智能馬達(dá)保護(hù)裝置概述

智能馬達(dá)保護(hù)裝置

目前低壓電動(dòng)機(jī)保護(hù)器國(guó)外知名品牌主要有西門子 3UF系列，國(guó)內(nèi)知名品牌主要有蘇州萬(wàn)龍ST500系列，上海ACREL的ARD3、ARD2F系列。

下面以上海ACREL的ARD3為例，介紹智能馬達(dá)保護(hù)裝置的功能和技術(shù)參數(shù)。

ARD3電動(dòng)機(jī)保護(hù)器采用模塊化的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)形式，包括主體(保護(hù)控制功能模塊)、互感器檢測(cè)模塊、遠(yuǎn)程顯示模塊。根據(jù)需要選配ARD3的功能模塊或附件，與接觸器、電動(dòng)機(jī)起動(dòng)器等電器元件構(gòu)成電動(dòng)機(jī)控制保護(hù)單元，有遠(yuǎn)程自動(dòng)控制、現(xiàn)場(chǎng)直接控制、面板指示、信號(hào)報(bào)警、現(xiàn)場(chǎng)總線通信等功能。適用于煤礦、石化、冶煉、電力、船舶、以及民用建筑等領(lǐng)域。

結(jié)構(gòu)精巧、安裝便捷

智能電動(dòng)機(jī)保護(hù)器體積小，結(jié)構(gòu)緊湊，安裝方便，在低壓控制終端柜和1/4模數(shù)及以上各種抽屜柜中可直接安裝使用，提高了控制回路的可靠性和自動(dòng)化水平。

顯示直觀、易學(xué)易用

高清晰的液晶顯示界面直觀反映測(cè)量參數(shù)及電動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)。所有測(cè)量數(shù)據(jù)可通過(guò)按鍵輕松翻閱，參數(shù)設(shè)置可以通過(guò)儀表面板進(jìn)行，也可由通訊口輸入。液晶顯示界面有背光支持，以方便在光線差的環(huán)境下使用。

安全性好、可靠性高

ARD3電動(dòng)機(jī)保護(hù)器遵循高可靠性的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，采用多種隔離及抗干擾措施，能夠可靠地在高干擾電力系統(tǒng)環(huán)境中運(yùn)行,產(chǎn)品業(yè)已通過(guò)3C認(rèn)證。具體符合標(biāo)準(zhǔn)如下:

l GB/T14048.1-2000低壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備總則

l GB14048.4-2003低壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備機(jī)電式接觸器和電動(dòng)機(jī)起動(dòng)器

l GB14048.5-2001低壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備控制電路電器和開關(guān)元件第1部分:機(jī)電式控制電路電器

l GB14048.6-1998低壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備接觸器和電動(dòng)機(jī)起動(dòng)器第 2部分:交流半導(dǎo)體電動(dòng)機(jī)控制器和起動(dòng)器

l GB/T17626.2-1998靜電放電抗干擾試驗(yàn);

l GB/T17626.3-1998射頻電磁場(chǎng)輻射抗擾度試驗(yàn);

l GB/T17626.4-1998電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗(yàn);

l GB/T17626.5-1998浪涌(沖擊)抗擾度試驗(yàn);

性能特點(diǎn)

■ 輔助電源支持 AC220/380V 、DC220V/110V。

■ 測(cè)量功能分為基本測(cè)量(電流、頻率)和增選測(cè)量(電壓(功率、功率因數(shù)、相序)、剩余電流(漏電流)、電能)。

■ 具有過(guò)載、堵轉(zhuǎn)、阻塞、欠載、斷相、不平衡、剩余電流(接地/漏電)、溫度、外部故障、相序、過(guò)壓、欠壓、欠功率、tE時(shí)間等全面的電動(dòng)機(jī)綜合保護(hù)功能。

■ 8路 DI支持干結(jié)點(diǎn)輸入，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程主站對(duì)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的遙信監(jiān)視。

■ 4路 DO輸出，滿足直接起動(dòng)，星-三角起動(dòng)，自耦變壓器起動(dòng)，軟起動(dòng)等多種起動(dòng)方式，通過(guò)通訊總線可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程主站對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)遙控"起/停"操作。

■ 抗晃電確保電動(dòng)機(jī)運(yùn)行不間斷，重起動(dòng)功能在短時(shí)欠壓、失壓時(shí)用于電動(dòng)機(jī)分批重起。

■ 具有標(biāo)準(zhǔn)的 RS-485通訊接口，采用 Modbus-RTU通訊協(xié)議，保證了上位機(jī)通訊的快速可靠。

■ 具有 DC4-20mA模擬量輸出接口，直接與 DCS系統(tǒng)相接，可實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的監(jiān)控。

■ 具有系統(tǒng)時(shí)鐘和 8次故障記錄功能，系統(tǒng)時(shí)鐘記錄當(dāng)前時(shí)間(年、月、日、小時(shí)、分鐘、秒);故障記錄功能記錄電動(dòng)機(jī)發(fā)生故障的時(shí)間，總的運(yùn)行時(shí)間，故障原因，發(fā)生故障時(shí)電動(dòng)機(jī)的各種參數(shù)值(如三相電流、三相電壓、剩余電流、功率因數(shù)、熱容比、電機(jī)狀態(tài)等)。

■ 顯示部分為分體90L，是全中文高清晰的液晶顯示。

■ 可以替代各種電量表、信號(hào)燈、熱繼電器、電量變送器等常規(guī)元件，減少了柜內(nèi)電纜連接及現(xiàn)場(chǎng)施工量，可靠性和綜合性價(jià)比遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)方案。

功能配置

ARD3可以實(shí)現(xiàn)以下保護(hù)功能:

■ 過(guò)載保護(hù)

■ 斷相保護(hù)

■ 不平衡保護(hù)

■ 堵轉(zhuǎn)保護(hù)

■ 欠載保護(hù)

■ 外部故障保護(hù)

■ 阻塞保護(hù)

■ 接地保護(hù)

■ 起動(dòng)超時(shí)保護(hù)

同時(shí)還可以選配以下附加功能:

■ 通訊接口

■ 剩余電流(漏電)保護(hù)

■ 電壓功能(相序保護(hù)，過(guò)壓、欠壓保護(hù)，欠功率保護(hù))

■ 溫度保護(hù)(PTC)

■ 4~20mA模擬量輸出

■ tE時(shí)間保護(hù)

■ 電能計(jì)量

■ 失壓重起(抗晃電)(包括電壓、事件記錄功能)

■ 故障記錄

過(guò)載保護(hù)

當(dāng)電動(dòng)機(jī)在過(guò)負(fù)載情況下，長(zhǎng)時(shí)間超過(guò)其額定電流運(yùn)行時(shí)，會(huì)導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)過(guò)熱，絕緣降低而燒毀，保護(hù)器根據(jù)電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱特性，計(jì)算電動(dòng)機(jī)的熱容量，模擬電動(dòng)機(jī)發(fā)熱特性對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行保護(hù)。

斷相/不平衡保護(hù)

斷相/不平衡故障運(yùn)行時(shí)對(duì)電動(dòng)機(jī)的危害很大，當(dāng)電動(dòng)機(jī)發(fā)生斷相或三相電流嚴(yán)重不平衡時(shí)，如不平衡率達(dá)到保護(hù)設(shè)定值時(shí)，保護(hù)器按照設(shè)定的要求保護(hù)，發(fā)出停車或報(bào)警，確保電動(dòng)機(jī)的安全運(yùn)行。

堵轉(zhuǎn)保護(hù)

電動(dòng)機(jī)在起動(dòng)過(guò)程中，由于負(fù)荷過(guò)大或自身機(jī)械原因，造成電動(dòng)機(jī)軸被卡住，而未及時(shí)解除故障，將造成電機(jī)過(guò)熱，絕緣降低而燒毀電機(jī)，堵轉(zhuǎn)保護(hù)適用于電動(dòng)機(jī)起動(dòng)發(fā)生此類故障時(shí)進(jìn)行保護(hù)，當(dāng)電流達(dá)到動(dòng)作設(shè)定電流時(shí)，保護(hù)器及時(shí)在動(dòng)作(延時(shí))設(shè)定時(shí)間內(nèi)動(dòng)作或報(bào)警，避免電機(jī)燒毀。

欠載(欠流)保護(hù)

當(dāng)電動(dòng)機(jī)所帶負(fù)載為泵式負(fù)載時(shí)，電動(dòng)機(jī)空載或欠載運(yùn)轉(zhuǎn)會(huì)產(chǎn)生危害，保護(hù)器提供欠載保護(hù)，三相的平均電流與額定電流的百分比低于欠載設(shè)定值時(shí)，保護(hù)器應(yīng)在動(dòng)作(延時(shí))設(shè)定時(shí)間內(nèi)動(dòng)作或報(bào)警。

外部故障保護(hù)

當(dāng)保護(hù)器檢測(cè)到外部故障出現(xiàn)，外部故障開關(guān)量有故障信號(hào)輸入時(shí)，保護(hù)器按照設(shè)定的要求保護(hù)，確保電動(dòng)機(jī)設(shè)備安全。

阻塞保護(hù)

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。當(dāng)電流達(dá)到動(dòng)作設(shè)定電流時(shí)，保護(hù)器及時(shí)在動(dòng)作(延時(shí))設(shè)定時(shí)間內(nèi)動(dòng)作或報(bào)警，避免電機(jī)燒毀。

起動(dòng)超時(shí)保護(hù)

電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)間到后，若保護(hù)器檢測(cè)到電動(dòng)機(jī)回路電流仍未下降到110%Ie以下，啟動(dòng)該保護(hù)。針對(duì)增安電機(jī)，起動(dòng)時(shí)間整定不得超過(guò) 1.7倍tE 時(shí)間。

剩余電流保護(hù)(接地/漏電)

保護(hù)器同時(shí)具備接地保護(hù)和漏電保護(hù)功能，二者只能選一種。接地保護(hù)自動(dòng)計(jì)算剩余電流不需要外接互感器，用于保護(hù)相線對(duì)電動(dòng)機(jī)金屬外殼的短路保護(hù)。漏電保護(hù)電流是通過(guò)增加漏電互感器，檢測(cè)出30mA-900mA的故障電流，主要用于非直接接地的保護(hù)，以保證人身安全。

相序保護(hù)

當(dāng)保護(hù)器檢測(cè)到電動(dòng)機(jī)的電壓相序錯(cuò)誤時(shí)，閉鎖電動(dòng)機(jī)起動(dòng)，保護(hù)電動(dòng)機(jī)安全。

欠壓保護(hù)

電壓過(guò)低會(huì)引起電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速降低，甚至停止運(yùn)行，當(dāng)主回路電壓低于設(shè)定的欠電壓保護(hù)值時(shí)，保護(hù)器按設(shè)定的要求進(jìn)行保護(hù)，在動(dòng)作設(shè)定時(shí)間內(nèi)動(dòng)作或在報(bào)警，以避免重要的生產(chǎn)工藝造成混亂，嚴(yán)重影響生產(chǎn)。

過(guò)壓保護(hù)

電壓過(guò)高引起電動(dòng)機(jī)絕緣程度損傷，當(dāng)主回路電壓超過(guò)設(shè)定的保護(hù)電壓時(shí)，保護(hù)器按設(shè)定的要求進(jìn)行保護(hù)，在動(dòng)作設(shè)定時(shí)間內(nèi)動(dòng)作或在報(bào)警，以保證電動(dòng)機(jī)設(shè)備安全。

欠功率保護(hù)

電動(dòng)機(jī)由于傳動(dòng)裝置損壞，失去機(jī)械輸出能力，欠載運(yùn)行，電動(dòng)機(jī)功率因數(shù)較低，但電動(dòng)機(jī)電流很大，大量消耗系統(tǒng)的無(wú)功，當(dāng)負(fù)載功率與額定功率的百分比低于設(shè)定動(dòng)作值時(shí)，保護(hù)器在動(dòng)作設(shè)定時(shí)間內(nèi)動(dòng)作或報(bào)警。

溫度保護(hù)

保護(hù)器通過(guò)檢測(cè)預(yù)埋在電動(dòng)機(jī)繞組上的 PTC熱敏電阻的阻值變化，來(lái)實(shí)現(xiàn)溫度保護(hù)功能。

溫度保護(hù)用于低壓(380V)小容量的電動(dòng)機(jī)上，作為長(zhǎng)時(shí)間過(guò)負(fù)荷、變負(fù)荷和反復(fù)短時(shí)運(yùn)行過(guò)負(fù)荷、斷相、三相不平衡、電源頻率變化、通風(fēng)不良、環(huán)境溫度過(guò)高等引起的電機(jī)溫度過(guò)高的保護(hù)。

欠/失電重起(抗晃電)

"晃電"指的是由于雷擊、短路或其它原因造成的電網(wǎng)短時(shí)電壓波動(dòng)或短時(shí)斷電現(xiàn)象。當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)電動(dòng)機(jī)因晃電而停機(jī)時(shí)，如電網(wǎng)電壓在允許的時(shí)間內(nèi)恢復(fù)正常(回到設(shè)定的恢復(fù)電壓以上)，保護(hù)器再起動(dòng)被晃停的電機(jī)，如電網(wǎng)電壓在允許的時(shí)間內(nèi)沒(méi)能恢復(fù)正常，則保護(hù)器將閉鎖程序，不再起動(dòng)電動(dòng)機(jī)。

Te 時(shí)間保護(hù)(適用于增安型電動(dòng)機(jī))

對(duì)于增安型電動(dòng)機(jī)，交流繞組在最高環(huán)境溫度下達(dá)到額定運(yùn)行穩(wěn)定溫度后，從開始通過(guò)堵轉(zhuǎn)電流時(shí)記起，直至上升到極限溫度所需的時(shí)間即為tE 時(shí)間。增安型電機(jī)的tE 時(shí)間通常由電機(jī)制造商提供，用戶可以在電機(jī)銘牌上找到該數(shù)據(jù)。

控制方式:

■ 保護(hù)方式

■ 直接起動(dòng)

■ 雙向起動(dòng)

■ 雙速起動(dòng)

■ 電阻降壓起動(dòng)

■ 星/三角起動(dòng)(二繼電器)

■ 自耦變壓器起動(dòng)(二繼電器)

■ 軟起動(dòng)器配合起動(dòng)

■ 變頻器配合起動(dòng)

以上控制方式可以任選一種。

技術(shù)參數(shù)

■ 保護(hù)器輔助電源:AC220V/380V，DC220V/110V，功耗 15VA

■ 電機(jī)額定工作電壓:AC220V/380V/660V，50Hz/60Hz

■ 電動(dòng)機(jī)額定工作電流:

2(0.4A-2.0A)

6.3(1.6A-6.3A)

25(6.3A-25A)

100(25A-100A)

以上采用小型專用電流互感器檢測(cè)模塊。

250(63A-250A)

800(250A-800A)

以上采用外置電流互感器。

■ 繼電器輸出觸點(diǎn)容量:

阻性負(fù)載: AC220V、6A;DC24V、6A

感性負(fù)載:AC250V、2A;DC24V、2A

■ 開關(guān)量輸入:光耦隔離，干節(jié)點(diǎn)(內(nèi)置DC24V)

■ 通訊:RS485接口， Modbus協(xié)議

適用環(huán)境

工作溫度:-10℃~+55℃

貯存溫度:-20℃~+65℃

相對(duì)濕度:5%~95%不結(jié)霜，，無(wú)腐蝕性氣體

海拔:≤2500m

污染等級(jí):2級(jí)

防護(hù)等級(jí):主體 IP20，分體顯示模塊 IP54

安裝類別:III級(jí)

應(yīng)用場(chǎng)合:煤礦、石化、冶煉、電力、船舶、以及民用建筑等領(lǐng)域

智能電動(dòng)機(jī)保護(hù)器安裝尺寸 (單位mm )

ARD3主體安裝方式為標(biāo)準(zhǔn)35mm導(dǎo)軌式安裝

ARD3顯示模塊安裝方式為嵌入式，外形尺寸:96*70mm， 進(jìn)深32mm;安裝尺寸:86*66mm

選型

上海ACREL電氣智能電動(dòng)機(jī)保護(hù)器ARD3-250/CEpLTSRU+90L

測(cè)量三相電流、定值查詢、定值整定、過(guò)載、斷相(不平衡)、堵轉(zhuǎn)、欠載、外部故障、阻塞、欠壓等保護(hù)功能、8DI+4DO、電能管理、漏電保護(hù)、SOE記錄、多種起動(dòng)模式、液晶顯示模塊、RS485通訊接口、Modbus協(xié)議

范例

型 號(hào):ARD3-250/CLTUEpSR+90L

輔助電源:AC220V

電機(jī)額定電流: 63A~250A

應(yīng)用場(chǎng)合:三相電機(jī)

測(cè)量參數(shù):三相電流、線電壓、有功功率、功率因數(shù)、剩余電流、電能

附加功能:RS485通訊接口、Modbus協(xié)議、漏電保護(hù)、溫度保護(hù)、過(guò)壓保護(hù)、欠壓保護(hù)、相序保護(hù)、欠功率保護(hù)、8個(gè)SOE事件記錄

顯示方式:90L(中文液晶顯示)

型 號(hào):ARD2F-25/CJMQTSR+90FL

輔助電源:AC220V

電機(jī)額定電流: 6.3A~25A

應(yīng)用場(chǎng)合:三相電機(jī)

測(cè)量參數(shù):三相電流、PTC電阻值

附加功能:起動(dòng)控制、溫度保護(hù)、報(bào)警輸出、RS485通訊接口、Modbus協(xié)議、4-20mA模擬量輸出、8個(gè)SOE事件記錄

顯示方式:90FL(中文液晶顯示)