零序电压断相保护电路设计方案

断相运行是电动机烧毁的最可怕现象，通常采用的热继电器作为过载以及断相保护往往都不能胜任此重任。这里介绍一种零序电压断相保护电路，效果很理想，值得借鉴，如图6-43所示。

从图6-43中可以看出，它的断相检测是采用三只电容器C₆、C₇、C₈组成的人为中性点A。大家都知道，当三相电源正常时（无断相），其中性点电位为零，那么变压器T₁二次侧就无电压输出，所以晶体管VT（3AX81B）就处于截止状态，小型灵敏继电器K（JRX-4）线圈就得不到电压而吸合不了，那么K的常闭触点（5-7）仍保持闭合状态。倘若电网三相电压不平衡或三相电源断相，此时的中性点A的电位就不是零了，这时变压器T₁就有电压输出，经过二极管VD₅（1N4000）整流，电容C₅、C₄滤波，稳压管VS（2CW7）、电阻R₃（5.1kΩ）、电容C₃（100_μF/15V）延时后送到晶体管VT（3AX81B）基极，使晶体管导通，小型灵敏继电器K线圈得电吸合，其触点转态，常闭触点立即断开。上述是保护器的动作原理，通过电路图不难看出，小型灵敏继电器的常闭触点（5-7）就串联在电动机控制电路交流接触器线圈回路中，在没有断相故障时，K常闭触点（5-7）处于闭合状态，KM线圈回路工作正常；在断相故障出现时，K常闭触点（5-7）就处于断开状态使KM线圈回路不能自锁，使其断电释放，从而起到断相保护作用。

起动（电源无断相时）：按下起动按钮SB₂（3-7），交流接触器KM线圈得电吸合且常开触点闭合（3-5）自锁，KM三相主触点闭合，电动机得电运转工作。

图6-43 一种零序电压断相保护电路

同时指示灯HL₂亮，说明电动机运行了。

当电源断相时，A点电位升高，晶体管VT导通，小型灵敏继电器K动作，K串联在KM线圈回路中的常闭触点（5-7）断开，KM线圈断电释放，KM主触点断开，电动机停止运行，同时指示灯HL₂灭，电源兼停止指示灯HL₁亮。

当电动机过载时，热继电器FR常闭触点（2-4）断开，切断KM线圈回路电源，KM主触点断开，电动机停止运行；同时热继电器FR另一组常开触点（2-6）闭合，接通了过载指示电路，指示灯HL₃亮，说明电动机过载了。

注意：弱电部分可制作在印制电路板上。

电气元件作用表如表6-11所示。

表6-11 电气元件作用表

（续）

元器件安装排列图及端子图如图6-44所示。

图6-44 元器件安装排列图及端子图

按钮接线图如图6-45所示。

下面介绍这种零电压断相保护电路常见故障及排除方法。

1）当电动机出现断相时，不能停止控制。

此故障多为弱电电路部分不动作，通常多为晶体管VT损坏所致。用一只新品3AX81B更换即可。(www.xing528.com)

另外，造成上述故障的因素很多，归纳如下：

①熔断器FU熔断；

②变压器T₂损坏；

③整流二极管VD₁～VD₅击穿短路；

④电阻R₃调节不当；

⑤电容器C₆～C₈损坏；

⑥小型灵敏继电器K线圈损坏；

⑦小型灵敏继电器K常闭触点（5-7）断不开；

⑧电容器C₂、C₅、C₄、C₃短路；

⑨交流接触器KM铁心极面有油脂造成释放缓慢；

⑩交流接触器KM机械部分卡住；

⑪交流接触器KM三相主触点熔焊；

⑫起动按钮SB₂（3-7）短路损坏。

图6-45 按钮接线图

2）指示灯全部不亮。

根据经验，指示灯泡全部损坏的可能性很小，通常为公用连线脱落或断线所致，可用万用表检查指示灯回路1#线、2#线是否有脱落或断线问题，若脱落将脱落导线正确连接好即可。若连接好后仍不亮，可对三只指示灯HL₁、HL₂、HL₃进行检查，看其是否损坏，若全部损坏，则更换新品。

3）按起动按钮SB₂（3-7），电动机嗡嗡响不转，松开起动按钮SB₂后KM线圈也随着断电释放。

此故障为典型的断相故障，并且断相保护装置已动作了，也就是说，小型灵敏继电器K线圈已动作，其常闭触点（5-7）断开，从而出现能点动操作而不能自锁。

检查主回路断相问题并排除后，电路即可正常工作。