1、 智能型電動(dòng)機(jī)保護(hù)器與熱繼電器相比有什么好處?
相同點(diǎn):
功能:兩者都有過(guò)載保護(hù)、堵轉(zhuǎn)保護(hù)、缺相保護(hù)。
不同點(diǎn):
1)保護(hù)的全面性:
熱繼電器:除以上功能外沒(méi)有其他保護(hù)。
智能型電動(dòng)機(jī)保護(hù)器:過(guò)流保護(hù)(堵轉(zhuǎn)保護(hù))、三相電流不平衡、接地/漏電保護(hù)、啟動(dòng)超時(shí)保護(hù)、欠載、欠壓、過(guò)壓保護(hù)、欠功率保護(hù)、溫度保護(hù)、外部故障保護(hù)、相序保護(hù)、抗晃電、失壓重啟功能。
2)過(guò)載保護(hù)的區(qū)別:
熱繼電器:只能做成跳閘功能,不能實(shí)現(xiàn)報(bào)警。
智能型電動(dòng)機(jī)保護(hù)器:既可做成跳閘功能,也可以做成報(bào)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(dòng)機(jī)保護(hù)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(diǎn)的獨(dú)立性:
熱繼電器:很難進(jìn)行獨(dú)立觸點(diǎn)的輸出。
智能型電動(dòng)機(jī)保護(hù)器:可以進(jìn)行獨(dú)立觸點(diǎn)的輸出。
5)其他功能的對(duì)比:
智能型電動(dòng)機(jī)保護(hù)器具有熱繼電器所不具備的控制功能、測(cè)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)運(yùn)行時(shí)間、當(dāng)停車時(shí)間、累計(jì)運(yùn)行時(shí)間、啟動(dòng)電流、啟動(dòng)時(shí)間、操作次數(shù)、輸入輸出狀態(tài)、8次故障記錄、運(yùn)行狀態(tài)指示)、4-20mA輸出功能、通訊功能、狀態(tài)量檢測(cè)功能。
2、 ARD智能型電動(dòng)機(jī)保護(hù)器的實(shí)現(xiàn)原理
三相電流采樣原理:
電動(dòng)機(jī)主回路三相電流經(jīng)三個(gè)互感器感應(yīng)出二次電流,經(jīng)過(guò)三個(gè)采樣電阻把電流信號(hào)轉(zhuǎn)成電壓信號(hào),經(jīng)運(yùn)放跟隨AD采樣電路轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)進(jìn)入微處理器,微處理器把數(shù)字信號(hào)用微積分算法得到三相電流的有效值,用于顯示與保護(hù)判斷,超過(guò)設(shè)定值,微處理器發(fā)出電平信號(hào)驅(qū)動(dòng)繼電器動(dòng)作。其余的模擬量輸入(如電壓、序電流、AI模擬量輸入)原理與其相同。
開(kāi)關(guān)量輸入工作原理:
微處理器隨時(shí)檢測(cè)開(kāi)關(guān)量的輸入狀態(tài),通過(guò)微處理器的IO口檢測(cè)電平信號(hào),按照設(shè)置好的驅(qū)動(dòng)邏輯驅(qū)動(dòng)繼電器。
4-20mA輸出功能:
將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(guò)三相互感器檢測(cè)AD采樣運(yùn)算zui后得到有效值,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)A相電流,Ie為電動(dòng)機(jī)額定電流。
3、保護(hù)功能舉例
熱繼電器:
堵轉(zhuǎn)、過(guò)載保護(hù)都是通過(guò)金屬片發(fā)熱層度,使金屬片彎曲來(lái)斷開(kāi)主回路交流接觸器的線圈,zui終達(dá)到保護(hù)的目的。
ARD智能型電動(dòng)機(jī)保護(hù)器
1)過(guò)載保護(hù)
通過(guò)數(shù)學(xué)公式模擬電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱特性,通過(guò)對(duì)電動(dòng)機(jī)發(fā)熱特性的分析進(jìn)行過(guò)載。我司產(chǎn)品采用的發(fā)熱計(jì)算公式為:Q=KΔI2.t。此公式來(lái)源于金屬發(fā)熱模型。
熱繼電器過(guò)載特性曲線 | ARD系列電動(dòng)機(jī)保護(hù)器過(guò)載特性曲線 |
通過(guò)上面兩圖對(duì)比可發(fā)現(xiàn)熱繼電器與電動(dòng)機(jī)保護(hù)器過(guò)載的作用是致的。
2)不平衡保護(hù)
舉個(gè)實(shí)例來(lái)說(shuō)明ARD電動(dòng)機(jī)保護(hù)器的不平衡保護(hù),當(dāng)IA=30A,IB=7,IC=7,Iav=60A,Ie=100A計(jì)算得不平衡率為75%,不平衡率達(dá)到保護(hù)設(shè)定值30%,保護(hù)器按照設(shè)定值通過(guò)內(nèi)部繼電器節(jié)點(diǎn)(95.96)斷開(kāi)主回路接觸器線圈來(lái)實(shí)現(xiàn)保護(hù)電動(dòng)機(jī)的目的。
三相不平衡率計(jì)算公式為:|I-Iav|/IX,Iav為三相電流平均值,當(dāng)Iav小于Ie時(shí),分母IX =Ie;當(dāng)Iav大于Ie時(shí),分母IX =Iav。
3)阻塞保護(hù)(運(yùn)行過(guò)程中)
阻塞保護(hù)適用于電動(dòng)機(jī)運(yùn)行過(guò)程中發(fā)生卡死。如保護(hù)器測(cè)得當(dāng)運(yùn)行電流Imax=300%,電流達(dá)到動(dòng)作設(shè)定值250%時(shí),保護(hù)器按照設(shè)定值通過(guò)內(nèi)部繼電器節(jié)點(diǎn)(95.96)斷開(kāi)主回路接觸器線圈來(lái)實(shí)現(xiàn)保護(hù)電動(dòng)機(jī)的目的,避免電機(jī)燒毀。
4)堵轉(zhuǎn)保護(hù)(啟動(dòng)過(guò)程中)
電動(dòng)機(jī)在起動(dòng)過(guò)程中,如保護(hù)器測(cè)得起動(dòng)電流為210%,大于設(shè)定的堵轉(zhuǎn)保護(hù)設(shè)定值200%,保護(hù)器按照設(shè)定值通過(guò)內(nèi)部繼電器節(jié)點(diǎn)(95.96)斷開(kāi)主回路接觸器線圈來(lái)實(shí)現(xiàn)保護(hù)電動(dòng)機(jī)的目的,避免電機(jī)燒毀。
5)起動(dòng)過(guò)程
上電后,保護(hù)繼電器(95.96)閉合,按下SS1,KM線圈得電閉合,接觸器KM的輔助觸點(diǎn)閉合構(gòu)成自鎖回路,電動(dòng)機(jī)開(kāi)始工作,當(dāng)按下SF1時(shí),線圈失電釋放,電動(dòng)機(jī)停止工作。旦電動(dòng)機(jī)發(fā)生任何故障,保護(hù)器斷開(kāi)保護(hù)繼電器(95.96),zui終保護(hù)了電動(dòng)機(jī)。
圖1 ARD智能型電動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置二次接線圖
4、經(jīng)濟(jì)效益
熱繼電器要實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)保護(hù)、控制、監(jiān)控、測(cè)量需要增加如下附件:
1) 熱繼保護(hù)器。
2) 監(jiān)控需要增加I/O模塊。
3) 測(cè)量需增加合分閘指示燈、測(cè)量電流需增加電流表,現(xiàn)場(chǎng)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(dòng)機(jī)故障傳輸?shù)?/span>DCS系統(tǒng)需增加中間繼電器。
6) 電動(dòng)機(jī)發(fā)生故障后,熱繼電器不知道何時(shí)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(dòng)機(jī)保護(hù)器*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(dòng)機(jī)智能保護(hù)器實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)保護(hù)的材料及價(jià)格對(duì)比
圖2 熱繼電器與電動(dòng)機(jī)保護(hù)器組成的電動(dòng)機(jī)回路
熱繼電器組成電動(dòng)機(jī)回路:
塑殼開(kāi)關(guān)、交流接觸器、電流表(外加互感器)、起動(dòng)指示燈、停車指示燈、故障指示燈、熱繼電器、變送器、序互感器(帶接地保護(hù))、電動(dòng)機(jī)。
注:電壓測(cè)量還需要增加電壓表和電壓互感器,現(xiàn)場(chǎng)傳到DCS系統(tǒng)還需要很多硬接線。
價(jià)格:塑殼開(kāi)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(hù)(LNG35 )
1506+99+100+14.8*3+581+400+646=3376.4
電動(dòng)機(jī)保護(hù)器組成電動(dòng)機(jī)回路:
塑殼開(kāi)關(guān)、交流接觸器、電動(dòng)機(jī)保護(hù)器(包括電流測(cè)量顯示、電壓測(cè)量顯示、功率測(cè)量、起動(dòng)停車指示燈、變送器、接地保護(hù)、抗晃電功能)、電動(dòng)機(jī)。
注:電壓測(cè)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(shí)間、累計(jì)停車時(shí)間只要增加通訊功能就可以。
價(jià)格:塑殼開(kāi)關(guān)+交流接觸器+智能電動(dòng)機(jī)保護(hù)器(ARD2F-100/U+90FL)
1506+99+1280=2885
6、ARD電動(dòng)機(jī)保護(hù)器選型
ARD2F型號(hào)如下所示:
1.ARD2F型號(hào)如下所示:
圖3 ARD2F型號(hào)說(shuō)明
表1 額定電流
保護(hù)器額定電流 | 變比設(shè)置 | 互感器次側(cè)圈數(shù) | 適用電機(jī)范圍(kW) | 可整定電流范圍(A) |
1 | 支持 | 5圈 | 0.12-250 | 0.1-999 |
5 | 1圈 | 0.12-250 | 0.1-999 | |
1.6 | 不支持 | 1圈 | 0.12-0.55 | 0.4-1.6 |
6.3 | 1圈 | 0.75-2.2 | 1.6-6.3 | |
25 | 1圈 | 3-11 | 6.3-25 | |
100 | 1圈 | 15-45 | 25-100 | |
250 | 1圈 | 55-132 | 63-250 | |
800 | 1圈 | 160-250 | 250-800 |
表2 額定電流附加說(shuō)明
電動(dòng)機(jī)額定功率(kW) | 電動(dòng)機(jī)額定電流(A) | 選配保護(hù)器額定電流 | 整定電流范圍(A) |
| 電動(dòng)機(jī)額定 功率(kW) | 電動(dòng)機(jī)額定 電流(A) | 選配保護(hù)器額定電流 | 整定電流范圍(A) |
0.12 | 0.42 | 1.6 | 0.40-1.6 | 30 | 57 | 100 | 25-100 | |
0.37 | 1 | 1.6 | 0.40-1.6 | 37 | 69 | 100 | 25-100 | |
0.55 | 1.5 | 1.6 | 0.40-1.6 | 45 | 81 | 100 | 25-100 | |
0.75 | 2 | 6.3 | 1.6-6.3 | 55 | 100 | 100 | 25-100 | |
1.1 | 2.5 | 6.3 | 1.6-6.3 | 75 | 135 | 250 | 63-250 | |
2.2 | 5 | 6.3 | 1.6-6.3 | 90 | 165 | 250 | 63-250 | |
3 | 6.5 | 25 | 6.3-25 | 110 | 200 | 250 | 63-250 | |
5.5 | 11 | 25 | 6.3-25 | 132 | 240 | 250 | 63-250 | |
7.5 | 14.8 | 25 | 6.3-25 | 160 | 285 | 800 | 250-800 | |
11 | 21 | 25 | 6.3-25 | 200 | 352 | 800 | 250-800 | |
15 | 28.5 | 100 | 25-100 | 220 | 388 | 800 | 250-800 | |
18.5 | 35 | 100 | 25-100 | 250 | 437 | 800 | 250-800 | |
22 | 42 | 100 | 25-100 | / | / | / | / |
注:表2數(shù)據(jù)適用于AC400V,50Hz,1500轉(zhuǎn)/分的四極鼠籠式電動(dòng)機(jī)
表3 附加功能代碼
附加功能 | 代號(hào) | 附加功能 | 代號(hào) | |
起動(dòng)控制(包含K功能) | Q | 漏電保護(hù) | L | |
開(kāi)關(guān)量輸入 | K | 4~20mA模擬量輸出 | M | |
溫度保護(hù) | T | 失壓重起(抗晃電) | SU | |
報(bào)警(可編程輸出) | J | SOE事件記錄 | SR | |
通訊接口 | Modbus_RTU | C | 電壓功能(相序、功率、功率因數(shù)) | U |
Profibus_DP | CP | |||
DeviceNet | CD | tE時(shí)間保護(hù) | tE |
注:1、帶有起動(dòng)控制時(shí),保護(hù)器zui多提供2個(gè)起動(dòng)繼電器用于順序控制外部2個(gè)接觸器的閉合/斷開(kāi),從而實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的不同起動(dòng)方式(如Y-?轉(zhuǎn)換起動(dòng)、正反轉(zhuǎn)控制,自耦降壓起動(dòng)等);
2、溫度保護(hù)的測(cè)量范圍:熱電阻100Ω~30kΩ;
3、對(duì)于無(wú)顯示要求的客戶,必須在批訂單中訂購(gòu)個(gè)90FL顯示單元,作為調(diào)試使用。
表4 顯示方式
代號(hào) | 規(guī)格 |
90FL | LCD液晶顯示模塊尺寸為90×70,開(kāi)孔86×66(單位mm) |
參考文獻(xiàn):《ST500電動(dòng)機(jī)控制器與熱繼電器相比有哪些的好處和價(jià)格比較》
作者簡(jiǎn)介
趙娜,女,漢族,本科,工程師,主要研究方向?yàn)橹悄芙ㄖ┡潆姳O(jiān)控系統(tǒng) 131 22003722,