三相異步電動機缺相保護電路的制作

電動機在正常運行中，如因一相保險絲熔斷，或因某種原因斷一相時，電源由三相變成了單相，定子磁場由三相旋轉磁場變成了單相脈動磁場，這一單相脈動磁場可分成兩個互為反向的旋轉磁場。其中正向旋轉磁場將產生一個正向轉矩使電動機轉子繼續(xù)旋轉，但這一轉矩比原來的電磁轉矩降低了許多，反向旋轉磁場產生了反向制動轉矩，它抵消了一部分正向轉矩，使本來就降低了的電磁轉矩又降低了許多。故使電動機的輸出力矩大為降低，電動機將無法啟動。轉子左右擺動，有強烈的“嗡嗡”聲。若電動機在運行中電源缺一相時，雖然電動機仍能繼續(xù)轉動，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，當電動機在運行中發(fā)生電源斷相時，應由保護裝置使電動機退出運行。在農村用電中，特別是潛水泵的控制電路，線路簡單，有的控制電路板還是移動式的，用戶在使用時極易出現斷相事故，造成水泵燒壞，影響農業(yè)生產。常見的缺相保護器有電壓型和電流型，電壓型的雖結構簡單，但電動機接線端和內部缺相時，起不到保護作用，而電流型的，電路結構復雜，成本高，不穩(wěn)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機缺相保護器，本保護器不但結構簡單、動作可靠、使用方便、價格低廉，而且免維護、壽命長、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盒子內，輸出8根線：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，合上電源開關QS，按SB1按鈕，線圈KM1得電，KM1的主觸頭閉合，自鎖觸頭閉合自鎖，電動機連續(xù)正轉。此時三相電動機的三相電流經變壓器的一次繞組，變壓器T三相二次繞組產生感應電壓，二次繞組的接線按下圖所示接好，閉合回路的三相電動勢之和為零，所以不產生環(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)不動作，電動機正常工作。當電動機某相斷電時，變壓器T二次側缺一相感應電壓，閉合回路的三相電動勢之和不為零，AB間產生一個電壓，電壓大小為兩相感應電壓之矢量和，該電壓經二極管整流，在繼電器兩端產生直流電壓（調整變壓器的匝數比使該電壓在24V），繼電器KM2動作，其常閉觸頭(d1、d2)動作斷開控制電路，KM1線圈失電，KM1的主觸頭斷開，電動機停止。

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，匝數可根據實際電動機電流選擇，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。