电机的安装取样与原理分析

在三相交流电动机的使用中，越来越多的用于三相不可逆转的传动设备（如水泵、风机、空压机、电梯电机等）。为使电机能在断相、相序、过压、欠压情况下及时得以保护，相应保护器应有上述保护功能，以保证电机和设备正常安全工作。在电压取样型保护器中，通常通过保护器对电机工作电压进行监测，判断其电压状态（如过压、欠压、相序、错相，并在保护器面板上呈现上述故障指示），如有故障，保护器则对三相供电电路中的控制电器（如交流接触器）进行控制，分断主回路电源，从而对电机和传动设备进行有效的保护。

电压取样型保护器与电流取样型比较其最大特点：它与被保护电器设备的功率大小无关，而只根据电网电源质量的情况来进行保护，使被保护电器避免因电源质量不良造成损坏。

特别是在三相不可逆转设备或馈电线路中，待确定相序后，因维修或更改供电线路与原认定相序错相相接时，保护器可鉴别其原定相序，从而对电机和相应设备进行保护。

2保护器主要技术参数（1）工作电压：交流三相300～460V，50Hz.

（2）过压保护：380～460V可调，延时约0.5～5s可调。

（3）欠压保护：300～380V可调，延时约1～10s可调。

（4）断相与相序保护：动作时间≤0.2s.

（5）保护触点容量：AC220V5A（阻性）。

（6）功耗：＜3VA.

（7）保护器欠压及过压动作特性如所示。

特性线1为单相过欠压特性线；特性线2为双相过欠电压特性线；特性线3为三相过欠电压特性线。

（8）保护器设置参数过压值――设定旋钮可设置被保护对象允许运行电压的最大值（上限）。

欠压值――设定旋钮可设置被保护对象允许运行电压的最低值（下限）。

过压延时――当运行电压超过设定过压值时到达保护器动作的时间（s）。

欠压延时――当运行电压低于设定欠压值时到达保护器动作的时间（s）。

以上参数设置可在使用前根据电机需保护的情况来进行适当的设置。

3原理分析

3.1设计总体原理因考虑保护器应有过压、欠压、断错相三种保护功能为一体，采用3输入端与非门和电压比较器来完成此功能。如果发生上述故障，在IC4B组输入端⑧、②、①端分别决定断错相、过压、欠压故障，此时信号输入为“0”电平，且经IC4C组反相（用此组输出端⑥来驱动V1的工作状态）使V1截止，KA1由吸合状态变为释放状态，控制触点转换。原理图中KA1的触点为释放状态下（V1截止工作情况下），保护器如处在正常工作状态时KA1呈吸合状态（V1放大工作状态下）。

3.2断错相保护分析三相电源经A、B、C端进行检测，且三相电源分别加入RC移相电路，如在相序一定，则在n、w两端Unw矢量较小，通过对此电压整流、滤波、使L3（断错相）指示无以驱动，则光耦IC2（对采样信号与工作电压起隔离）处截止不导通状态。从而使IC4A输入端○11、○12、○13端均为“0”状态，则输出⑩端为“1”此时主要取决于IC4B输入②、①端的变化。如有错断相或缺相故障时Unw矢量增大，通过对此电压的整流、滤波使L3与IC2工作。IC4A输入端为“1”则输出端⑩为“0”，从而致使V1截止，KA1释放，保护器呈保护工作状态。

3.3欠压工作保护分析当IC1A组⑨端（欠压）电压与⑩端（由IC4A端经R8、R9电阻分压），IC1A中⑩端电压U⑩＞U⑨，则⑧端为“1”，欠压指示灯L1工作。IC1B中○12与○13比较（通过RP3、R11对C5充电，设定欠压保护时间）；当U○12＜U○13则○14端为“0”则IC4B中①端为“0”，V1截止，KA1释放，保护器呈保护状态。

3.4过电压保护分析当IC1C组⑤端（过压）电压与⑥端比较，U⑤＞U⑥时，⑦端输出“1”，过压指示灯L2工作，IC1D中③端与②端（RP4、R17对C9充电，过压保护时间设定）U③＜U②则①端为“0”，则IC4B中②端为“0”，V1截止，KA1释放，保护器呈保护状态。

3.5工作电源部分经变压器（变压器干燥处理过程及原理）将A、C两相变压、整流、滤波、稳压提供Vcc与VDD工作电源。

保护器欠压以及过压取样的基准电压经A、B、C三相，通过R1、R2、R3分压电阻降压后，对其电压进行三相整流，可得到较高的输出电压且纹波电压幅度较小，取样电压（过压、欠压）基准随着A、B、C三相的变化而变化。

4安装尺寸和外形尺寸及典型应用线路安装尺寸。

5使用说明将保护器接入控制回路之中，通过保护器的⑧、⑩端的接通和断开控制接触器线圈KM，从而有效的对电机的工作状态进行有效的控制和保护。

按下起动按钮SB2按，此时A、B、C三端对三相工作电源进行检测，判定有无过压、欠压、相序（错相）。如无上述故障，则保护器⑧、⑩端接通，KM得电，电机主回路得电，电机正常工作。反之如出现上述故障之一，则⑧、⑩端断开，KM失电，电动机失电得以保护。

（1）如在原控制回路中接入保护器后，电动机无法起动，且“错断相”灯亮，说明保护器相序鉴别已起作用，只需将保护器接线端的A、B、C三相任意两相相互调换一下就能正常起动，此时相序已被认定。以后相序如有改变保护器即能起到保护作用。

（2）保护器在正常工作时，三个故障指示灯都不亮，保护器控制触头⑧、⑩端接通。如三相电源有轻微不平衡时“错断相”指示灯略有微亮，属正常。

（3）保护器面板上刻度为示意性刻度，若要准确设定，则应在正式使用前测量确定。

（4）保护器应在无腐蚀性气体及导电尘埃等场所使用和贮存。

6结束语该电压取样电机保护器在过压、欠压两种情况下，因保护电压范围宽，且电压保护参数值以及保护时间设置，保护时间也可设置，这为用户在使用上提供了极大的方便。另外对电动机最常见的断相故障和相序进行保护，又不受电机设备功率大小限制，是电压取样型保护器最大特点，现已被广泛使用于上述领域中。

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