利用接触器实现电动机的断相保护

贾金红

摘  要：调查发现，目前电动机烧坏的主要原因之一是断相所致，大约占90%以上。针对这一现象，我们设计利用接触器来实现电动机的断相保护。本文设计了利用接触器来实现电动机断相保护的电路。文中给出了断相保护的控制电路图，同时分析了保护电路的工作原理。

关键词：断相保护;接触器;控制电路

对于接触器，大家也都熟悉，它能实现远距离自动操作，具有欠压和失压自动释放保护功能，控制容量大，工作可靠，操作频率高，使用寿命长，适用于远距离频繁地接通和断开交直流主电动机及大容量的控制电路。接下来，我们就利用接触器的失压保护功能来实现电动机的断相保护。

一、接触器的结构及工作原理

在设计电路图前，我们先来了解一下接触器的结构及工作原理。

1.结构：接触器主要由电磁系统、触头系统、灭弧装置来构成。其中电磁系统包括线圈、静铁心和衔铁（即动铁心）。触头系统按照触头的通断能力主要分为主触头和辅助触头，主触头主要接在大电流的主电路中，辅助触头主要接在电流较小的辅助电路中;而辅助触头按线圈未通电前的状态分为常开触头和常闭触头。为防止主触头断开时产生的电弧烧坏触头，在接触器中还装有灭弧装置。

2.工作原理：接触器線圈通电后，线圈中的电流产生磁场，静铁心被磁化产生足够的电磁吸力，克服反作用弹簧的反作用力将衔铁吸合，衔铁通过传动机构带动触头动作，即辅助常闭先断开，辅助常开和主触头后闭合;当接触器线圈断电或电压显著下降时，由于铁心的电磁吸力消失或过小，衔铁在反作用弹簧力的作用下复位，带动各触头复位，即辅助常开触头和主触头先恢复断开，辅助常闭触头后恢复闭合。

我们正是利用接触器的这一原理来实现电动机断相保护。我们下面所要介绍的保护电路主要有3种方法，分别是一个接触器实现的断相保护、二个接触器实现的断相保护、三个接触器实现的断相保护。

二、利用一个接触器实现的断相保护

1.一个接触器实现的断相保护电路图，如下图所示：

“一个接触器实现的断相保护电路图”中，采用同一型号的KM、KM1接触器，两接触器线圈的线圈电压分别来自L1、L2、L3三相中的电压回路，所以任一相断相，都能使两接触器的一个（或两个）释放从而达到断相保护。

2.线路原理

按下启动按钮SB1，接触器线圈KM得电，KM各触头动作，主触头KM闭合为电动机M得电做准备，KM1线圈得电，KM1主触头闭合，主电路得电，电动机M得电运转。

当L1、L2、L3有一相断相时，KM1线圈失电，KM1主触头断开，主电路失电，电动机M失电停转，起到断相保护功能。

三、利用两个接触器实现的断相保护

1.两个接触器实现的断相保护电路图，如下图所示：

“两个接触器实现的断相保护电路图”中，采用同一型号的KM、KM1、KM2，其中KM1、KM2两接触器线圈的线圈电压分别来自L1、L2、L3三相中的电压回路，所以任一相断相，都能使两接触器的一个（或两个）释放从而达到断相保护。

2.线路原理

按下启动按钮SB1，接触器线圈KM得电，KM各触头动作，主触头KM闭合，电动机M得电运转，同时KM1、KM2线圈得电，其辅助常开触头分别闭合，电动机M连续运转且为实现其保护功能做准备。

当L1、L2、L3有一相断相时，KM1（2）线圈失电，KM1（2）辅助常开触头断开，控制电路失电，KM线圈失电，KM主触头断开，电动机M失电停转，起到断相保护功能。

四、利用三个接触器实现的断相保护

1.三个接触器实现的断相保护电路图，如下图所示：

“三个接触器实现的断相保护电路图”中，采用同一型号的KM1、KM2、KM3，三个接触器线圈的线圈电压分别来自L1、L2、L3三相中的电压回路，所以任一相断相，都能使三个接触器的一个释放从而达到断相保护。

2.线路原理

按下启动按钮SB1，线圈KM得电，KM各触头动作，主触头KM闭合，电动机M得电运转，同时KM1、KM2、KM3线圈得电，其辅助常开触头分别闭合，电动机M连续运转且为实现其保护功能做准备。

当L1、L2、L3有一相断相时，KM1（2、3）线圈失电，KM1（2、3）辅助常开触头断开，控制电路失电，KM线圈失电，KM主触头断开，电动机M失电停转，起到断相保护功能。

3.特点

此保护装置需用3个接触器，占用电器箱位置较大，成本较高，且电动机正常运转时，3个接触器线圈处于通电状态，时间一久，触点就会出现氧化问题，而若更换接触器，又会增加成本，倘若触点氧化后出现粘连等问题，那么这套装置就失灵了。

参考文献

[1]  电力拖动控制线路与技能训练（第四版）.中国劳动社会保障出版社，2007

[2]  PLC原理与应用.中国劳动社会保障出版社，2006

[3]  电气控制与PLC应用技术.机械工业出版社，2009