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智能電動機保護控制器的應用與分析

更新時間:2021-02-19 點擊次數(shù): 828次
劉細鳳
安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801
        分析了智能電動機保護器相比熱繼電器的點,指出了在我公司成功應用的原因,提出了應用過程中需要注意的地方。
        公司新建車間中,當工程設計到電動機保護這部分時,設計者出于對熱繼電器保護性能的不滿意,決定采用種新型的電動機保護電器來取代它。經(jīng)過調(diào)查研究后,該工程就采用了某公司生產(chǎn)的智能電動機保護器。 
        新車間投入運行后,智能電動機保護器的越性能逐漸在生產(chǎn)過程中體現(xiàn)出來。因此,公司在以后的各項建設中全部都用智能電動機保護器做保護元件,并且建議各生產(chǎn)單位逐步將以前老設備中的熱繼電器更換為智能電動機保護器,大力推廣該設備。到目前,公司除個別設備外,其他百分之九十五,以上的設備都已經(jīng)采用了智能電動機保護器。 
        智能電動機保護器的結(jié)構(gòu)分為取源電路、轉(zhuǎn)換電路、比較電路、延遲電路、執(zhí)行元件及顯示元件等部分。它的原理是先通過兩個自帶的互感器將電動機主線路的電流信號轉(zhuǎn)變?yōu)闃藴实男‰娏髂M信號,然后通過轉(zhuǎn)換電路將這個模擬信號變?yōu)閿?shù)字信號,轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號與保護器內(nèi)部預先設定的參照值比較,如果信號大于參照值,那么通過延遲電路的延時后,執(zhí)行元件動作,切斷電動機控制回路,電動機因此得到保護。 
        智能電動機保護器能取代熱繼電器,是因為它相比之下所具有的越性。將兩者對比,可以發(fā)現(xiàn)智能電動機保護器具有以下點。 
1 保護精度高 
        熱繼電器的基本動作原理,是靠雙金屬片在大電流情況下發(fā)熱變形,以此推動執(zhí)行元件動作。這種動作方式本身可靠性就差,不光是電能轉(zhuǎn)換熱能過程中存在的精度影響,單說機構(gòu)中的機械阻力變化都會影響其精度。而且它既然是溫度敏感元件,肯定受周圍環(huán)境溫度的影響就很大了。因此熱繼電器的保護精度直以來都讓人不太滿意。 
        而智能電動機保護器就不存在這個問題。它除了互感器變換電流時有點誤差外,其他電路上誤差很小。而且互感器誤差都可以在比較電路中掉,因此其保護動作的精度是比較高的。 
        這點從兩者的設定上都可以看出來。熱繼電器般設置動作電流,要按照電動機額定電流的1.1倍來取;而智能電動機保護器般都取電動機額定電流值為保護動作值,由此可以看出兩者之間的差距。 
2  智能電動機保護器保護更全 
        目前智能電動機保護器至少具有短路、過載、缺相、不平衡、堵轉(zhuǎn)等保護功能。因為它是通過計算比較電流來工作的,因此功能也比較多。按照般電動機起動電流為額定值的7倍算,當電流大于7 倍時,保護器就判定為電動機短路。起動結(jié)束后電流在 4~7 倍額定值之間的判定為堵轉(zhuǎn)。相電流幾乎為則判定缺相。三相電流相差較大則判定不平衡。電流在定時間內(nèi)超過設定值判定為過載。幾種保護比較明確,在其屏幕上都有顯示,般不會誤判。而熱繼電器實際上只有過載保護功能。 
3 起動性能的差距
        關(guān)于起動性能的差距兩者主要體現(xiàn)在起動時間長的設備和頻繁起動的設備上。 
        以前使用熱繼電器時,般用于風機、水泵等起動時間較長的設備時,都要在起動期間用中間繼電器將熱繼電器旁路,防止其誤動造成起動失敗。 
        如果旁路電阻較大,分流不夠的話,這樣還是會引起起動失敗。但智能電動機保護器不會存在這個問題,只要將起動時間設定好,那么只要起動時間內(nèi)沒有出現(xiàn)7倍以上額定電流的會被視為短路的電流,系統(tǒng)都不會誤動作。 
        另外,熱繼電器是不能頻繁起動的。因為其執(zhí)行元件在頻繁起動的大電流下,會長期發(fā)熱,因而影響起動,造成起動時間越來越短。而智能電動機保護器因為其只根據(jù)實際電流與設定值進行比較來判定故障,因此起動再多的次數(shù)對其沒有影響。
        智能電動機保護器對負載的適應性更好 
        智能電動機保護器般可以將負載設為四種類型,即從平穩(wěn)的輕載到波動的重載等四種。用戶根據(jù)負荷情況進行設定后,可以避免很多誤動作。而熱繼電器就無法作到,只要電動機超載定的時間,不管其負荷狀況如何,律停機保護。這樣對連續(xù)生產(chǎn)的作業(yè)線是很不利的,會造成很多無謂的停產(chǎn)事故。 
4 智能電動機保護器可以準確地指示故障 
        智能電動機保護器的顯示屏在動作后會準確地指示動作原因,便于用戶維修檢查時判定故障,方便故障排查處理。而熱繼電器顯然不能實現(xiàn)這樣的功能。在有些設備上由于設定了熱繼電器自動復位,用戶甚至不知道是熱繼電器動作引起了停機,這對檢查排除故障顯然是很不利的。 
        另外由于熱繼電器的制造工藝比較簡單,因此生產(chǎn)廠家眾多,產(chǎn)品質(zhì)量很難保證。所以用熱繼電器進行保護確實可靠性比較低。而智能電動機保護器除了以上點外,還可以實時顯示運行電流,方便操作人員監(jiān)測。 
        采用智能電動機保護器要注意以下幾點。 
        (1)保護設定定要準確合理 
        這里所說的保護設定,不光是設定電動機額定電流,還要包括準確的起動時間,以及合理的負載類型。因為起動時間設定短了,很可能造成起動失敗;而如果設定過長的話,又不能可靠地發(fā)現(xiàn)故障。所以起動時間的設定定要正確。 
        合理設定負載類型是可靠運行的保障。因為如果負載類型設定錯誤,很可能造成設備頻繁誤動,這對生產(chǎn)和維修工作都是為不利的。 
        (2)電流進線定要正確可靠 
        由于智能電動機保護器是通過采集負載的兩相電流信號,然后經(jīng)過矢量相加得出第三相電流,因此電流進線如果接線錯誤,必將造成誤動。 
        (3)智能電動機保護器不能保護變頻器 
        變頻調(diào)速器在低速運轉(zhuǎn)時,其輸入側(cè)的三相電流,由于整流電路的關(guān)系,很可能不平衡,甚至出現(xiàn)缺相現(xiàn)象。這種情況本身是正常的,但如果用智能電動機保護器來保護變頻器的話,就會經(jīng)常誤動作,帶來不必要的問題。因此智能電動機保護器不能用來保護變頻器,般變頻器都有自己比較完善的保護,*可以省略這級的保護。
5 安科瑞ARD系列智能電動機保護器介紹與綜合選型
5.1產(chǎn)品簡介
        ARD該系列低壓電動機保護器,具有過載、斷相、不平衡、欠載、接地/漏電、堵轉(zhuǎn)等保護功能??膳c接觸器、電動機起動器等電器元件構(gòu)成電動機控制保護單元,具有遠程自動控制、現(xiàn)場直接控制、面板指示、信號報警、現(xiàn)場總線通信等功能。應用范圍:可廣泛應用于煤礦、石化、冶煉、電力、建筑等行業(yè)的配電領(lǐng)域。
5.2產(chǎn)品選型
產(chǎn)品功能
 
 
說明:“√”表示具備“■”表示可選
【參考文獻】
[1]齊雙英.智能電動機保護器的應用分析
[2]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設計與應用手冊2020.06版
作者簡介:劉細鳳,女,現(xiàn)任職于安科瑞電氣股份有限公司,主要從事電動機保護器的設計與應用

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