[发明专利]一种正反转切换运行异步电机的不平衡保护方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种异步电机保护方法，尤其涉及一种正反转切换运行异步电机的保护方法。 

背景技术

异步电动机是工业动力系统的关键元件，直接影响生产的正常运行。实际应用中，当电机三相负载不平衡、三相供电电压不平衡、供电回路断相、绕组内部两相短路以及匝间短路等不对称故障发生时，电机定子绕组中的三相电流不再平衡，电流可以分解为正序电流和负序电流。它们在电机定子与转子间的空气隙中分别产生正序和负序旋转磁场。负序旋转磁场与转子绕组中的感应电流相互作用，产生一个制动转矩，可使电机严重发热，降低绝缘性能，大大缩短电动机的使用寿命。 

国内外现有实现电动机不平衡保护的技术介绍如下： 

晶体管型保护装置不平衡保护的实现方法，如图1所示： 

三相辅助变流器有各相电气中性点，从中性点一边进行三相半波整流，通过滤波回路得到对于中性点成正的直流电压，另一边按各相进行对于中性点的全波整流，通过滤波回路得到负电压，如下定义各部分电压。 

三相半波整流电压+V₀

a相全波整流电压-V_a

b相全波整流电压-V_b

c相全波整流电压-V_c

系数k_ea、k_eb、k_ec定义如下： 

k_ea＝+V₀+(-V_a) 

k_eb＝+V₀+(-V_b) 

k_ec＝+V₀+(-V_c) 

当电动机运行正常状态时，有： 

空载状态：k_ea+k_eb+k_ec＝0 

负载状态：k_ea+k_eb+k_ec≤0 

当出现三相中某相断相时，以a相断相为例，则： 

-V_a＝0 

k_ea＝+V₀+(-V_a)＝+V₀＞0 

当b相、c相断相时，k_eb、k_ec的计算同上，也存在： 

k_eb＞0、k_ec＞0 

继电器以k_ea、k_eb、k_ec是否大于0为判据，进行电动机的完全欠相保护。 

另外，晶体管型的电动机保护装置往往还增加了以下相不平衡率保护功能，在一定程度上起到相不平衡保护功能： 

当某相电流与他相比较低于一定比率以上时，例如当： 

I_a＝I_c且I_b＜I_a时，相不平衡率β的计算如下： 

β=(|Ia|-|Ib|)|Ia|×100%]]>公式(3-1) 

当β＞60％～70％，继电器相电流不平衡保护动作。 

适用范围：正转运行电动机。由于晶体管电动机保护装置在设计过程往往还配置了反转保护，所以不能实现正反转切换运行电动机的不平衡保护。 

存在问题：该类型保护欠相保护一般在额定继电器额定安匝的40％左右。当电动机轻载时，继电器不平衡保护无法实现。 

二、微机型综合保护装置的不平衡保护实现方法