全正常的运行提出了更高的要求。电器设备的正常运行直接关系到煤矿的生产和井下工人的生命安全！为此，我们提出设计相关电器设备的保护电路。 而在井下常发生的电器事故中，设备的过载运行和三相电机的缺相运行是最常见的电器事故，且井下的大部分由外因素引起的火灾都是由上述两个因素造成的。特别是缺相运行的检测，因三相负载在缺相时仍能工作，且不易被发现，例如三相电动机。如果不及时发现故障电路采取相应的措施，会严重影响井下设备的正常运行，更严重着则会引发火灾，设备永久损坏！ 所以，我们设计与这两个方面相关的电路保护——“过流保护”、“三相电缺相保护”。这两个保护电路在井下对电器设备的安全运行是必不可少的，具有很强的实用性！ 二、方案设计 1.过流保护 过流保护首先要检测井下供电电缆的电流，而检测电流有多种方案——电阻分压、电流互感器、电流继电器。然后经采集的信号进行处理，若信号本身是直流则直接接相应的保护动作电路，若是交流则要多加一级交流有效值转换电路。而后就是实现电路的电器自锁，保证电路稳定可靠工作。流程图如下： 2.缺相保护 缺相保护首先要实现的是相位缺失的检测，这里同样有多种方案可供选择，主要的常用类型为：电容中性点检测法、电阻中性点检测法（只适用于三相四线制）、二极管整流法、互感器+二极管整流法。它们都是为了实现一个开关信号的检测去实现驱动开关元件动作。流程图如下：
三相电源断相与相序保护器设计说明书
三相电源断相与相序保护器设计 摘要 三相电源在我们的生活中扮演着一个极其重要的角色，并且运用的地方多于大功率仪器设备上，在原来的传统工业控制中，是由外部电源相序接线的准确性来控制，这样对操作者有较高的要求。为了降低操作者的要求，因此一个缺相与相序保护继电器对于三相电源来说作用是相当大的，三相电源保护继电器的核心是通过单片机编程对三相电检测是否有缺相、错相问题来对电机进行及时的保护。 首先要对三相电源的断相、错相问题故障进行分析，并结合PIC12F675单片机编程的功能，找出可靠性高、实施性强的保护方案，同时通过发光二级管来反馈给使用者所需要的信息。有了保护继电器就可以避免三相电源一些不必要的损失，不仅降低了操作者的要求，同时也减少了很多的物力人力，具有十分重要的意义！ 关键词：三相电源，断相检测，错相检测，继电器
目录 摘要 ......................................................... I 第1章绪论 . (1) 1.1 三相电源简介 (1) 1.2 本课题的主要内容 (2) 1.3 工作原理图 (2) 第2章硬件电路设计与实现 (3) 2.1 方案的设计 (3) 2.2 电源模块设计 (5) 2.3电压采样及其电路设计 (6) 2.4 PIC12F675单片机的介绍 (7) 第3章软件设计 (10) 3.1 主程序设计 (10) 3.2 断相检测部分 (11) 3.3 相序检测部分 (12) 第4章系统制作与调试 (13) 4.1 元器件清单 (13) 4.2 硬件与软件调试 (14) 第5章总结与体会 (15) 致谢 (16) 参考文献 (17) 附录 (18) 附录A 原理图 (18) 附录B 程序 (18) 附录C PCB图 (33) 附录D 实物图 (34)
三相电机过载保护继电器用户手册V1.02
三相电机过载保护继电器用户手册V1.02 1.性能指标 1.工作环境：温度0～50℃，湿度﹤85%RH的无腐蚀性气体场合； 2.电流输入：三相10A（1~10A）或1A（0.1A~1A），采用用CT隔离、直接穿芯方式； 3.输出方式：一路继电器输出（常闭接点），容量大于5A/250V AC。 4.电流设定范围：1~10A或0.1~1A。 5.工作电源：20-30V AC/DC；功耗：小于3W； 6.绿色LED：运行状态指示灯(指示灯快闪频率约为3次/秒，慢闪频率约为1次/秒)。 a运行状态指示灯常亮：表示电机未工作。b运行状态指示灯快速闪烁：表示电机 处于起动过程。c运行状态指示灯慢速闪烁：表示电机正常运行。 7.红色LED：报警指示灯 a报警指示灯快速闪烁：表示电机电流过载。b报警指示灯常亮：表示电机起动过 程中发生“启动超时”或者“缺相”脱扣，或是电机运行过程中发生“电流过载” 或“缺相”脱扣。 2.设置说明 三相电机过载保护继电器（以下简称装置）采用32位微电脑为核心芯片，配置一个带刻度的调节旋钮，通过旋钮设置电流限值，实时监测电机电流情况，并对异常情况进行脱扣保护处理。正常使用前请将旋钮调整至合适范围，整定好过载保护动作电流值，如下图所示： 图一10A型过流整定旋钮图二1A型过流整定旋钮如上图一所示，过流整定旋钮调整至5A位置。1）当电机处于正常运行状态时，电机电流超过5A且持续10秒以上，装置脱扣继电器会动作，断开电机控制回路使电机停机。2）当启动电机时，电机的启动电流超过5A且持续30秒以上，装置脱扣继电器会动作，断开电机控制回路使电机停机。 注：脱扣后需要执行复位操作，电机才能正常工作。过载保护只会在电机运行过程中才会投入。一些重载起动的设备，可根据实际情况适当调高过载保护的整定值，既保证电动机安全运行，也防止出现误动的情况。列如：现有一台正常运行额定电流值为5A的三相异步电动机，可选择AIX-10A型号的三相电机过载保护继电器，整定的过流限值为5.5A~6.5A。 3.保护功能 三相电机过载保护继电器系列产品主要分为启动超时保护，过载保护，缺相保护三大功能。 1.启动超时保护：电机启动时，启动持续大电流时间超过30S，将对电机进行脱扣停车处理；防止电机在异常启动过程中持续大电流造成的过热和绝缘降低从而烧坏电机。 2.过载保护：电机运行时，当任意相电流持续超出10S后将对电机进行脱扣停车处理；主要保护电机长期运行在额定电流以上，而造成的过热和绝缘降低从而烧坏电机。 3.缺相保护：电机启动或电机运行时，电路中任意一项电路断路后，将对电机进行脱扣停车处理；防止电机在缺相过程中持续大电流造成的过热和绝缘降低从而烧坏电机。
电机保护值的设定
答：过载是指电动机运行电流超过其额定电流但小于倍额定电流的运行状态，此运行状态在过电流运行状态范围内。若电动机长期过载运行，其绕组温升将超过允许值而绝缘老化或损坏。要求不受电动机短时过载冲击电流或短路电流的影响而瞬时动作，通常采用热继电器作元件。当6倍以上额定电流通过热继电器时，需经5s后才动作，可能在热继电器动作前，热继电器的加热元件已烧坏，所以在使用热继电器作时，必须同时装有熔断器或低压断路器等短路保护装置。1）失压保护电动机正常运转时如因为电源电压突然消失，电动机将停转。一旦电源电压恢复正常，有可能自行起动，从而造成机械设备损坏，甚至造成人身事故。失压保护是为防止电压恢复时电动机自行起动或电器元件自行投入工作而设置的保护环节。采用接触器和按钮控制的起动、停止控制线路就具有失压保护作用。因为当电源电压突然消失时，接触器线圈就会断电而自动释放，从而切断电动机电源。当电源电压恢复时，由于接触器自锁触头已断开，所以不会自行起动。但在采用不能自动复位的手动开关、行程开关控制接触器的线路中，就需采用专门的零电压继电器，一旦断电，零电压继电器释放，其自锁电路断开，电源恢复时，就不会自行起动。2）欠电压保护当电源电压降至60%~80%额定电压时，将电动机电源切断而停止工作的环节称为欠电压保护环节。除了采用接触器有按钮控制方式本身的欠电压保护作用外，还可采用欠电压继电器进行欠电压保护。将欠电压继电器的吸合电压整定为~、释放电压整定为~。欠电压继电器跨接在电源上，其常开触头串接在接触器线圈电路中，当电源电压低于释放值时，欠电压继电器动作使接触器释放，接触器主触头断开电动机电源实现欠电压保护。
相故障保护
三相异步电动机是一种应用很广泛的电气拖动设备。电机在运行过程中，会因各种原因造成损坏，在这些故障中，缺相故障造成电机损坏占很大比例，由此而烧毁的电动机数量是巨大的，造成的经济损失也是极为严重的。根据电机学原理。电机在缺相时．定子绕组流通的不再是三相交流电流。而是单相电流。气隙中的磁场由圆形旋转磁场变为单相脉振的磁场，一方面，电机缺相启动时，其启动转矩为零．电机实际上是处于两相短路状态。电动机绕组严重发热。破坏电机绝缘，以致于烧毁电机，影响生产，甚至造成事故。另外，电机在缺相运行时。过载能力已明显减低．转差率变大。定转子电流加大，势必使绕组发热，电机运行极为不利。防止三相异步电动机缺相运行，是有很大的经济价值。于是。我们从电机的缺相机理人手，设计出几例保护电路，确保电动机的正常运转。 1电机缺相故障原因 对于三相异步电动机，正常运行的情况应该是三相对称的交流电流通入三相对称的定子绕组中产生圆形的旋转磁场，当三相电流缺掉一相后．电机将会出现不正常的运行现象，电动机造成缺相故障的原因主要有以下几种情况。 1．1电源缺相 三相电源接入交流电动机之前。该电源已少一相或两相(电源已经出现问题，三相熔断器中的一相熔体被烧断)，它可造成电机无法启动或启动运转异常。 1．2控制回路造成缺相 控制回路中的接触器、继电器长期使用，触点可能存在一定程度的氧化。引起接触不良，或元件动作机构长期磨损。这些电气元器件，当受到电动机启动电流(一般为额定电流的5—7倍)的冲击，或受到机电设备的震动或运动机构卡住失灵等而误动作，定子绕组由此而缺相。 1．3电动机接线盒中接线柱松脱 电机定子三相绕组中一相绕组断开。从而造成电机运行缺相。 1．4连结头虚接或分断 供电线路中的连结头出现虚接或可能受到外力而分断，也会使得电动机缺相。 1．5绝缘老化 电动机在运行相当一段时间后，定子绕组的绝缘可能出现老化(电动机运行的环境温度长期过高。供电电压偏高或者是负载过大时)，造成电动机定子绕组相间或匝间短路，电动机定子绕组也会出现一相或多相断开。 2缺相保护电路 电动机处于缺相时无启动转矩，电机不能转动，容易被发现．而当电动机在运行中发生缺相时。常常不易被发现，以致产生过流．将电机烧坏，因而研制一种高可靠的电动机运行缺相保护装置非常必要。一台三相异步电动机，其定子绕组是Y或△连接。不论是电动机启动前还是启动后产生单相运行故障，三相定子绕组中流过的电流均比正常三相运转时大(一般均超过电动机额定电流)。利用这一特点，将增大的电流信号检测出来，经执行元件。把电动机从电源上切除或报警。 2．1热继电器兼作过载和单相运行保护(图1) 热继电器就是利用电流热效应原理，将电动机单相运行时绕组电流增大信号检测出来并作用于执行元件，切断电动机电源。其方法是把热继电器的加热元件串联到被保护电动机的主回路上。当单相运行发生时，电动机绕组电流增大，加热元件温度上升，使热继电器中双金属片受热弯曲而推动导板，使推动导板上动、静触电动作，切断电动机控制回路中接触器线圈电源，从而使电动机主回路电源切断。 目前．我国生产的热继电器动作有延时特性。即当通过加热元件上的电流等于整定电流厶(电动机的额定电流)时，不动作；当通过加热元件的电流I=1．21；v时，20min动作；当电流I=1．5厶时，2rain动作；l=6I；v时，5s动作。动作的延时特性既能满足电动机启动
断相与相序保护器(精)
JL-420断相与相序保护器说明书 断相与相序保护器概述 JL-420断相与相序保护器是我公司研制的一款简洁实用型三相三线制的电源保护继电器。特别适用于起重机械、电梯、制冷控制系统等对相序错相有特别要求，相序错误时容易造成安全事故、设备损坏的场合。本品能对设备的供电电源进行实时监控，在电源发生过电压、欠电压、相序、三相电压不平衡、断相等异常时迅速切断电源。 JL-420断相与相序保护器不但可替代国内的传统型号的同类产品，如XJ2、XJ3、XJ3-G、XJ-4、XJ-5、XJ-6、XJ11、XJ11-D 、XJ3-D；而且完全可替代国外进口品牌的同类产品，如西门子、施耐德、佳乐和欧姆龙等品牌，不但具有优越的性能，更具有超高的性价比。 断相与相序保护器性能特点 1、采用三相三线制工作方式，能更好的适应如起重机类的三相三线制供电设备的保护；
2、保护器内部供电采用三相供电，即使任意一相断相也不影响保护功能的实现及故障指示； 3、采用交流采样技术，实时检测三相电压变化情况，测量更精确，故障判定更可靠； 4、能准确判断任何状态下的断相（动态断相和静态断相）故障； 5、能准确区分断相故障和相序错故障； 6、能分别指示各种故障状态； 7、过欠压动作值和动作时间可灵活调节，动作时间最快可达0.1秒； 8、标准HT35导轨式安装更方便； 9、宽度仅为22.5mm，节省柜内空间； 10、压线式接线端子，连接更加方便可靠。 断相与相序保护器规格选型 JL-420断相与相序保护器按保护功能、不同电压等级的产品选型。 VAC）过电压保 护 欠电压保 护 相序 保护 电压不 平衡保 护 断相 保护 电压设定（%）动作时间 （S） 电压设定 （%） 动作时间 （S） 5-20 0.1-10 5-20 0.1-10 ●●●+15 1 -15 5 ●●●+10 1 -10 5 ●●●用户约定用户约定用户用户约●用户●
过载及漏电保护
过载及漏电保护 关于过载保护，简单概括一下就是说运行状况超出了设备的承受能力，属于异常运行状态，以电动机为例，当电动机选型不当或者所带的负载过大（典型情况的比如小马拉大车），电动机的电流增大以提高转矩来带动负载，运行时间过长会造成电动机绕组过热严短重的会烧坏电机。 即使没有烧坏也会因长时间过载运行而损坏绕组绝缘导致相间或者路故障，现在不管是简单的热继电器还是智能的马达保护器大都采用张白帆老师已经提到的反时限t6模型通过检测电流的大小来计算电机的热累积，当超过设置的定值时保护动作（计算模型中电机的正序电流和负序电流采用不同的有效系数）。 定值设置不可过于灵敏，要充分发挥电动机的过载能力；也不可过大，否则不能有效保护电动机。变压器过载同样是运行电流超过了变压器的额定电流，主要考虑的还是散热问题。 变压器过载严重时会拉低电压，当低于下游所带设备的允许值（各种电力行标和国标都有相应要求）时会造成设备不正常运行甚至停运，工艺水平下降，工厂中产品残次品增多，电动机在电压降低时电流也会增大甚至过载运行。 变压器过载运行一般配置定时限和反时限保护，定时限报警，反时限跳闸，电力行标和各种整定计算书中都有详细说明。咱们平时所用的单联或者三联空气开关中都有过电流保护功能，也是反时限动作原理。 漏电保护，个人觉得主要是在低压配电系统中发生接地故障的一种保护的名称其实是通过检测入地电流来判断是否发生接地故障。各种接地方式的低压配电系统当发生接地故障时的危害此处就不细说了，各位大神已经说了很多。 正常状况下各相电流与N线电流的向量和为零，当发生接地故障时，因为自相线电流中会分出一部分入地电流不通过N线，此时向量和不为零。咱们居民用电都装有带漏保功能的空气开关，三相电动机则因为只接入三相线所以需要采用专用的零序电流互感器来检测漏电流。
断相相序保护器的工作原理
一般情况下，电动机工作的接线顺序是有规定的，如果由于某种原因，导致相序发生错乱，电动机将无法正常工作甚至损坏。相序保护就是为了防止这类事故发生。 相序保护可采用相序继电器，当电路中相序与指定相序不符时，相序继电器将触发动作，切断控制电路的 电源从而达到切断电动机电源、保护电动机的目的。 实用断相相序保护器的工作原理图 工作原理： 由电阻R1～R3、电容C1和氖泡NB组成三相交流电相序检测电路。由于C1的移相作用，当电源按图中A、B、C相序接入时，氖泡发光，而逆相序如A、C、B接入时，氖泡则不亮。当按下启动按钮QA时，交流电经C2降压、VD1和VD2整流、DW稳压及C3滤波后得到12V直流电压，加在由继电器K、光敏电阻CDS和开关管V组成的保护执行电路上。如果此时相序为A、B、C顺序，则氖泡发光，与氖泡封装在一起的CDS受光照后呈现很低的阻抗，V便得到基极偏流而导通，K吸合，K1接通交流接触器C的控制回路，C吸合，电动机启动运转。反之，如为逆相序，则氖泡不亮，K不吸合，K1断开，电动机便不 能被启动。由此而达到保护目的。 9. 温度保护 在电动机电流没有超过额定值时，由于通风不良、环境温度过高、启动次数过于频繁等原因，电动机也会过热。这种情况下用以上的过流保护或过载保护都不能解决问题，因此需要直接反映温度变化的热保护器。 温度保护通常可采用温度继电器。温度继电器主要有双金属片和热敏电阻式两种，它们都被直接埋置在发 热部位。 温度保护与过载保护都是利用温度来触发保护，但并不完全相同。过载保护是因为电流长时间超出额定值使得继电器升温触发保护；而温度保护是由于散热不良，环境温度过高等因素使得电机过热从而触发保护。温度保护被触发时，电动机中的电流值有可能是正常的，因此过载保护不一定会起作用。温度保护与过载 保护也是不能互相替代的。 10. 漏电保护 为了防止直接接触电击事故和间接接触电击事故，防止电气线路或电气设备接地故障引起电气火灾和电气设备损坏事故，低压配电系统应该具有漏电保护装置。
电动机保护器的保护原理及应用
电动机保护器的保护原理及应用 1、引言 在当今的动力设备中，电动机是应用最为广泛的，电动机能够正常运转发挥，是其他的设备能够正常工作的前提条件，所以电动机保护器的合理利用是对正常的生产工作负责的表现，只有在电动机正常发挥其功能的基础上，才能够保证一个企业的工作流程不会受到干扰，可以正常运转。现如今，电动机已经被广泛的应用到各行各业当中，在各个领域当中都发挥着及其重要的作用。电动机保护器的作用是保证电动机在发电，供电，用电的一系列流程中，不会中途受到某些因素的制约而停止工作的的一种设备。在电机出现过热、接地、轴承磨损、定转子偏心时、绕组老化时，电动机保护器会予以报警或保护控制。如今电动机保护器几乎渗透到所有用电领域，其影响也是非常的巨大，所以电动机保护器的保护就显得和重要。 2、电动机保护器的保护原理与构成 2.1电动机烧毁的主要原因是运行时出现断相和过载烧毁绕组，因而，有电动机存在的电路应该装设有电动机保护器，以保证在电动机出现断相和过流运行时及时切断工作电源，保护电动机免受损坏，小型电动机的主要保护器是热继电器,而当面对大型电动机时,如果还使用热继电器对电动机进行保护的话其连接点(即进出热继电器的螺丝接线点)就很容易出现发热现象及发生故障,为避免如上问题，就出现了电动机综合保护器，电动机综合保护器是穿心式的,可以减少电线连接点,可以减少发热点和故障点,价格也便宜。 2.2使用电机综合保护器时必须注意控制线路的接线问题,以确保正常运行 2.3有的电机综合保护器注明,一定要接上负载才能正常工作,不接负载时表示电路处于缺相工作状态，因此综合保护器是拒绝合闸的，电动机将无法启动，这说明电机综合保护器内部是依靠电流互感器来检测三相线电流的有无，来判断电路是否存在缺相问题，因而在未接通电源或没有负载时，个闭点实际上是开点所以没办法合闸。 2.4某些大型电机冷却系统故障或是长时间工作在高温高湿环境下造成电机故障。电动机保护原理的研究是保证电动机保护器性能高低的关键，根据三相对称分量法的理论，三个不对称的向量可以唯一分解成三组对称的向量，分别为正序分量、负序分量和零序分量。电动机在发生对称故障和不对称故障时，电动机的三相电流都会发生变化。电动机故障条件流过绕组的电流过大，超过电动机的额定电流，因此可根据这一特征来对电动机过电流进行保护。电机过载、断相、欠压都会造成绕组电流超过额定值。电源电压欠压，运行电流上升的比例将等于电压下降的比例；电机过载时，常造成堵转，此时的运行电流会大大超过额定电流。针对以上情况，电动机保护器可通过对三相运行电流进行检测，根据运行电流的不同性质来确定不同的保护方式，从而对电机予以的断电保护。电动机的故障类型分为过流保护、负序电流保护、零序电流保护、电压保护和过热保护等几种。通过对电动机保护器的保护原理分析可以看出，理想的电动机保护器应满足可靠、经济、方便等要素，具有较高的性能价格比。经过发展和更新，如今电动机保护器一般由电流检测电路、温度检测电路、基准电压电路、逻辑处理电路、时
电机缺相保护器
电机缺相保护器电路原理 电机缺相保护器装置的电路工作原理见下图。在A、B、C三相中均串入LSE 器件。当三相电力线均完好时，LSE的④脚输出高电平，此时继电器J1、J2、J3均处于吸合状态，从而使三相交流接触器CJ吸合，其触点CJ1、CJ2、CJ3自保，电动机M正常工作。如果A、B、C三相电源中有任意一相断开，将导致其中一只LSE的①、②脚间呈断开状态，相应的LSE器件上的④脚就会变为低电平，其继电器J就会释放。由于其触点j1、j2、j3在CJ的回路中呈与门的逻辑关系，故只要其中的任一只触点断开，均会导致CJ断电释放，从而使得CJ1、CJ2、CJ3触点全部断开，保护了电动机M。电路中设置了12V直流电源，是使该电路万无一失。 针对电机缺相保护器问题，提出保护方法。 设置电机缺相保护器保护的目的 在电机缺相保护器的运行中，由于种种原因，如三相电源的熔断器一相熔断，或者接触器触点烧损等造成一相接触不良，或由安装维护等原因造成一相断线，都会造成三相电动机缺相运行。若发现不及时，时间稍长便会烧毁电动机，造成设备损坏，影响生产的连续性，给企业生产造成重大损失。
为了保障电动机的安全运行，使其在发生缺相运行时能及时停止电动机的运行，避免造成电动机烧毁事故，一般重要电动机都装有各种保护装置，尤其是缺相保护。 目前的电动机缺相保护电路大部分采用微机保护或电子式保护装置，元件较多，线路复杂，工作可靠性不高，出现问题时往往失去保护作用，或者工作失常，造成电动机保护拒动或不能合闸，对生产造成不利影响。本文介绍的保护装置具有原理简单，元件少，工作可靠，基本不需维护等特点。并且通过适当的配置元件，可起到无功补偿的作用。 该保护装置的原理为：三相星形接线的中性点，三相负载平衡时电位很低，基本相当于地电位。而当三相电源缺相时，中性点电位会升高至相电压。利用这一特点，对电源的供电情况进行监测，从而起到缺相保护作用。 3 接线说明三个电容器接成星形，电容器端子分别接A、B、C三相电源，中性点接电压继电器的线圈，线圈另一端接地。电压继电器的常闭接点应串接与交流接触器的控制回路中。当A、B、C任一相断开时，中性点电位升高为相电压，电压继电器动作，使交流接触器的控制回路断开，切除电动机电源。本电路中电容器容量不必选得太大，主要是耐压水平足够即可。选择耐压值时应注意，因电压为交流电压，需考虑其峰值，并考虑一系数，留有余地。如果电动机的功率因数较低，可在选择电容器容量时，结合电动机的功率和功率因数，选择合适的电容值，使保护装置同时起到无功补偿的作用。电压继电器的选择主要考虑其整定范围能够满足实际最高电压的要求。 以上主要是针对低压电动机考虑。对于高压电动机，一般属于大型设备，其保护装置比较完善，这里不再赘述。这种保护装置接线简单，易于实现，适用于各类三相感应式电动机及其他需要缺相保护的场所。安装时可直接和控制回路一起安装，基本不占用空间，但要保证安全距离。