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1、芯晔电子技术文章电动机保护器0512-58913821智能电动机保护器芯晔电子技术文章1简介1.1概述三相交流异步电动机(以下简称电动机)，由于结构简单、价格低廉等优势在各行各业中得到了广泛的应用。但是由于电机自身的特点，电动机在起动、故障等非正常运行的情况下会对电网造成很大的影响，因此为了确保电动机的正常运行和故障监测就显得非常重要。传统的电动机保护和控制电路由继电器等非智能器件构成，控制原理复杂，设计、调试和维护工作量大。我公司推出的低压电动机保护控制器适用于额定频率50Hz、额定电压至AC690V、额定电流至820A的电动机应用场所。该产品与接触器、塑壳断路器等产品配合为低压电动机提供了
2、一整套控制、保护、检测和通信于一体的专业化解决方案。简化了传统的电动机二次控制保护电路，是智能化MCC的理想选择。 电动机保护控制器采用模块化设计，主要由二部分组成：控制器主体和显示终端。控制器主体可以独立运行，实现测量、保护、电动机控制、远程通信功能,全中文显示终端可以提供友好的人机界面。1.2控制器功能：保护功能控制功能测量功能管理功能通信功能输入输出堵转保护直接起动三相电流开入开出状态Modbus-RTU7路开关量输入起动加速超时保护双向起动线电压当前运行时间3路控制继电器过载保护变频器起动功率当前停车时间2路信号继电器过流（阻塞）保护Y-起动（两继电器）功率因数累计运行时间tE时间保护
3、电阻降压起动频率累计停车时间欠载(欠流)保护双速起动有功电能起动电流三相电流不平衡(断相)保护自耦变压器降压起动（两继电器）热容值起动时间漏电保护软起动器控制(两继电器)电流不平衡度48条故障记录欠压保护上电自起动30条报警记录过压保护15条起动记录欠功率保护15条停车记录相序保护外部开关量故障溢出故障PT断线闭锁1.3引用标准GB 14048.1 低压开关设备和控制设备 总则GB 14048.4 低压开关设备和控制设备 低压机电式接触器和电动机 起动器GB 14048.5 控制电路电器和开关元件机电式控制电路电器GB 3836.3-2000 爆炸性气体环境用电气设备 第3部分：增安型“e”J
4、B/T10613-2006 数字式电动机综合保护装置通用技术条件 JB/T10736-2007 交流电动机保护器1.4产品特点1、电源支持交、直流供电,供电范围宽（AC/DC 80V270V）；2、7路DI干节点、湿节点输入,干接点内部提供DC24V电源,输入功能可选；3、DO支持交流负载或直流负载，同时“起动控制DO”与“保护/停车控制 DO”分开；信号DO用于装置自检或故障报警输出等，DO输出功能可选；4、测量三相电流、三相电压参数，功率、功率因数、电能等参数测量精度高；5、支持电动机多种起动控制逻辑（直接起动、变频起动、软起动、星-三角起动、双向起动、双速起动等）；6、保护功能有过载、堵
5、转、过流、tE时间、剩余电流、过压、欠压、欠功率等；7、保护功能的投、退、保护参数等可由专业人员根据电动机的实际运行情况进行现场整定，掉电不丢失；8、“tE时间保护”符合国家标准(GB3836.3-2000) ，适应于增安型防爆电动机；9、特大短路电流时可闭锁接触器，直接驱动断路器，可靠排除故障；10、可实现电动机自动起动功能；11、4mA20mA模拟量输出可选择电动机各种运行参数（增选）；12、控制器支持MODBUS-RTU总线，实现数据传输功能（增选）；13、控制器可记录电动机当前运行时间、当前停车时间、累计运行时间、累计停车时间、累计故障次数、操作次数等信息，便于日常维护；14、控制器可
6、实时查询开关量的输入输出状态、当前电动机的运行状态；15、控制器可记录带时标的故障记录、报警记录、起动记录、停车记录.信息丰富的故障记录，便于实现快速故障定位；16、友好的人机界面：全中文液晶显示（增选附件）；17、显示终端双权限密码,避免非专业人员误修改参数。1.5产品选配表电动机额定功率控制器额定电流1.1kW2A3.1kW6.3A11kW25A45kW100A132kW250A264kW500A264kW以上820A2技术指标2.1测量精度测量项目测量范围精度电流5%Ie120%Ie0.2%120%Ie1000%Ie2%线电压*5%Ue150%Ue0.2%剩余电流*5%Ig120%Ig1
7、%有功功率*5%Ie120%Ie1%无功功率*5%Ie120%Ie2%功率因数*-111%频率*45Hz65Hz0.1Hz有功电能*5%Ie120%Ie5%2.2电气参数系统运行参数额定工作电压（Ue）400V额定绝缘电压（Ui）690V控制器额定电流（Ie）2A、5A、6.3A、25A、100A、250A、500A、820A额定工作频率50Hz功能模块通讯接口RS-485通讯，Modbus-RTU协议 ，1路可选模拟量输出1路可选剩余电流内部运算安全绝缘电阻100M/500V绝缘试验介质强度试验2kV(r.m.s)，50Hz，1min冲击电压试验5kV(峰)，1.2/50us，0.5J3正，
8、3负，间隔5s辅助工作电源额定工作电压（US）AC/DC 80V270V功耗5W/5VA 工作环境工作允许温度-2060储存温度-4085安装海拔2000m安装类别III防护等级本体：IP20；控制继电器输出控制继电器输出容量阻性： AC240V 8AAC-15： AC240V 3AAC380V 1.9A最大断开电压 400VAC最大断开能力AC2000VA信号继电器输出输出容量AC250V 5A（阻性）DC30V 3A（阻性）最大断开电压300VAC最大断开能力AC1500VA电磁兼容电快速瞬变脉冲群抗扰度试验4级射频电磁场辐射抗扰度试验3级静电放电抗扰度试验4级浪涌抗扰度试验4级工频磁场抗
9、扰度试验4级电磁发射试验在10 m测量距离处辐射发射限值:40dB(V/m)电压暂降、短时中断和电压变化抗扰度试验50 ms3控制器的保护特性及工作原理3.1起动过流（堵转）保护堵转保护在起动过程中投入,起动结束后自动闭锁根据最大线电流测量值和电动机额定电流的比值判断电动机是否处于过流状态，当电流大于定值时则起动过流保护。提供电动机相间短路或电动机机械设备被迫卡住保护，保护动作于DO2继电器。设定参数堵转保护报警值： 100%Ie1000%Ie堵转保护故障值： 100%Ie1000%Ie堵转保护动作时间： 0s100.0s接触器允许分断电流：100%Ie1000%Ie保护动作方式： OFF/报
10、警/故障/报警&故障3.2起动超时保护起动时间到后，控制器通过检测电流是否下降到110%以下，5%以上，判断电动机是否起动正常。起动结束后,该保护自动闭锁。附图所示为电动机的典型起动过程，如果电动机起动时间设定为T1,由于电动机电流未降到110%Ie以下,控制器会发出保护动作信号，起动时间设定为T2，将会正常运行。设定参数:电动机起动时间范围： 0s200.0s执行方式： OFF/报警/故障 3.3过载保护热记忆功能对需要频繁起动电动机的场合具有重要的意义。控制器模拟了电动机在各种运行状态下的热容量，实时监视电动机发热情况， 有效地保护电动机过热状态下的重复起动，既能最大限度的使用电动机，又能
11、确保电动机的安全，保证电动机连续生产运行。图为频繁起动操作时热容量示意图，仅当热容量冷却至图中的“ 禁止”线以下时方可发出准备就序信号，允许再次起动电动机。过载故障跳闸后提供了自动和手动两种复位方式，便于用户的选择。当电动机在过负荷故障运行时，控制器根据电动机的发热特性,计算电动机的热容量I2t,模拟电动机发热特性对电动机进行保护。注:在特殊情况下,可以强制清除热容,强行起动电动机设定参数热容报警阈值：1%99%曲线速率K：12种可选冷却时间：1min2000min故障复位方式：手动/自动冷热曲线比：0%100%屏蔽时间：0s200s保护动作方式：OFF/报警/故障/故障&报警过载特性当电动机
12、在过负荷故障运行时，控制器根据电动机的发热特性,计算电动机的热容量I2t,模拟电动机发热特性对电动机进行保护。过载保护有12种特性曲线可选，详见过载动作特性时间表、过载特性曲线图、曲线速率对应表。规定条件下的脱扣时间曲线速率K满足保护级别整流倍数1.051.21.57.212510A脱扣时间2min2sTp10s250，300104min4sTp10s500208min6sTp20s7503012min9sTp30s过载保护特性曲线见下图, 过载动作特性时间表（电流-时间特性对照表）见附表一。 曲线速率对应表曲线速率01234567891011对应值K102560751001252503005
13、00750100012003.4起动电流异常报警 对电动机起动过程的最大电流偏差与设定值比较,超过设定值报警。设定参数：起动电流异常报警值：1%100%保护动作方式：OFF/报警3.5 tE时间保护（适用于增安型电动机）tE时间保护符合GB3836.3-2000标准,，仅在电动机起动完成后投入。保护动作于DO2继电器。特性曲线：设定范围： tE时间设定tEp：1.0s15.0s保护动作方式： OFF/报警/故障/故障&报警注:tEp: 7倍额定电流时允许堵转时间tE时间保护特性表见附表二3.6欠压保护主回路电压低于整定值时起动欠压保护。控制器可同时检测三相电压信号 ,并且可以检测PT断路,使保护更加合理。保护动作于DO2继电器。设定范围：欠压保护报警值： 50%Ue95%Ue欠压保护故障值： 50%Ue95%Ue欠压保护动作时间： 0s100.0s保护动作方式： OFF/报警/故障/故障&报警3.7三相电流不平衡保护根据三相的最大不平衡率和设定的
