三相异步电机缺相保护研究 吴承杰 （大庆钻探工程公司钻井三公司，黑龙江大庆１６３４１３） 摘要：三相异步电机断相运行给电机造成的损害，比较几种缺相保护的优劣，推荐一种应用较广的三相异步电机保护模式。 关键词：三相异步电机；缺相保护；机电设备 中图分类号：ＴＨ１７ 文献标识码：Ｂ ＤＯＩ：１０．１６６２１￣．ｃｎｋｉ．ｉｓｓｎ１００１－０５９９．２０１８．０２．２４ ０引言 是三角形接法，这种保护策略的效果不大。 交流异步电机在石油钻井平台上面发挥十分重要的作用， （３）温度保护。将温度传感器设置到电机绕组内，对于电机 实际应用时也常会发生故障，比如短路、欠压过载或是断相等。 内部温度进行实时测量和分析，如果其内部的温度超过规定数 断相也是最为严重与常见的故障之一，因为出现断相不容易被 值。则将电源切断，以此来对电源进行保护。该方法可靠性和安 工作人员发现，后果是烧毁电机，因此，电机安装断相保护装置 全性较高，并且能够有效保护绕组绝缘和过载，但其不足在于要 具有十分重要的意义。 将温度检测装置安装在电机内部。 １ 交流电机缺相故障的具体分析 ３缺相保护的新方法研究 导致电机烧毁事故发生的关键是定子模块瞬间流过过大的 电机烧毁的主要因素是定子绕组的电流过大，引起电流过 电流。出现较大电流的因素比较多，对于异步电机来说，定子绕 大的主要因素为缺相运行。虽然缺相保护的方法较多，但都具有 组具有２种连接方式，即星形接法与三角形接法，不管是采用何 自身的不足，为此产生一种新的设计。对于优异的电机保护装置 种方式的接法，从分布上看，三相定子绕组模块应是对称的。电 首先需要具有可靠的操作，同时安装与维护简单。新的设计是根 机通常都是借助三相对称电源，产生较大旋转磁场，进而能够使 据缺相时绕组中性点电压位移的特征，来对控制装置给以有效 转子有效运转。星形接法在启动电机过程中，若是将一相电源断 保护，缺相保护控制电路见图１。 开，并向两相电源进行连接，那么便不会有旋转磁场产生，此时 仅存在脉冲磁场，旋转力矩下降为０，那么电机转子便只能够振 动而不会转动，工作人员就会立即察觉到。如果运行后出现断开 一相电源的状况，转子在惯性力作用下，电机还会低速运行，不 过转矩已大大降低，如果负载恒定不变，电机转速将明显降低， 转差率升高，由此加大了定子电流，进而烧毁串联的两相绕组。 就三角形接法电机看，当缺少一相电源时，类似于星形接 法，区别在于两相绕组进行串联后会并联于另一组绕组，在电源 线电压中进行连接，所以对一相绕组进行并联产生的电流是比 两相绕组进行串联的电流更大，这就会立刻烧毁一组绕组，接着 便会将两相串联的绕组也烧毁。在电机运行工况下，有一项绕组 突然缺失，电机的运行是能够继续的，如果该种状况没能被及时 有效发现和处理，则会出现旋转磁场不均匀，转差率提高、电磁 转矩和转速出现大幅降低，并且定子电流增大且每个线的电流 不一样，如果经较长时间的运行，则会烧毁２个定子绕组。 图１缺相保护控制电路 ２电机断相的常见保护方法分析 ．Ⅳ中性线内存在整流控制模式，使其存在三相四线控制 （１）保险丝保护。提升保险丝容量，应用的熔丝熔断电流通 的一种控制结构，如果系统正常运行， ，Ⅳ侧具备的电压是０， 常是在４倍额定电流上下，这就实现了处于非短路状况下，熔丝 整流模块没有电压输出。如果三相异步电机电源缺相、触头接触 不会出现熔断现象。该法仅可以避免因为保险丝熔断导致的断 不良、绕组一相或两相断开，Ｊ７、，，位置的电压出现大幅度增加，继 相问题，无法避免断相运行或是其他故障造成的线路断相问题。 电器出现闭合状态，ＫＶ控制电路断开，同时电机停止运转。 （２）零电流保护，对电机的电流开展实际分析，如果其中的 在整流控制模块内部存在电阻Ｒ，调节继电器ＫＶ在动作 一相电流是零时，判断其是电机断相运行，利用实时切断电源的 之后的电压，因为定子三相绕组以及三相电源是无法实现堆成 方法进行保护。这种模式虽然有效但也有缺陷，如果电机采用的 的，在整流装置Ｊ７＼， Ⅳ中，因为电压是比较小，对Ｒ进行调节，则 ： ．．耋整 茎 垂鳖：茎塾 。 童 设置管理与维伍２ｏ１８№２（上一下）囫 公路养护机械维修保养与管理工作分析 马蔷轶 （长安大学工程机械学院，陕西西安７１００２１） 摘要：分析当前我国公路养护机械设备维修保养与管理中存在的主要问题，提出几点优化对策。 文献标识码：Ｂ ＤＯＩ：１０．１６６２１／ｊ．ｅｎｋｉ．ｉｓｓｎ１００１—０５９９．２０１８．０２．２５ 关键词：公路养护；机械设备；维修；管理 中图分类号：ＴＨ１７ ０引言 管理并没有引起足够的重视，且管理理念陈旧，依旧采用传统方 式进行机械设备的维修保养，而随着我国公路建设的不断发展， 公路建设完成后，受气候条件、承载负荷等各种因素的影响， 不可避免的会出现一些质量问题影响着公路的正常使用，甚至有可 公路数量和里程不断增加，传统的维修方式因为缺乏全面性和 准确性，已无法满足当代公路养护的需求。此外，由于重视不足， 部分使用单位只注重机械的使用，却对于机械设备的维修保养 也没能投入充足的运营成本，尤其是对于小型机械设备的维修 保养，更加容易被忽略。 ２．２机械设备老化、缺乏维修管理的长远规划 一能带来一定的安全隐患。传统的养护方法已不适用当前的公路养护 工作，采用机械设备从事公路养护工作，大大提高了工作效率。对于 机械设备的维修保养与管理，也被提到了更加重要的位置。 １ 公路养护机械设备发生故障的机理 公路养护机械设备的使用一段时间之后，受到外部因素和内 部因素的双重影响，各个零部件、装置、元器件都会或多或少的发 些公路养护单位因为没能对机械设备的维修保养引起足 生各类参数的变化。其中外部因素主要是指机械设备操作人员和 维修人员对其的作用，而内部因素是指设备本身以及组成它的各 个部件在使用过程中所获得的能量，这些能量包括热能、机械能、 化学能等等［１】，这一系列的能量都会使组成设备的材料性质发生 够的重视，不但养护技术落后，没能进行及时的更新，所使用的 机械设备也过于老化、陈旧，甚至有些已经超过使用年限，性能 和参数已发生较大变化，无法满足复杂的公路养护要求，降低公 路养护工作质量和效率。而机械设备的老化致使其运行效率降 低，导致故障率提高Ｌ２ｌ。除此之外，还有一些公路养护单位对于机 械设备的维修管理缺乏长远规划，造成机械设备配置不合理、使 用功率不匹配等问题的发生。比如，在公路养护中，机械设备大 多被用于路面保养和小幅度修正，对于路基和排水系统的维护 却相对缺乏，致使公路存在一定的安全隐患。 三相四线控制电路的构建，若是出现绕组断开或是电源断开情 况，电容中性点就会发生偏移， Ⅳ内部产生电压，继电器ＫＶ 变化，甚至会使机械设备的零部件发生变形、磨损等，使得机械设 备的技术特性严重受损，工作能力日益下降，容易发生安全故障。 ２公路养护机械维修保养和管理存在的问题 ２．１对于机械设备的维修保养与管理重视不够 当前，部分使用单位对于公路养护机械设备的维修保护与 能够让继电器ＫＶ只是在有缺相出现后才能够工作，以此来保 证系统＿丁作的正常。若是电机具备较低的电压，或是具备过大的 负载，则会造成定子出现过大的电流，热继电器ＫＨ开始运行， 就会动作，电机停止运行，进而达到保护电机的目标。 ４结束语 并且打开控制电路ＫＨ，此时接触器ＫＭ则失电，主触头ＫＭ断 开，进而使电机运行停止。在运行过程中，电机若是出现突然断 相，继电器ＫＶ则会将电机电源迅速切断，这就使得由于热继电 器ＫＨ动作较为缓慢而造成的易烧毁问题得到解决。所以继电 器ＫＶ，具备双重保护电机的功能，就多种电机连接模式，还可 以选择不同的控制线路接 线方式。如果固定好了电机 连接模式，在接线盒处仅能 够进行３个出线端口的引 现在很多的钻井平台运行的三相电机缺少断相保护设备， 如果断相时间长的话容易造成电机毁坏，影响正常的生产活动， 有必要对于异步电机加装保护装置。 参考文献 ［１］张景杰．矿用二三相异步电动机故障仿真分析［Ｊ］．电气Ｔ程学报． ２０１７（７）：４０—４６． ［２］张霞明．基于电流检测的三相异步电动机热保护装置的应用研究 ［Ｊ］．水电站机电技术，２０１６（５）：１１一ｌ２，７６． 出，可以通过３个等容的电 容连接成为Ｙ形，固定到接 线盒内部得到一个电容的 中性点Ⅳ ，如图２所示。 利用整流装置来进行 图２接线盒出线端连接 ［３］乔之勇，何彦杉．永磁同步电动机变频调速的分析［Ｊ］．电焊机， ２０１５（８）：１３４—１３８． ［４］姚宇．基于模糊控制的 相异步电动机软启动研究［Ｊ／ｏｚ￣１．电子 技术与软件工程，２０１４（２１）：１６７—１６８． ［编辑利 文］ 囝设备管理与维修２０１８ １￣２（３ｚ一下） 器护与修理
