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          技術(shù)中心詳情

          ARD智能型電動機保護器與熱繼電器相比有哪些優(yōu)勢

          師晴晴
          江蘇安科瑞制造有限公司 江蘇江陰214405

          1. 智能型電動機保護器與熱繼電器相比有什么好處?

          相同點:

          功能:兩者都有過載保護、堵轉(zhuǎn)保護、缺相保護。--ARD智能型電動機保護器與熱繼電器相比有哪些優(yōu)勢

          不同點:

          1)保護的**性:

          熱繼電器:除以上功能外沒有其他保護。

          智能型電動機保護器:過流保護(堵轉(zhuǎn)保護)、三相電流不平衡、接地/漏電保護、啟動超時保護、欠載、欠壓、過壓保護、欠功率保護、溫度保護、外部故障保護、相序保護、抗晃電、失壓重啟功能。--ARD智能型電動機保護器與熱繼電器相比有哪些優(yōu)勢

          2)過載保護的區(qū)別:

          熱繼電器:只能做成跳閘功能,不能實現(xiàn)報警。

          智能型電動機保護器:既可做成跳閘功能,也可以做成報警。

          3)大電流承受能力:

          熱繼電器:本身是雙金屬片,所以需要承受大電流的負(fù)載能力。

          智能型電動機保護器:本身是互感器,所以不需要承受大電流的負(fù)載能力。

          4)觸點的獨立性:

          熱繼電器:很難進行獨立觸點的輸出。

          智能型電動機保護器:可以進行獨立觸點的輸出。

          5)其他功能的對比:

          智能型電動機保護器具有熱繼電器所不具備的控制功能、測量功能(三相電流、電壓、功率、功率因數(shù)、電能、頻率、熱容量、電流不平衡率、漏電流值等)、故障記錄功能(當(dāng)前運行時間、當(dāng)前停車時間、累計運行時間、啟動電流、啟動時間、操作次數(shù)、輸入輸出狀態(tài)、8次故障記錄、運行狀態(tài)指示)、4-20mA輸出功能、通訊功能、狀態(tài)量檢測功能。

           

          2. ARD智能型電動機保護器的實現(xiàn)原理

          三相電流采樣原理:

          電動機主回路三相電流經(jīng)三個互感器感應(yīng)出二次電流,經(jīng)過三個采樣電阻把電流信號轉(zhuǎn)成電壓信號,經(jīng)運放跟隨AD采樣電路轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號進入微處理器,微處理器把數(shù)字信號用微積分算法得到三相電流的值,用于顯示與保護判斷,超過設(shè)定值,微處理器發(fā)出電平信號驅(qū)動繼電器動作。其余的模擬量輸入(如電壓、零序電流、AI模擬量輸入)原理與其相同。

          開關(guān)量輸入工作原理:

          微處理器隨時檢測開關(guān)量的輸入狀態(tài),通過微處理器的IO口檢測電平信號,按照設(shè)置好的驅(qū)動邏輯驅(qū)動繼電器。

          4-20mA輸出功能:

          4-20mA設(shè)置成相應(yīng)的變送輸出,如A相電流。微處理器通過三相互感器檢測AD采樣運算后得到值,按以下公式,將結(jié)果經(jīng)DA轉(zhuǎn)換成模擬量輸出。
          AO = (Ia/Ie)*16+4 mA其中Ia為當(dāng)前A相電流,Ie為電動機額定電流。


          3. 保護功能舉例

          熱繼電器:

          堵轉(zhuǎn)、過載保護都是通過金屬片發(fā)熱層度,使金屬片彎曲來斷開主回路交流接觸器的線圈,終達到保護的目的。

          ARD智能型電動機保護器

          1)過載保護

          通過數(shù)學(xué)公式模擬電動機的發(fā)熱特性,通過對電動機發(fā)熱特性的分析進行過載。我司產(chǎn)品采用的發(fā)熱計算公式為:Q=KΔI².t。此公式來源于金屬發(fā)熱模型。

           

          通過上面兩圖對比可發(fā)現(xiàn)熱繼電器與電動機保護器過載的作用是一致的。

          2)不平衡保護    

              舉個實例來說明ARD電動機保護器的不平衡保護,當(dāng)IA=30AIB=75AIC=75AIav=60AIe=100A計算得不平衡率為75%不平衡率達到保護設(shè)定值30%,保護器按照設(shè)定值通過內(nèi)部繼電器節(jié)點(95.96)斷開主回路接觸器線圈來實現(xiàn)保護電動機的目的。

          三相不平衡率計算公式為:|I-Iav|/IXIav為三相電流平均值,當(dāng)Iav小于Ie時,分母IX =Ie;當(dāng)Iav大于Ie時,分母IX =Iav

          3)阻塞保護(運行過程中)

          阻塞保護適用于電動機運行過程中發(fā)生卡死。如保護器測得當(dāng)前運行電流Imax=300%電流達到動作設(shè)定250%時,保護器按照設(shè)定值通過內(nèi)部繼電器節(jié)點(95.96)斷開主回路接觸器線圈來實現(xiàn)保護電動機的目的,避免電機燒毀。

          4)堵轉(zhuǎn)保護(啟動過程中)

          電動機在起動過程中,如保護器測得起動電流為210%,大于設(shè)定的堵轉(zhuǎn)保護設(shè)定值200%保護器按照設(shè)定值通過內(nèi)部繼電器節(jié)點(95.96)斷開主回路接觸器線圈來實現(xiàn)保護電動機的目的,避免電機燒毀。

          5)起動過程

          上電后,保護繼電器(95.96)閉合,按下SS1KM線圈得電閉合,接觸器KM的輔助觸點閉合構(gòu)成自鎖回路,電動機開始工作,當(dāng)按下SF1時,線圈失電釋放,電動機停止工作。一旦電動機發(fā)生任何故障,保護器斷開保護繼電器(95.96),終保護了電動機。

          1 ARD智能型電動機保護裝置二次接線圖

           

           

          4. 經(jīng)濟效益

          熱繼電器要實現(xiàn)電動機保護、控制、監(jiān)控、測量需要增加如下附件:

          1) 熱繼保護器。

          2) 監(jiān)控需要增加I/O模塊。

          3) 測量需增加合分閘指示燈、測量電流需增加電流表,現(xiàn)場顯示還需增加電流表互感器,DCS系統(tǒng)查看電流需要變送器。

          4) 要監(jiān)控電源是否消失需增加電壓繼電器。

          5) 電動機故障傳輸?shù)?font face="Times New Roman">DCS系統(tǒng)需增加中間繼電器。

          6) 電動機發(fā)生故障后,熱繼電器不知道何時發(fā)生的何種故障。

          7) 熱繼電器參數(shù)設(shè)定后靈敏度不高。

           

          ARD電動機保護器完全可不增加其它設(shè)備的情況下完成以上功能。

           

          5. 熱繼電器與電動機智能保護器實現(xiàn)電動機保護的材料及價格對比

          熱繼電器與電動機保護器組成的電動機回路

           

          熱繼電器組成電動機回路:

          塑殼開關(guān)、交流接觸器、電流表(外加互感器)、起動指示燈、停車指示燈、故障指示燈、熱繼電器、變送器、零序互感器(帶接地保護)、電動機。

          注:電壓測量還需要增加電壓表和電壓互感器,現(xiàn)場傳到DCS系統(tǒng)還需要很多硬接線。

          價格:塑殼開關(guān)(T4N250+交流接觸器(A9-30-10+電流表(外加互感器)+指示燈(CP1-10R-10+熱繼電器(TA110DU90+變送器+帶接地保護(LNG35 5A

          1506+99+100+14.8*3+581+400+646=3376.4

          電動機保護器組成電動機回路:

          塑殼開關(guān)、交流接觸器、電動機保護器(包括電流測量顯示、電壓測量顯示、功率測量、起動停車指示燈、變送器、接地保護、抗晃電功能)、電動機。

          注:電壓測量不需要增加互感器、要上傳所有狀態(tài)量、模塊量、故障原因、故障時間、累計停車時間只要增加通訊功能就可以。

          價格:塑殼開關(guān)+交流接觸器+智能電動機保護器(ARD2F-100/U+90FL

          1506+99+1280=2885

          6. ARD電動機保護器選型

          ARD2F型號如下所示:

          1. ARD2F型號如下所示:

          圖3 ARD2F型號說明

           

          表1  額定電流

           

           

          表2 額定電流附加說明

           

          注:表2數(shù)據(jù)適用于AC400V50Hz1500轉(zhuǎn)/分的四極鼠籠式電動機

           

          表3 附加功能代碼

           

          注:1、帶有起動控制時,保護器多提供2個起動繼電器用于順序控制外部2個接觸器的閉合/斷開,從而實現(xiàn)電動機的不同起動方式(如Y-?轉(zhuǎn)換起動、正反轉(zhuǎn)控制,自耦降壓起動等);

          2、溫度保護的測量范圍:熱電阻100Ω30kΩ

          3、對于無顯示要求的客戶,在一批單中訂購一個90FL顯示單元,作為調(diào)試使用。

           

           表4 顯示方式

           

           

          參考文獻:《ST500電動機控制器與熱繼電器相比有哪些的好處和價格比較》


          作者簡介:

          師晴晴(1985-),女,漢族,本科,工程師,主要研究方向為智能建筑供配電監(jiān)控系統(tǒng)

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