带断相保护的可逆交流开关电路

断

相

保

护

的

可

逆

交

流

开

关

电

路 

院系：电气工程系

班级：电气xxxx

学号：0401xxxxxx

姓名：风儿

指导教师:xxx

目    录

引言……........................................................................... .....................................................2

1  浅谈电动机的断相…….................................................................................................... 3

1.1 浅谈电动机的断相…...........................................................................................................3

1.2 对典型的电动机断相保护电路分析.....................................................................................4 

1.3 断相运行控制电路制作过程.................................................................................................5

2  三相异步电动机断相保护…….......................................................................................5

2.1 异步电动机在运行过程中经常会出现不对称运行故障启动控制线路…....................... 5

2.2 电压检测型断相保护电路....................................................................................................6

3  相电源相序监控及断相保护控制电路设计…......................................................... 6

3.1 利用电子元件及光电耦合器组成可靠电路，对三相电路中的负载进行相序控制

及断相护................................................................................................................................7

3.2 电路组成与电路图……....................................................................................................... 7

3.3 电路工作原理概述……....................................................................................................... 7

4  中间继电器构成的断相保护路……..............................................................................8

4.1 断相保护的电路组成…….....................................................................................................8

4.2 故障保护…….........................................................................................................................9

5  电动机断相保护电路的进……......................................................................................10

结束语…….................................................................................................................................12

参考文献……....................................................... ....................................................................13

引言

一  三相电动机的断相保护

在工农业生产中90％的动力来自于三相交流异步电动机，了解电动机的运行性能,故障原因等极为重要。存生产过程中电动机能否正常运行直接影响生产效益，故对电动机采取保护措施是必不可少的。造成三相电动机损坏、烧毁的原因很多，其中断相运行f也称缺相或单相运行)是电动机损坏的主要原因之一。据统计，在电动机损坏故障中，75％的故障是因为断相而引起的。2三相异步电动机断相的原闲及危害互相异步电断相运行的原因很多，常见的情况有以下儿种：

1）气候恶劣(如刮风．下雨，下雪等)．造成电网一相电源断线；

2）闸刀开关上的熔体没有拧紧，或拧得过紧(将熔体端头压断)，熔体出现浮接现象。此外，熔体选择不当，有一相熔体较细而熔断；(占比例最大)；

3）电动机绕组引出线与接线端子之间一相松脱；

4）闸刀开关、自动空气开关、接触器等开关电器的一相触头损坏等；

5）电动机定子绕组一相断线等等。

将以I 各种情况归纳为：电动机外部电源断相和电动机内部绕组断线断相两种。电动机缺相运行对电动机造成危害的有：

1）起动前断相缺相发q|在三相异步电动机起动前，则接通电源后，由于定子无法形成旋转磁场也就无法起动，转子左右摆动，有强烈的“嗡嗡”声，起动电流约为工作电流的4—7倍，时间一长必会烧毁电动机。

2) 运行中断相

缺相发生存i相异步电动机正常运行过程中，造成严重的三相电压，i相电流不平衡，定子磁场由i相旋转磁场变为单相脉振磁场，电动机转矩大降低，只要负载转矩允许电动机仍能转动，此时电动机二相运行的电流等于额定电流1．5～2倍，由于大电流长时间存定子绕组中流动，会使定子绕组过热，以致烧毁。负载越大电功机就越容易烧毁 ．综上所述，电源断相或绕组断线，使电动机 相运行是不利的，所以应选择适当的保护措施，对 相异步电动机进行断相保护，否则会造成电动机过流过载而烧毁?

二  电动机断相保护

 1） 断相信号的预测

电动机的i相端电压不对称一定产生t相不对称电流而三相对称端电压也有可能产生三相不对称电流(如电机绕组一相断线) 理论 L对电动机相相电流信号进行不对称鉴别是检测断相故障的最可靠方法：但是实际上电动机的电流信号较难引出(如鼠笼式电动机)所以通常采用鉴别电动机的j相线电流的不对称程度来代替 一般情况下相电流的不对称会造成线电流的不对称。因此对电动机三相线电流进行不对称鉴别检测断相故障是可靠的并且也是可行的。三相电流不对称时存在零序电流。用零序电压信号作断相信号也是可行的但因煤矿供电系统中的中性点不接地而且电动机一般不接中线所以此法存在一定的局限性。但它只能局限于测一相熔丝熔断等断相故障而不能兼顾其他类型的断相故障同样存在一定的局限性。

 2） 断相保护的一般方法

断相保护的一般方法是对断相信号进行识别。当断相信号超过一定值时也就是实际对称超过容许的不对称程度时保护装置经过一固定短延时后推动触发电路翻转实现保护。例如在断相保护电路设计时规定保护装置在倍额定电流时通电使某延时环节达到稳定；若电动机有一相断电其余二相电流升至倍额定电流保护装置将在内动作。设置一固定的短时限是为了避免因电动机启动时发生的三相电流不对称以及线路中偶然出现的瞬间电流不对称而使保护装置误动作。电动机的断相与过载保护电动机的断相与过载保护的检测信号都是线电流所以在简化电动机保护装置的电子线路设计时可用过载保护代替断相保护特别是检测电路的设计。表第项中电动机绕组为三角形接法电动机在的负载下运行发生断一线线电流并未超过额定值而相电流已超过额定值的。此种状态下长时间运行是否会烧坏电动机这就是能否用过载保护代替断相保护的关键点。电动机在的负载下运行电动机总损耗只有额定损耗的左右电动机绕组发热温度升高需要一定的时间而且热量却可以传导至其他部位。实测表明过电流相绕组的温升只比另两相温升高而在设汁电动机时考虑有一定的温升倍数因此七述状况一般不会烧坏电动机。所以有些电子保护线路在设置有可靠的三相过载保护时就不再设置断相保护。本文介绍一款电压型电动机断相保护器，它具有成本低、性能稳定、动作可靠等特点，适用于星形联结和三角形联结的电动机。

三  电路工作原理

该电动机断相保护器电路由电源电路和断相检测保护电路组成，如图所示。电源电路由电源造压器T、整流二极管VD3、滤波电容器c2、限流电阻器R4和发光二极管VL组成。断相检测保护电路由电容器cl、二极管VD1、VD2、电位器RP、品体管W、V2和继电器K等组成、按动起动按钮S2后，L2、L3两端的电压一路经停止按钮sl、起动按钮s2、继电器K的常闭触点和热继电器KR的触点加至交流接触器KM两端，使KM吸合，电动机起动运转;另一路经T降压、VD3整流、c2滤波后，为继电器驱动电路(由V1、V2、VD2和K组成1提供12V直流电压，同时+12V电压还将vL点亮。在三相fu、L2、L3)交流电压正常时，VD1的证端(星形联结的申点)与零线N之间的电压为OV，V1和V2不导通，K处于释放状态。当 相交流电压中缺少某一相电压时，VDI的正端与N端之间将产生一个交流电压，此电压经VD1整流及c滤波后，使Vl和V2导通，K吸合，其常闭触点断开，使KM释放，将电动机M 的工作电源切断，从而保护了电动机。调节RP的阻值，可以改变断相后保护电路动作的灵敏度。

 1） 元器件选择

RP选用合成膜电位器或可变电阻器;cl和C2均选用耐压值为16V的铝电解;电容器VD1一VD3均选用lN4004或lN4007型;硅整流二极管;vL选用‘p5mm的普通发光二极管;NPN晶体管；V2选用3DG12或C8050型硅;NPN晶体管;

K选用JRX一13F型12V直流继电器：

T选用3—5W、二次电压为12Vf380v／~2v)的电源变压器。FU、KR、S1、S2和KM为电动机原控制电路的器件。

1  浅谈电动机的断相

1.1 浅谈电动机的断相

三相异步电动机园缺相运行造成电动机烧毁事故在生产中占相当的比例，本设计采用三个干簧继电器串联后与停止按钮、接触器线圈形成闭合回路，当电动机缺相时，控制电路瞬时断电，从而避免造成事故。

根据对近几年的电动机烧毁事故进行分析统计，低压电动机损坏故中约30％是断相运行造成的。对断相运行给电机造成的危害有两种不同的看法：

1认为断相给电机造成过热损坏；

2认为断相给电机绕组造成高压反电势击穿。实际上断相瞬间断相绕组两端产生高于额定电压数倍的反电势给电机造成的危害远大于过热给电机造成的危害，况且断相故障又不能自动排除，因此对电机的断相保护应瞬时动作保护而不是反时限特性保护和过热保护。

1.2 对典型的电动机断相保护电路分析

1）保险丝保护：即加大保险丝容量，选择额定电流3．5— 5倍的熔丝，使熔丝在非短路情况下不会熔断。但是这种方案只能防止因保脸丝熔断而造成的电动机缺相，但不能阻止电动机缺相运行，尤其是因电网故障造成的线路缺相。

2）在星形接法电动机的星点与零线之间接人一个24V交流继电器，并将继电器的触点串联在交流接触器的控制回路中。电动机正常运转时三相平衡，电动机中性点或人造中性点与零线之间电位差为零，继电器不工作。当任何一相断电后，星点与零线之间存有30V左右的电位差，继电器吸合使交流接触器线圈断电释放，达到保护目的。这种保护电路虽造价低廉，但只能保护电源到中性点之间的断相，保护不了中性点到电机之间的断相。采用中性点或人造中性点对零线电流或电压取样，由于单相负载投入或切除，必然会使中性点电压或零线电流变化，将使保护整定值难以确定。

3）在图1所示的断相保护电路中，电动机初始状态或未接入电动机时，若某相断路，尽管按下AN1，交流接触器线圈KA或KlVl至少有一个缺失电源，接触器KM不能吸合，因此电动机不会启动运转。从电动机启动情况来看，能够达到保护电动机的目的。但是如果在电动机正常运转时，该设计电路就不能达到预期的效果。首先，假设A相断路，接触器KM应该在断电后立刻释放，电机停转；然而接触器K／Vl却始终能保持吸合，而且电动机声音变得沉闷并有嗡嗡声，转速虽然下降但不停止转动。经分析后发现：假设流过线圈KM的电流是从B相——辅助触头KA2——线圈KM-一A相形成一条闭合回路，若A相断电，虽然主触头失压，但是在主电路上节外生枝，从线圈KM流过来的电流可以经A相主触头— — 电机A相绕组——C相绕组——C相主触头——C相形成一条新的“寄生”回路，见图1中虚线箭头所示，控制电路的电源由原来的BA相改为BC相供给了。这个“寄生”电压是不正常的电压，它来自于B相的主电路，电流经电机绕组后由于线圈感抗作用，产生70V(实测)左右电压

      图1 断相保护电路

降，虽然线圈KM只获得320V左右的“寄生”电压，线圈KM在欠压的情况下流经线圈的电流虽然随之减弱，但仍然维持主触头的吸合。若c相断路，线圈KA也不能因断相而失电，它的控制电压220V已经不是由c相供给了，此时A相或B相的电流可以经过电动机内部绕组与线圈KA又重新形成一条新的“寄生”回路，导致接触器KA能维持吸合，辅助触头KA2接通，因此线圈KM保持得电，电动机仍能在缺相状态下运转。

4）针对图1的电动机运行断相保护的弊病，设计了图2所示的一种电动机断相运行控制电路。此电路选用了三个市面上比较常见的常开式干簧继电器作为原材料，将其串联后与原保护电路中的停止按钮、接触器线圈形成闭合回路。该控制电路能在电网缺相或电动机内部断相时，电动机立即断电，停止运转。其工作原理如下：当按下起动按钮后，交流接触器K／Vl线圈得电而使触头闭合，电动机开始启动，同时干簧继电器外的线圈有电流通过，该线圈电流产生磁场使其触点闭合，因三个干簧继电器串联后，与停止按钮、接触器线圈形成闭合回路，保证了接触器的吸合状态，使电动机正常运转。若三相电源中任意一相断路，则干簧继电器外缠的线圈无电流通过，触点断开，交流接触器线圈因断电而使其主触头立即释放，电动机停转。

1.3  断相运行控制电路制作过程

1）先用弹性绝缘纸卷在干簧继电器外面形成一个圆形骨架，再用漆包线平绕一根线，引出接线头，这就是其中一相的感应动作组件，本电路使用三个这样的组件。

该控制电路在选材与制作过程中注意事项：

1）漆包线规格应视电动机功率大小而定，越粗越好，原则上漆包线的最小截面积要满

 图2 电动机运行断相控制电路

足电动机最大启动电流的要求，若漆包线的最小截面积太小，流经线路的电流过大，导致线圈过热而发生危险。

2）漆包线匝数没有严格要求，只要电动机正常运转时能保证干簧继电器动作灵敏、可靠，但应注意匝数不宜过多，过多会产生过大的涡流而影响电动机正常起动。确定漆包线匝数多少的原则：电动机功率越大，漆包线匝数越少，反之，漆包线匝数越多。其原理是，电动机功率越大流过漆包线的电流也越大，产生的磁场也越大，因此干簧继电器就越容易吸合，漆包线的匝数相应减少；相反，则应增加漆包线的匝数。实际制作过程中，可根据工作现场的电网电压、电动机功率、干簧继电器的最小吸合磁场强度等实验后确定漆包线的轧数。

干簧继电器规格型号应根据交流接触器的规格型号选取，特别是应满足交流接触器的瞬间吸合电流的需要，还应正确选择其耐压值。

2  三相异步电动机断相保护

2.1 异步电动机在运行过程中经常会出现不对称运行故障。这主要是：

 1)变压器一次侧缺相、二次侧电压严重不对称，会使电动机端电压不对称；

 2)供电线路有一相接地也可能出现三相电压不对称；

 3)电动机内部有局部匝问短路；

 4)电动机供电线路因熔断器、接触器等断一相，使电动机端电压不对称；

 5)端电压对称，但电动机定子绕组内部开路断相，使一相电流为零。

    以上情况均会引起三相电流不对称。可按对称分量法分为：正序、负序和零序。正序电流和负序电流分别产生相反转矩，零序电流增加损耗。带同样负载时正向转矩需要克服负载转矩以及由负序电流产生的反向制动转矩。因此负载加重、电流剧增，引起损耗增加电动机就会烧毁。断相故障是最常见和最严重的一种不对称故障。据统计，在异步电动机绕组烧毁的故障中，70％ 以上是由电源断相引起的。因此有必要设置可靠的断相保护装置，主要有电压检测和电流检测断相保护两种形式。

2.2 电压检测型断相保护电路：

 电路如图一所示：

目前电压检测型取样电路有星形取样电路、双星形取样电路两大种。下面主要论述星形取样电路(双星形取样电路是星形取样电路的改进形式)。电路如图一所示。3个阻值相同的电阻分别接在电动机的3个进线端成星形，继电器J的常闭触点串接在控制异步电动机的交流接触器的自锁电路中，假设三相电源电压是对称的。且各相电压的有效值相同，电源没有断相时，星形电阻中点M与N点(三相电源的中性导线)之间无电压，接在它们之间光电耦合器的发光二极管不亮。电源断相时M点与N点之间将产生较大的电位差，使光电耦合器发光二极管发亮，它的电流型检测断相保护电路如图二所示：

用电流互感器作电流传感器并用它来隔离主回路和控制、继电器J的常闭触点串接在控制异步电动机的交流接触器自锁电路。电机正常运行时，三相电流互感器副边电流经取样电阻R转换为交流电压，经整流、滤波转换为直流电压，分别使晶体管V1、V2和V3饱和导通，或门的三个输入端均为低电压。其输出端亦为低电压V4、V5均为截止状态，继电器J的线圈无电流，保护电路不起作用。当某一相电源断相时。该相电流互感器副边无电流。v1一V3中对应晶体管截止，或门的一个输入端变为高电平，其输出端也变为高电平，它使复合管V4、V5饱和导通。继电器J线圈通电。常闭触点断开．使交流接触器的线圈失电。电机停止运行。

3  三相电源相序监控及断相保护控制电路设计

3.1 利用电子元件及光电耦合器组成可靠电路，对三相电路中的负载进行相序控制及断相保护。电路可用于水泵电动机、大型空调器用非往复式压缩机和风机、移动供配电装置的相序监控及断相保护。三相电源的相序在工农业生产中具有重要意义，在许多场合，是不允许出现逆相序的，如水泵电动机、大型空调器用非往复式压缩机和风机、移动供配电装置等。偶尔出现的逆向相序或断相将导致事故的发生。而本设计电路能通过装置面板的指示及控制负载的停机等功能实现了电源相序监控及断相保护。显示面板功能示意图控制指

示灯状态说明(图1)：(1)三只发光二极管VL1一VL3发光表示电源不断相；(2)二极管VL4发光表示电源正相序，电动机转向正确，否则电动机反转，不允许运行。

3.2 电路组成与电路图

本电路能有效地避免电动机反转与断相运行，整个电路由三相指示、稳压电源及相序检测与保护控制三部分组成，电路图如图2所示。

3.3 电路工作原理概述

三相电源相序监控及断相保护设计电路如图2所示，其工作原理为：

三相指示部分由电阻R4～R6及发光二极管VL1～VL3等元件构成，3只发光二极管均发光表示电源不断相。稳压电源部分由变压器T．，整流桥UR1和三端稳压器7806组成，T 为降压变压器，一次绕组接380V线电压，二次绕组输出电压为9V，经整流桥UR1整流、电容C1滤波及三端稳压器7806稳压后，输出6V直流电压供控制电路使用。相序检测与保护控制电路由电容c3、电阻R1、电位器RP1及光电耦合器N、三极管VT1、继电器KA组成。X、Y、Z三端点与三相交流电源相连接。理论及实验证明，当容抗x ：R1时，正相序与逆相序这两种情况下RP1两端的电压关系为U一3．7U逆。正相序是按工作电动机转向而定的，本装规定，电动机转向正确为正相序，反转为逆相序。适当调节RP1使得正相序时整流桥UR2有电压输出，逆相序时无电压输出。而对光电耦合器N来讲，有电流输入时输出为低电平(0=O)，无电流输入时则输出为高电平(Q=1)。当Q=O时，发光二极管VL4亮，说明电动机转向正确。此时三极管VT1饱和导通，继电器KA得电吸合，其动合触点KA(5—6)闭合，使接触器KM得电吸合，电动机运转。当Q=I时，VL4不亮，表明电动机反转，不允许运行，此时三极管VT1截止，继电器KA不得电，其动合触点KA(5—6)断开，使接触器KM失电释放，电动机无法启动，从而起到保护设备的作用。由于接触器KM线圈是接在交流电源L1、L2上，因此当Ll、L2断相时电动机不能启动，又因变压器T的一次线圈是接在电源L2、L3上，当断相时变压器无输出，继电器KA不动作，电动机也无法启动，这就避免了电动机断相运行。

3.4 元器件选择与制作

N为4N25型光电耦合器，三端稳压器型号为7806。UR1、UR2可用1N4001整流二极管。VL1一VL4可用普通红色或绿色发光二极管。RP1为WSW 型有机实芯微调可变电阻器。电容C3要用CBB一400V型聚丙稀电容器。C 1一C3可用CD l1—25V电解电容器。VT1用9013型硅NPN三极管。电路中所有固定电阻器可采用RTZ一1／8W型。KA可采用JZC一22F、DC12 V超小型中功率继电器，其触点容量可达5—7A。本电路元件直接装焊在一块自制的印刷板上，装焊好后接上电源和电动机负载，在正相序和负相序时分别调节RP1电位器，使逆相序时整流桥UR2输出端无电压，此时发光二极管VL4不亮，电动机停转；正相序时UR2输出端有电压，VL4发亮电动机正转；另外接线时要注意变压器T 的初级要接到电源L 、L，上，而接触器线圈要接到电源L。、L：上。电路的其他部分不需调整。

4  中间继电器构成的断相保护电路

异步电动机在运行过程中经常发生电源断相的故障，这主要是因某一相的熔断器熔断造成的，另外外部电源断相、交流接触器的某一对主触点接触不良，接线松动和电动机绕组内部开路，也可能引起断相故障lll o断相后出现负序分量，正序对称电压和负序对称电压分别产生两个旋转方向相反的旋转磁场，负序电流激发的负序磁场使电机输出功率和电磁转矩下降。在空载或轻载时，电源断相后，电动机一般不会停止运行，但是剩下的两相负载电流明显增大。如果是重载时断相，断相后电动机的最大转矩一般小于额定转矩，如果负载转矩大于此时的最大输出转矩，电动机将不断减速，直至堵转。据统计，在异步电动机绕组烧毁的故障中，70％ 以上是由电源断相引起的，因此有必要设置可靠的断相保护装置。在以往的电机拖动控制电路设计中，往往很少考虑断相保护这一环节，即使市场上有很多品种的断相保护装置，但也不完全采用I21。这样一来恰恰是忽略了一个很重要的电路保护环节。众所周知，三项异步电动机在一相出现故障时，在有些情况下电机在其余两相的作用仍能继续转动。但是，运行的情况就大不相同了，此时要造成电机电压不平衡，与电机在工作的那两相绕组电流增加，与此同时电机的工作绕组温升在提高，时间稍长随之将导致绝缘破坏而击穿，绕组将被烧毁，最终造成工作中断。作为电机的保护，应该对烧毁电机的最主要原因——缺相运行进行保护。据有关部门统计，造成电机单相运行事故的约占总发生事故的20％ 以上，带来的经济损失巨大。虽然目前有多种热继电器带有断相保护，即使不带作灵敏度及实际效果仍不能令人满意，特别对于一些小型的电动机，一只热继电器与之相比售价偏高，这样就影响到了热继电器在小型电动机中的应用。所以设计一个理想的断相保护电路就显得尤为重要了。以下是用一只中间继电器和两只高分断空气自动开关构成的断相保护电路，是断相保护的一个很重要的环节。

4.1 断相保护的电路组成

1)断相保护电路如下图所示：其中S 为三极刀开关；K 为中间继电器线圈；K， 、K 一， K 一 为中间继电器动和触头；S，、S 为高分断自动空气开关；FR 为热继电器的驱动器件；K 为热继电器触头；SB 为按钮开关动断触头；SB，按钮开关动合触头 L1 L2 L3 O由图可

图1

知，在普通的三相异步电动机控制电路中，增加一只中间继电器K 和两只高分断小型空气自动开关S，、s 。

工作原理

起动

先合上三极刀开关S 及空气自动开关S 、s，接着按下按钮开关SB，此时接触器KM 线圈得电。此时的回路是：电源L2相一Kl～l—SB2一SBl— KM —K 一电源L 相。由于KM受电，主电路回路接通，电动机M 起动，同时KM—l、KM一2 也接通，又因为中间继电器K 受电，中间继电器动和触头K．一l、Kl一2 和Kl 3也随之动作。

运转

松开SB2。此时的回路是：电源L2相一Kl一3一sB1一KM —Ko—KM 2 电源L 相。主回路处于正常的工作状态。

停止

要想停止电动机M的运转，按下SB，KM回路被切断，交流接触器KM 触头释放，电机M 停止工作。

4.2 故障保护

1)当电源的L 相缺相失电，或交流接触器KM 的a相断，此时K 失电而动作，使得触点K．． 一 恢复到常开，切断KM 回路使得释放，电机M 停止工作；

2)当电源的L，相缺相失电，或交流接触器KM 的b相断，也使得KM 释放，电机M 停止工作；

3)当电源的L 相无电，或交流接触器KM 的C相断，KM 无回路，主回路被切断，使得电机M 停止工作。从而起到对电机M 断相保护的作用。

检测电路作用是对互感器输出的检测信号进行分析、比较，判断出故障类型(短路，过载，断相)，送往后面电路。

(1)过载检测：不同的过载输出不同的控制电压，且输出电压与过载电流成正比。

(2)断相检测：取出断相检测信号，不同的综合保护，断相信号取出的形式不同。

(3)短路检测：检测出短路信号。短路是过载的极限形式，是对电动机(或电缆)破坏力最强的，应立即切断电源，所以该装置保护为一条专用通道，并将短路记忆下来，实现闭锁。要想再次开机，必须先断开电源开关，再合电源开关，才能解锁，否则电动机不能送电 J。

(4)漏电检测：对电动机绕组绝缘进行检测，即漏电检测合上电源开关，电动机不漏电检测起动时，对电动机进行漏电检测。如果漏电电阻小于规定值，漏电检测电路输出信号，执行电路动作，切断电动机的控制电源，电动机不能起动。绝缘良好时，电动机才能起动。电动机运转后，漏电检测电路失去作用。

延时电路作用是将检测信号电压延时一定的时间后送给下一级。

执行电路作用是用一受控的继电器来完成执行保护，它的一个常开触点与电动机控制线路串联，正常情况下，继电器动作闭合电动机的控制回路。进入保护状态时，继电器断电，切断电动机的控制回路，对电动机实施保护。

5  电动机断相保护电路的改进

煤矿在生产工作中，电动机的损坏大都是由于供电电源的断相而造成电动机烧毁。因此加强断路保护尤为重要。结合工作实际对原有传统的控制电路进行了改进，在控制回路上增加了中间继电器，使断路保护更加安全可靠。改进前电路工作原理(见图1)

我国许多煤矿的通风系统非常复杂，通风设施很多，管理工作难度大。风门是必不可少的通风设施之一，《煤矿安全规程》指出，在井下巷道的某些地点，必须安装至少两道常闭风门。当车辆和行人通图1 改进前电路 图2 改进后电路。工作原理：开关zK闭合，当按下启动按钮QA后，交流接触器q 的线圈闭合，接点四接通，电动机D开始工作。当按下停止按钮TA时，交流接触器q 的线圈断电，接点 断开，电动机D停止工作。三项电动机D在正常工作过程中，若线路上任意一相断电，都将造成三相电动机在缺相的情况下继续运转，直至烧毁电动机为止。改进后电路工作原理(见图2)

开关zK闭合，当按下启动按钮QA后，中间继电器J的线圈闭合，接点JlJ2接通，交流接触器的线圈闭合，CJ接通，三相电动机D开始工作。当按下停止按钮TA时，中间继电器J的线圈断电，接点儿，J2断开，交流接触器CJ的线圈断电，接点CJ断开，三相电动机D停止工作。三相电动机采用改进后的启动电路后，在正常工作中，电网上A相断电，交流接触器CJ的线圈断电，接点CJ断开，电动机D停止工作。若电网B相断电，交流接触器a 的线圈也断电，接点G『断开，电动机D停止工作。若电网C相断电，中间继电器J的线圈断电，接点J2断开，交流接触器 的线圈断电，接点CJ断开，电动机D停止工作。所以无论哪相断电，三相电动机D都能立即停止运行。

结束语

该控制电路制作容易、接线简单、价格低廉。其在主回路不工作和正常工作时执行继电器不动作，而在电机起动和工作中发生故障时动作，适用于与计算机输出和逻辑群控电

路、多速及正反转电机以及各种主开关接口。

利用检测三相电压鉴别是否断相的方法可以采用，只不过局限于检测一相断相故障。而采用电流检测方法更具有可靠性和实用性，可以作为(不对称)断相保护的首选方法。效果更好。

本电路制作完成后装接于水泵电动机电路上，通过使用可知电路控制和保护较果良好。此外还可作为移动供配电装置来使用，这样在特殊场合不需要检测电源相序，就能防止因接线时电源的相序不对而引起设备的损坏。

现代电动机断相保护技术方案采用单片机或可编程控制器PL C控制下的保护系统[4】[5]。单片机控制具有很好的灵活性和适用性，对于不同的电机只需调整外围检测电路及程序相关参数，无需对硬件作大的变动。但由于电动机的工作环境通常是非常恶劣的，诸如强电磁场、电源尖峰、振动等的影响，大量的干扰源虽不能造成硬件系统的损坏，但是常使系统受到干扰而不能正常运行，致使控制失灵，造成严重后果。PLC多数是为了实现对三相异步电动机起动、制动、正反向控制，而断相保护只作为附加功能，由于可编程序控制器价格较贵，所以多用于大中型电动机的控制。

从以上的分析可以看到，线路配线容易，占有空间小，经济可行，操作简单维护方便，当异步机发生断相故障时，快速切断故障可以减轻断路电流对电气设备的破坏程度，具有快速性的特点；另外此保护电路随时处于准备动作状态，一旦其保护区发生故障或不正常运行时，及时而准确的动作，提高了可靠性。可应用于三相电机控制拖动电路的断相保护中。

在煤矿生产中，电动机的保护是涉及电气装置和机械设备可靠、安全运转、确保煤矿安全生产的关键之一。因此加强对电动机的保护尤为重要，改进后的电路运行稳定，安全可靠，实现了电动机保护的真正目的。

参考文献：

[1] 王延才.电力电子技术.北京：高等教育出版

[2] 李显.全维修电工 中国劳动社会保障出版社  

[3] 齐宝林.王德明．实用电动机控制电路200例[MI．福建科技出版社2004．

[4] 程志刚．新编电气工程师手册p ．安徽文化音像出版社2004．

[5] 李建军．煤矿用电动机损坏原因与修复[J]．煤炭技术，2008，