电机综合保护器

电动机综合保护器采用先进的微机技术与高性能的集成芯片,整机功能强大、性能优越。测试精度高,线性度好,分辨率高,整机抗干扰能力强,保护动作可靠。三相电流值,电压值及各类故障代号,显示于LED、LCD上、直观清晰。稳定性好,长期工作无须维护。

主要特点
采用先进的实时采样技术、配以MCU微处理器及E2PROM存储技术,实现参数设定,掉电后设定参数仍保存下来,勿须再设定。一机多用,可取代传统的电流互感器、电流表、电压表、热继电器和时间继电器等。
配有RS485串行数字接口,便于上位机(PC)进行数字通迅。
主要功能
保护功能:除了具有通用的保护功能外,还有自启动、通迅启动和关闭,且欠流、过压、欠压、三相电流不平衡、自启动等功能用户可取可舍。
设置功能:智能型有设置键、数据键和移位键,当设置超范围会提醒用户重新设置,避免误动作。基本型通过拨码或电位电器设定。
报警功能:当电动机过流灯闪烁报警,过流倍数越大,闪烁越快,或用保护器的接点外置报警器
显示功能:保护器通电后按设置键显示整电电流值,按数据键显示三相电流值。启动后显示故障代码且对应的故障指示灯亮,一目了然。
通讯功能:通过串行数字接口实现信息传送,一台上位机(PC)可接256台保护器,并可对每台电机进行参数设定,启停操作,便于自动化管理。
保护功能
启动保护:在启动时间内,只对断相、过压、欠压、短路及三相电流不平衡进行保护。
过压保护:当工作电压高于工作电压的15%时,动作时间≤6秒。
断相保护:当任何一相断相时,动作时间≤2.0秒。
堵转保护:当工作电流达到整定电流的3~8倍时,动作时间≤2秒。
短路保护:当工作电流达到整定电流的8倍以上时,动作时间≤2秒。
不平衡保护:当任何两相间的电流值相差≥60%时,动作时间≤2秒。
欠流保护:当工作电流连续低于设定的欠流门限时,动作时间≤10秒。
过流保护:过流保护动作时间为反时限保护,动作时间可根据用户需要自行设定。
自启动功能:有此功能的保护器,需用户设置自启动时间,此时电动机不能通迅启动。
触点容量:AC220V/5A AC308V/3A电寿命≥10次
触点特性:触点J1公共常开常闭,触点J2常开,若需特制订购生产。(以外壳接线图为准)
通迅接口:RS185串行数字接口,通信距离≤1200米
允许误差:±5%
分体显示:距离小于5m标准配置80cm
外形尺寸:智能型 95*48*124 108*66*124
131*61*157 96*96*157
普通型 143*66*157 95*48*124
开孔尺寸:91*44 100*51 123*51 91*91
设置功能:根据电动机的额定电流值设置保护参数
配比功能:在200A以下的保护器不需配置互感器,大于200A以上的保护器需要配置电流互感器。
例如400A规格需要配400A/5A的电流互感器
通迅协议:支持厂内自行编制、MODBUS等各种通迅协议。
操作方法
1、基本型(A)
a.过电流保护设定方法:把面板上的拨动开关拨至设定位置,调整电流调节电位器使电流显示器数字为该电动机的额定电流值,再把开关拨到运行位置,此时显示器上的数字为该电动机的工作电流。
b.启动延时设定方法:全压启动可调至最小,总之启动延时时间要根据用户设备需要自行调整。
c.复位方法:当电机发生故障跳闸后,故障指示灯亮,保护装置处于记忆状态,按下面板上复位健方可复。
2.基本智能型/豪华型(B):
1) 互感器固定在交流接触器下方为宜,采用螺丝固定安装方式:三相主线路分别穿过互感器的三个孔;按接线图接好线并检查无误后,方可通电调式(停机时才可修改参数)。
2) 按功能键一次。显示设置菜单:显示器显示。表示进入修改功能参数设定。
3) 按功能键二次。显示过载电流设定:显示器右边显示烁按数据键选择设定的数字,每按数据键一次数字递增“1”,按移位键该位闪烁再按数据键改参数。
4) 按功能键三次。显示过载序号设定:显示器右边显示闪烁按数据键修改参数,每按数据键一次数字递增“1”。
5) 按功能键四次。显示启动延时设定:显示器右边显示闪烁按数据键选择设定的数字,每按数据键一次数字递增“1”,按移位键该位闪烁再按数据键修改参数。
6) 按功能键五次。显示轻载电流设定:(预警电流值设定)显示器右边显示闪烁按数据键选择设定的数字,每按数据键一次数字递增“1”,按移位键该位闪烁再按数据键修改参数。(设为“0”时,该功能关闭)
7).按功能键六次。显示来电自启动延时设定:显示器右边显示闪烁按数据键选择设定的数字,每按数据键一次数字递增“1”,按移位键该位闪烁再按数据键修改参数。(此项功能仅对来电自启动有效)
8)按功能键七次。显示漏电保护设定:显示器右边显示闪烁再按数据键修改参数,有关数字表示的漏电电流值(1=500mA.2=1000mA.3=1500mA.4=2000mA.5=2500mA.6=3000mA.7=3500mA.0=关闭)
9)按功能键八次。显示本机地址号设定:显示器右边显示闪烁按数据键选择设定的数字,每按数据键一次数字递增“1”,按移位键该位闪烁再按数据键修改地址号。(设为“0”时,该项功能为手动复位)
10)按功能键九次。显示故障复位设定:显示器右边显示闪烁按数据键选择设定的数字,每按数据键一次数字递增“1”,按移位键该位闪烁再按数据键修改复位时间。(设为“0”时,该功能关闭为手动复位)
11)在工作停机后,按移位键3秒显示循环故障记录,3秒后自动复位,按数据键查询电动机工作时间、运转时间统计。
12)摸拟量DC4-20mA 接口:20mA对应于保护监控器默认为规格电流值。
例:过电流设定值为30A时,所对应的电流值30A*2=60A。
13)运运状态按数据键查看工作电压,3秒后自动复位:按复位键轮流查看A、B、C三相工作电流;3秒后回到A相电流;按功能键可查阅设置参数但不能修改参数。上位机对下位机监控时面板上的通讯指示灯亮。
14)故障状态:面板上的对应指示灯被点亮,显示器显示故障动作值记录,按复位键保护器进入复位。
运行操作与故障指示:设置完毕或保护器再次接入工作电源后,无自启动功能时,显示整定电流值A,按数据键显示电压U3秒种自动返回:有自启动功能时显示自启动时间倒计时。自启动时间过后进入电动机启动状态,电机启动且显示启动时间倒计时。启动时间过后进入运行状态。
在运行过程中,循环显示A、B、C相电流值,每项显示停留时间为2秒。循环显示中,按任何键一次则锁定显示该项值,再按任何键一次则显示工作电压值,再按任何键一次则返回循环显示。当电动机出现过流时,过流指示等闪烁,且过流倍数越大,过流灯闪烁得越快,直至跳闸。如电流恢复正常,闪烁自动消失。
当检测到故障且到动作时间时,发出跳闸信号,相应故障指示灯亮,显示故障代码。无自启动功能时,排除故障按复位键可自启动电动机;有自启动功能时,保护器必须断电30秒后重新加电,才可再次启动。
3.普通型(C)
1) 检查电动机控制回路,保护器各接线端子接线无误后,将保护器①②端接通电源。
2) 将保护器面板上拨码整定电动机的额定电流值。
3) 复位方法:当电动机发生故障时,LED赤示故障记忆,按复位按钮即可复位。
4) ③④为常闭接点:④⑤为常开接点:其常闭或常开接点可以当保护控制使用,也可以当报警接点。
使用与调试
一、工作原理经典的电机星三角启动方式主要的保护是热继电器。若使用热继电器对大型电机作保护,就会使大电线出现断点(即进出热继电器的螺丝接线)问题,容易出现发热点和故障点。
如果不用熔断器和热继电器,而采用电机综合保护器来实现,因为电机综合保护器是穿心式,就可以减少大电线的断点,从而减少发热点和故障点,且价格比两者便宜。
使用电机综合保护器时必须注意控制线路的接线问题。以确保正常运行。
有的电机综合保护器注明:“一定要接上负载才能正常工作,不接负载时处于缺相工作状态。因此,综合保护器是拒绝合闸的,电动机将无法启动”。这说明电机综合保护器内部,是依靠电流互感器,检测三相电流的有无,来判断缺相否。在未接通电源和没有负载时。这个闭点实际上是开点,所以没法合闸。如型号为JD-6-300A的电机综合保护器。
电路中,利用按钮的动作,错开了保护器电流检测的开闭点问题。在时间继电器的线包前面串并接了KM01和KM02两个辅助闭点,是为了在启动结束后,关断时间继电器(因为时间继电器继续通电没有意义)。 JD-6型电机综合保护器具有缺相、过载的反时限特性保护功能。
电路主要由双时基IC芯片NE556与电压电流取样环节组成比较电路、多谐振荡电路、单稳态电路等。
简述如下:
1.缺相保护L1~L3.三个电流互感器取样,经三个三极管U9~U11组成的与门,在电阻R4上获得门限电位。
缺相时,只要其中一个三极管截止,在R4上形成低电位时,红色发光二极管亮,便表示缺相。同时电容C6快速充电,NE556的左边555时基组成比较单元。
NE556的OUT1输出端⑤脚是高电位,继电器K1断开,对外的保护点也断开,从而使接触器回路跳开,电机断电而受到缺相保护。
不缺相时,在R4上形成高电位时,电容C6不能充电,NE556的OUT1输出端⑤脚变成低电位,K1吸合。对外的保护点是闭点,电机具备启动的条件。
2.正常运行电机启动后,在正常运行时,电流互感器的取样电位不会高于时基内部比较电位。多谐振荡电路也变成一个比较电路。NE556的OUT2输出端⑨脚变成高电位,绿色发光二极管常亮,表示运行正常。
3.过载保护过载时,R4上的取样电位高于时基内部比较电位。随着过载量的加重或时间的增长,R4上的取样电位会相对增加。因而,多谐振荡电路频率也会随着增高。对应NE556的OUT2输出端⑨脚电位,高低交替变化(唯一不足的是:这种电机综合保护器的电流取样只有一相),一旦⑨脚电位变低,单稳态电路电容C6开始充电,按照变化的频率充电。当电动机过载电流倍数较大时,对应多谐振荡脉冲中,低电平所占时间相对较长,这时C6充电速度较快;相反,当过载电流倍数较小时,C6充电速度较慢。这使得电动机的过载保护具有反时限特性。达到整定的电流和时间后.
单稳态翻转,NE556的OUT1输出端⑤脚变成高电位,继电器K1断开,即对外的保护点也断开。使接触器回路跳开,电机不能再运转而受到过载保护。
电位器r1对过载保护电流进行整定,电位器r2可对过载保护的反时限特性进行调整。在启动时,电动机的启动电流比正常运行后的过载电流倍数大得多.很容易使单稳态翻转。按正常过载的整定。往往不能兼顾启动(这也是这种保护器的又一缺陷)。
所以,调节好星三角启动方式的切换时间,限制启动电流,才能使电机综合保护器定性的使用好。
过载时,NE556的OUT2输出端⑨脚电位不断地进行高低变化。使接在输出端的峰鸣器B1和黄色过载指示灯开始间歇鸣叫或闪光,可提示电动机过载。
二、整定与调整电机综合保护器的使用必须有一个整定过程.以JD-6-300A电机综合保护器为例介绍如下。
1.按照说明书方法进行位置整定
(1)将代表时间和电流的两个电位器顺时针旋到底。即时间值和电流值最大。
(2)在电机和控制线路均为正常的前提下。启动电动机,待其运转正常后,绿色指示灯亮。这时,将右边电流电位器反时针缓慢减小,直至过载黄色报警灯闪烁。然后,再稍微顺时针增加一点,在1分钟内黄色过流指示灯不闪烁一次的临界状态为止。
(3)将左边时间电位器反时针逐渐减小。大于电机的实际启动时间。
2.大电机的过流整定有条件时可用低电压大电流整定。
T1为1kVA单相调压器,12为500VA、380W36V工作灯变压器。导线在电机综合保护器内缠绕10圈.用钳形电流表卡在变压器T2的36V二次则内.缓慢增加电压.并观察钳形电流表读数。如对应电机为110kW,为250A左右。
从220A到250A的变化中过载黄色指示灯由闪烁变为长亮,达到了过流保护。电机过流倍数整定在额定电流的1.25~1.5倍间,时间整定为反时限特性。即电流大时间就短些,但整个时间长度应大于启动时间。
整个调试过程时间要短,因为变压器、调压器元件是处在安全短路状态的。使用电机综合保护器终归是有些麻烦。所以,有些人就喜欢用热继电。器这种熟悉的形式。作成图4的形式,虽然是热继电器的结构形式。但是“以小代大”的。克服了大热继电器必须使大线“断点”这一缺点。这种方式,是以电流互感器采样电流信号。来表征电机的启动和运行时的电流情况。与电机的大电线是非接触式的。
再通过小热继电器来实现热过载保护功能。还是做到了减少大线的“断点”发热和故障多的问题。
这种方式和电机综合保护器一样,也具备非接触式的特点,而且节能。这里顺带提一句,生产厂家能否把大热继电器改成这种形式呢?如生产厂家把它作成一体化,再把热继电器容量减小到0.1—1A,这样既方便又节能。因为,热继电器中的热双金属片在动作的过程中,具有反时限的功能。
完全正好作电机的过流热保护。
 
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