关于电动机单相运行问题研究及电气设计中交流接触器的选用

中图分类号：TM32 文献标识码：A文章编号：41-1413（2012）03-0000-01

摘要：本文主要分析电动机单相运行的原因，找出预防措施，从而避免电动机因缺相运行而造成烧毁的事故；同时对电气设计中交流接触器的选用原则和选用方式进行了探索。

关键词：电动机；单相运行；电气设计；交流接触器；选用

一、在现代工业生产中，电动机的应用非常广泛，但是在生产当中电动机因缺相运行而造成烧毁的事故在生产中占有很大的比例，下面分析一下电动机单相运行的问题产生的原因及预防措施。

（一）熔断器熔断

1、故障熔断：主要是由于电机主回路单相接地或相间短路而造成熔断器熔断。预防措施：选择适应周围环境条件的电动机和正确安装的低压电器及线路，并定期检查，加强日常维护工作，及时排除各种隐患。

2、非故障性熔断：主要是熔体容量选择不当，容量偏小，在启动电动机时，受启动电流的冲击，熔断器发生熔断。预防措施：熔断器非故障性熔断是可以避免的，不要认为在能躲过电机的启动电流的情况下，熔体的容量尽量选择小一些的，这样才能够保护电机。熔断器只能保护电动机的单相接地和相间短路事故，它绝不能作为电动机的过负荷保护：①一般熔体额定电流选择的公式为：额定电流=Kx电动机的额定电流。耐热容量较大的熔断器（有填料式的）K值可选择15―25，耐热容量较小 的熔断器K值可选择4-6。对于电动机所带的负荷不同，K值也相应不同。②熔断器的熔体和熔座之间必须接触良好，在安装电动机的过程中，应采用恰当的接线方式和正确的维护方法，避免接触处发热，使熔体受热而造成非故障性熔断：a.对于铜、铝连接尽可能使用铜铝过渡接头，如没有铜铝接头，可在铜接头处挂锡进行连接。B.对于容量较大的插入式熔断器，在接线处可加垫薄铜片(02mm)，这样的效果会更好一些。不能用铁垫片。C.检查、调整熔体和熔座间的接触压力，使接触压力适中。D.接线时避免损伤熔丝，紧固要适中，接线处要加垫弹簧垫圈。

（二）主回路方面易出现的故障

1、接触器的动静触头接触不良。其主要原因是：接触器选择不当，触头的灭弧能力小，使动静触头粘在一起，三相触头动作不同步，造成缺相运行。预防措施：选择比较适合的接触器。

2、使用环境恶劣。如潮湿、振动、有腐蚀陛气体和散热条件差等，造成触头损坏或接线氧化，接触不良而造成缺相运行。预防措施：选择满足环境要求的电气元件，防护措施要得当，改善周围环境，定期更换元器件。

3、不定期检查，接触器触头磨损严重，表面凸凹不平，使接触压力不足而造成缺相运行。预防措施：根据实际情况，确定合理的检查维护周期，进行严细认真的维护工作。

4、热继电器选择不当，使热继电器的双金属片烧断，造成缺相运行。预防措施：选择合适的热继电器，尽量避免过负荷现象。

5、安装不当，造成导线断线或导线受外力损伤而断相。预防措施：在导线和电缆的施工过程中，要严格执行“规范”，严细认真，文明施工。

6、电器元件质量不合格，容量达不到额定的容量，造成触点损坏、粘死等不正常的现象。预防措施：选择适合的元器件，安装前应进行认真的检查。

7、电动机本身质量不好，线圈绕组焊接不良或脱焊；引线与线圈接触不良。预防措施：选择质量较好的电动机。

根据上面的分析，造成电动机单相运行是以下的几种原因造成的：a.环境恶劣或某种原因造成一相电源断相。b．熔断器非正常性熔断。c.启动设备及导线、触头烧伤或损坏、松动，接触不良，选择不当等造成电源断一相。d.电动机定子绕组一相断路。e.新电机本身故障。f.启动设备本身故障。在施工时认真安装，在正常运行及维护检修过程中，严格按标准执行，就能避免电动机单相运行。

二、交流接触器在供配电设计中是一种应用比较广泛的开关电器。交流接触器配合其他电器元件，可实现远距离频繁地控制接通、断开电路。其主要控制对象是电动机，也可以控制如电焊机、电热装置、照明、电容器组、变压器及其他电力负载。它具有使用寿命长、工作可靠、可以频繁操作、性能稳定及维修方便等优点。

（一）交流接触器的选用原则

1、电压的选择。交流接触器主触头的额定电压应等于或大于负载的额定电压。交流接触器的电磁线圈额定电压有36V、110V、220V、380V等，电磁线圈允许在额定电压的80%―105%范围内使用。交流接触器的电压等级要和负载相同，选用的接触器类型要和负载相适应。

2、电流的选择。负载的计算电流要符合接触器的容量等级，即计算电流小于等于接触器的额定工作电流。接触器的接通电流大于负载的启动电流，分断电流大于负载运行时分断需要电流，负载的计算电流要考虑实际工作环境和工况，对于启动时间长的负载，半小时峰值电流不能超过约定发热电流。

在主触头额定电流计算中，必须考虑到接触器的工作制。接触器有四种额定工作制：间断长期工作制(8h工作制)、长期工作制、短时工作制、反复短时工作制。接触器的主触头额定电流是指在间断长期工作制下工作时，主触头长期容许通过的电流值。因此，当接触器在长期工作制下应用时，其容量就得降低使用。

3、按短时的动、热稳定校验。线路的三相短路电流不应超过接触器允许的动、热稳定电流，当使用接触器断开短路电流时，还应校验接触器的分断能力。

4、根据操作次数校验接触器所允许的操。作频率如果操作频率超过规定值，额定电流应该加大一倍。

5、短路保护元件参数应该和接触器参数配合选用。接触器和空气断路器的配合要根据空气断路器的过载系数和短路保护电流系数来决定。接触器的约定发热电流应小于空气断路器的过载电流，接触器的接通、断开电流应小于断路器的短路保护电流，这样断路器才能保护接触器。实际中接触器在一个电压等级下约定发热电流和额定工作电流比值在1―1.38之间，而断路器的反时限过载系数参数比较多，不同类型断路器不一样，所以两者间配合很难有一个标准，不能形成配合表，需要实际核算。

（二）不同负载下交流接触器的选用

1、电动机用接触器的选用。①一般任务的电动机用的接触器的选择。此种类型的电动机的接触器约占70%~800/0．主要运行于AC-3使用类别，其操作频率不高，用以接通鼠笼型电动机或绕线转子电动机。在运行中断开，并伴有少量（0.5%左右）的点动，使用寿命60万次已能满足运行8年的要求。属于这一类的典型机械有：泵、通风机、空压机、阀、升降机、搅拌机、振动筛、空调机、粉碎机等，一般选用CJ20系列。②、重任务的电动机用的接触器的选择。主要运行于(包括90%AC-3和10%以上AC-4或AC-1和50%AC-2)混合使用类别，平均操作频率可达100次／小时或以上，用于电动机的起动，并不时运行于点动、反接制动、反向和运行中断开。属于这一类的典型机械有：机床（车、钻、铣、磨）、轧机辅助设备等。在这类设备中应选用CJ102和CJ12，CJ101，CJ82等重任务接触器，也可以考虑选CJ20系列。通常工程设计中对于混合使用类别，一般按经验估计：即AC-2负载，操作频率大于300次／小时，降容一个等级；而纯AC-4负载，通常降两个等级较为经济合理。③、特重任务的电动机用接触器的选择。通常，特重任务时可选用国产接触器CJ12、CJ82、CJZ。这类电动机几乎运行于100%的AC-4或l00%的AC-2的使用类别，操作频率高达6004200次/小时，电机处于频繁点动、反接制动和可逆运行。这种特重任务的接触器约占总量的Sqo，使用电寿命300万次以上的接触器才可能满足其操作要求。有时粗略地对直流电动机、绕线型感应电动机按其起动电流来选用接触器的额定电流。

2、控制照明设备用接触器的选用。照明设备的类型很多，不同类型的照明设备，起动电流和起动时间也不一样。此类负载为使用类别AC-5a或AC-5b。如起动时间很短，可选择其约定发热电流Ith等于照明设备工作电流Ie的1.1倍即可。起动时间稍长以及功率因数较低的，可选择其约定发热电流比照明设备的工作电流更大一些。

3、控制电热设备用交流接触器的选用。这类电热设备有电阻炉、调温器、加热器等，其电流波动受电阻冷态、电压波动影响，一般最大值不超过1.4倍额定电流。因此用一般接触器通断这类负载是没有多大问题的，可以选择CJ20系列，并使接触器的额定电流大于1.2倍电热设备的额定电流。

以上在分析电动机单行运行问题的基础上，对交流接触器的选用问题作了一个概况的介绍，应用时必须根据具体情况合理、经济的选择，否则就有可能造成不必要的损失。