用于单相交流三速电动机的接线错误防护装置及方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电机防护技术，具体涉及一种用于单相交流三速电动机的接线错误防 护装置及方法，属于电气技术领域。 技术背景
[0002]目前许多设备采用单相交流三速电动机（220V±10% /50Hz)，例如中央空调的风 机盘管机组绝大多数就是采用单相交流三速电动机。请参阅图1，所述单相交流三速电动 机Μ的线圈由主线圈L0和三副线圈Ll、L2、L3构成，三副线圈Ll、L2和L3之间设有三速 抽头与电动机端子台ΡΜ连接，它们分别是，通过红色线R与电动机端子台ΡΜ的高速接线端 连接、通过蓝色线BU与电动机端子台ΡΜ的中速接线端连接和通过黑色线ΒΑ与电动机端子 台ΡΜ的低速接线端连接。正常工作时，连接外部电源零线的电动机端子台ΡΜ的零线接线 端必须通过黄色线Υ与电动机Μ的零线（主线圈L0的一端）连接。以下为单相交流三速 电动机Μ的工作原理：
[0003] 1)当单相交流三速电动机Μ运行高速档时，外部电源火线接电动机端子台ΡΜ的高 速接线端，此时黄色线Υ与红色线R之间电压为220V;
[0004] 2)当单相交流三速电动机Μ运行中速档时，外部电源火线接电动机端子台ΡΜ的中 速接线端，即黄色线Υ与蓝色线BU之间220V/50HZ;
[0005] 3)当单相交流三速电动机Μ运行低速档时，外部电源火线接电动机端子台ΡΜ的低 速接线端，即黄色线Υ与黑色线ΒΑ之间220V/50HZ。
[0006] 当单相220V/50HZ交流电通过温控器TC接入风机盘管机组的单相交流三速电动 机Μ时，见图2,温控器TC根据室内温度与设定温度之间的差值判定，手动或自动控制电动 机Μ运行在高速档、中速档或低速档。
[0007]但是，单相交流三速电动机Μ的主线圈L0和三副线圈Ll、L2、L3的结构决定了： 即使单相交流三速电动机Μ正常工作在某个转速档位时，其它转速档位与零线（黄色线Υ) 之间仍然存在有电压差，其产生电压差的原理与变压器的工作原理相同。以YSK-16-4A单 相交流三速电动机为例，见表1和图2 :
[0008] 1)当电动机端子台ΡΜ的零线接线端（黄色线Υ)与高速接线端（红色线R)之间 的电压为220V时，黄-蓝线（Υ-BU)之间的线圈匝数（L0+L1)和黄-黑线（Υ-BA)之间的 线圈匝数（L0+L1+L2)均多于黄-红线（Υ-R)之间的线圈匝数（L0)，所以相当于升压，因此 黄-蓝线（Υ-BU)之间的电压> 220V，同理黄-黑线（Υ-BA)之间的电压> 220V;
[0009] 表 1
[0010]
[0011] 2)当电动机端子台PM的零线接线端（黄色线Y)与中速接线端（蓝色线BU)之间 的电压为220V时，黄-红线（Y-R)之间的线圈匝数（L0)少于黄-蓝线（Y-BU)之间的线圈 匝数（L0+L1)，所以相当于降压，黄-红线（Y-R)之间的电压< 220V;黄-黑线（Y-BA)之间 的线圈匝数（L0+L1+L2)多于黄-蓝线（Y-BU)之间的线圈匝数（L0+L1)，所以相当于升压， 黄-黑线（Y-BA)之间的电压> 220V;
[0012] 3)当电动机端子台PM的零线接线端（黄色线Y)与低速接线端（黑色线BA)之间 的电压为220V时，黄-蓝线（Y-BU)之间的线圈匝数（L0+L1)和黄-红线（Y-R)之间的线 圈匝数（L0)均少于黄-黑线（Y-BA)之间的线圈匝数（L0+L1+L2)，所以相当于降压，因此 黄-蓝线（Y-BU)之间的电压< 220V，同理黄-红线（Y-R)之间的电压< 220V。
[0013] 正确接线后，各转速档位与零线之间的电压均属正常范围，所以单相交流三速电 动机Μ正常工作。
[0014] 但是由于安装人员的水平参差不齐，又受到现场线路多、走线复杂、与电源距离远 等因素的影响，经常会出现接错零线而导致烧毁单相交流三速电动机Μ的情况。电动机外 部电源线接线错误的情况共有18种，以YSK-16-4A单相交流三速电动机为例，部分接线错 误而导致的异常电压和电机异常运转的情况见表2。
[0015] 接线错误会导致各转速档位与零线（黄色线Υ)之间的电压立即升高，超过400V 甚至接近700V，远远超过220V/50HZ单相交流三速电动机Μ的允许电压范围。单相交流三 速电动机Μ短时间内发生转速飞快，线圈温度急剧上升，几分钟后超过线圈漆包线的耐温 等级，破坏漆包线的绝缘，从而造成线圈短路，直至烧毁电动机，甚至引起火灾。所以外部零 线必须接入单相交流三速电动机Μ的零线接线端（黄色线Υ)，因而一旦出现接线错误，单相 交流三速电动机Μ的防护问题就成为重大的课题。
[0016] 表 2
[0017]
【发明内容】
[0018] 本发明的目的在于，解决发生接线错误时单相交流三速电动机的防护问题，提供 一种用于单相交流三速电动机的接线错误防护装置及方法，在单相交流三速电动机与外部 电源接线之间接入由继电器构成的保护逻辑电路，当电源线接线正确时，继电器能够正常 工作，则电动机正常运转，若电源线接线错误时，继电器不能正常工作，则电动机不运转，从 而达到保护电动机、防止电动机烧毁的效果。
[0019] 为实现上述目的，本发明的技术解决方案如下：
[0020] 一种用于单相交流三速电动机的接线错误防护装置，包括电动机端子台、温控器 端子台、第一继电器、第二继电器和第三继电器；所述电动机端子台与所述单相交流三速电 动机连接，包括有零线接线端、低速接线端、中速接线端和高速接线端，所述温控器端子台 通过温控器与外部单相交流电源连接，包括有火线端子、零线端子、低速端子、中速端子和 高速端子，所述第一继电器、第二继电器和第三继电器构成保护逻辑回路并连接于所述电 动机端子台与温控器端子台之间；当接线发生错误时，所述保护逻辑回路能够使所述第一 继电器、第二继电器和第三继电器全部断路，避免导致电压升高、损坏所述单相交流三速电 动机的电机错误运行。
[0021] 进一步地，所述的保护逻辑回路是指，串联起来的所述第一继电器的电动线圈和 所述第三继电器的常闭触头连接于所述温控器端子台的高速端子与所述电动机端子台的 零线接线端之间，所述第一继电器的常开触头连接于所述温控器端子台的高速端子与所述 电动机端子台的高速接线端之间；串联起来的所述第二继电器的电动线圈和所述第一继电 器的常闭触头连接于所述温控器端子台的中速端子与所述电动机端子台的零线接线端之 间，所述第二继电器的常开触头连接于所述温控器端子台的中速端子与所述电动机端子台 的中速接线端之间；串联起来的所述第三继电器的电动线圈和所述第二继电器的常闭触头 连接于所述温控器端子台的低速端子与所述电动机端子台的零线接线端之间，所述第三继 电器的常开触头连接于所述温控器端子台的低速端子与所述电动机端子台的低速接线端 之间；所述温控器端子台的零线端子与所述电动机端子台的零线接线端连接。
[0022] 进一步地，所述的第一继电器、第二继电器和第三继电器为两路继电器。
[0023] 本发明的另一技术方案为：
[0024] -种用于单相交流三速电动机接线错误的防护方法，包括电动机端子台、温控器 端子台、第一继电器、第二继电器和第三继电器，所述电动机端子台与所述单相交流三速电 动机连接，包括有零线接线端、低速接线端、中速接线端和高速接线端，所述温控器端子台 通过温控器与外部单相交流电源连接，包括有火线端子、零线端子、低速端子、中速端子和 高速端子；将所述第一继电器、第二继