智能電動(dòng)機(jī)保護(hù)器的定義

　　智能電動(dòng)機(jī)保護(hù)器的作用是給電機(jī)**的保護(hù)控制，在電機(jī)出現(xiàn)過流、欠流、斷相、堵轉(zhuǎn)、短路、過壓、欠壓、漏電、三相不平衡、過熱、接地、軸承磨損、定轉(zhuǎn)子偏心時(shí)、繞組老化予以報(bào)警或保護(hù)控制。智能型電動(dòng)機(jī)保護(hù)器能實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)智能化綜合保護(hù)，集保護(hù)、測量、通訊、顯示為一體。整定電流采用數(shù)字設(shè)定，通過操作面板按鈕來操作，用戶可以根據(jù)自己實(shí)際使用要求和保護(hù)情況在現(xiàn)場自行對各種參數(shù)修正設(shè)定，采用數(shù)碼管作為顯示窗口，或采用大屏幕液晶顯示，能支持多種通訊協(xié)議，目前高壓電動(dòng)機(jī)保護(hù)均采用智能型。

智能電動(dòng)機(jī)保護(hù)器的性能特點(diǎn)

　　u 輔助電源支持 AC220/380V 、DC220V/110V。測量功能分為基本測量(電流、頻率)和增選測量(電壓(功率、功率因數(shù)、相序)、剩余電流(漏電流)、電能)。

　　u 具有過載、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、過壓、欠壓、欠功率、tE時(shí)間等**的電動(dòng)機(jī)綜合保護(hù)功能。

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

　　u 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，通過通訊總線可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程主站對電動(dòng)機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)遙控“起/停”操作。

　　u 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。

　　u 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。

　　u 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)對現(xiàn)場設(shè)備的監(jiān)控。

　　u 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)。

　　u 顯示部分為分體90L，是全中文高清晰的液晶顯示。

　　u 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)場施工量，可靠性和綜合性價(jià)比遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)方案。

智能電動(dòng)機(jī)保護(hù)器的功能

　　智能電動(dòng)機(jī)保護(hù)器按額定工作電壓可分為AC380V、AC220V;按工作電流范圍來分可分為6.3A(1.6A～6.3A)、25A(25A～100A)、100A(25A～100A)、250A(63A～250A)、800A(250A～800A)五個(gè)測量檔位。智能電動(dòng)機(jī)保護(hù)器采用了微處理器技術(shù)，不僅解決了傳統(tǒng)的熱繼整定粗糙、不能實(shí)現(xiàn)斷相保護(hù)及時(shí)切除，重復(fù)性差、測量參數(shù)誤差大的缺點(diǎn)。智能電動(dòng)機(jī)保護(hù)器還可以實(shí)現(xiàn)過載保護(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)、剩余電流(漏電)保護(hù)、電壓功能(相序保護(hù)，過壓、欠壓保護(hù)，欠功率保護(hù))、溫度保護(hù)(PTC)、電能計(jì)量、故障記錄失壓重起等功能，而微處理器強(qiáng)大的擴(kuò)展性包括開關(guān)量輸入、繼電器輸出，4~20mA變送輸出、RS485通訊等很好的滿足了控制系統(tǒng)的“四遙”功能，可廣泛應(yīng)用于煤礦、石化、冶煉、電力、建筑等行業(yè)的配電領(lǐng)域。

智能電動(dòng)機(jī)保護(hù)器的保護(hù)原理與構(gòu)成

　　對智能電動(dòng)機(jī)保護(hù)器來說，其故障形式從機(jī)械角度可以分為繞組損壞和軸承損壞兩方面。造成繞組損壞的主要原因有：1.電動(dòng)機(jī)長時(shí)間的電、熱、機(jī)械和化學(xué)作用下，繞組的絕緣老化損壞，定轉(zhuǎn)子繞組匝間短路或是對地短路。2.電網(wǎng)供電質(zhì)量差，電源電壓三相不平衡、電壓波動(dòng)大、電網(wǎng)電壓波形畸變、高次諧波嚴(yán)重或者電動(dòng)機(jī)斷相運(yùn)行。3.電源電壓過低使得電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩不夠，電動(dòng)機(jī)不能順利啟動(dòng)或者是在短時(shí)間內(nèi)重復(fù)啟動(dòng)，電動(dòng)機(jī)長時(shí)間承受過大的啟動(dòng)電流導(dǎo)致電機(jī)過熱。4.因機(jī)械故障或其它原因造成電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子堵轉(zhuǎn)。5.某些大型電機(jī)冷卻系統(tǒng)故障或是長時(shí)間工作在高溫高濕環(huán)境下造成電機(jī)故障。

　　智能電動(dòng)機(jī)保護(hù)器原理的研究是保證電動(dòng)機(jī)保護(hù)器性能高低的關(guān)鍵，根據(jù)三相對稱分量法的理論，三個(gè)不對稱的向量可以**分解成三組對稱的向量，分別為正序分量、負(fù)序分量和零序分量。對稱分量的計(jì)算公式如下：

　　根據(jù)(1)式，電動(dòng)機(jī)在發(fā)生對稱故障和不對稱故障時(shí)，電動(dòng)機(jī)的三相電流都會(huì)發(fā)生變化。電動(dòng)機(jī)故障條件流過繞組的電流過大，超過電動(dòng)機(jī)的額定電流，因此可根據(jù)這一特征來對電動(dòng)機(jī)過電流進(jìn)行保護(hù)。電機(jī)過載、斷相、欠壓都會(huì)造成繞組電流超過額定值。電源電壓欠壓，運(yùn)行電流上升的比例將等于電壓下降的比例;電機(jī)過載時(shí)，常造成堵轉(zhuǎn)，此時(shí)的運(yùn)行電流會(huì)大大超過額定電流。針對以上情況，電動(dòng)機(jī)保護(hù)器可通過對三相運(yùn)行電流進(jìn)行檢測，根據(jù)運(yùn)行電流的不同性質(zhì)來確定不同的保護(hù)方式，從而對電機(jī)予以的斷電保護(hù)。電動(dòng)機(jī)的故障類型分為過流保護(hù)、負(fù)序電流保護(hù)、零序電流保護(hù)、電壓保護(hù)和過熱保護(hù)等幾種。

　　通過對智能電動(dòng)機(jī)保護(hù)器的保護(hù)原理分析可以看出，理想的智能電動(dòng)機(jī)保護(hù)器應(yīng)滿足可靠、經(jīng)濟(jì)、方便等要素，具有較高的性能價(jià)格比。經(jīng)過發(fā)展和更新，如今電動(dòng)機(jī)保護(hù)器一般由電流檢測電路、溫度檢測電路、基準(zhǔn)電壓電路、邏輯處理電路、時(shí)序處理電路、啟動(dòng)封鎖及復(fù)位電路、故障記錄電路、驅(qū)動(dòng)電路、電動(dòng)機(jī)控制電路組成。電動(dòng)機(jī)保護(hù)器的構(gòu)成原理如圖l所示。

智能型電動(dòng)機(jī)保護(hù)器符合標(biāo)準(zhǔn)

　　*GB14048.1-2000低壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備總則

　　*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

　　*GB/14048.5-2001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

　　*GB/T17626.4-2006電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗(yàn)

　　*GB/T17626.5-2006浪涌(沖擊)抗擾度試驗(yàn)

智能型電動(dòng)機(jī)保護(hù)器適用環(huán)境

　　Ø工作溫度：-10℃~+55℃

　　Ø貯存溫度：-20℃~+65℃

　　Ø相對濕度：5%~95%不結(jié)霜

　　Ø海拔：≤2500m

　　Ø污染等級：2級

　　Ø防護(hù)等級：IP20

　　Ø安裝類別：III級

　　Ø運(yùn)用場合：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)器的選型基本原則

　　選用智能型電動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置的目的，既能使電動(dòng)機(jī)充分發(fā)揮過載能力，又能免于損壞，而且還能提高電力拖動(dòng)系統(tǒng)的可靠性和生產(chǎn)的連續(xù)性。合理選用電機(jī)保護(hù)裝置，既能充分發(fā)揮電機(jī)的過載能力，又能免于損壞，從而提高電力拖動(dòng)系統(tǒng)的可靠性和生產(chǎn)的連續(xù)性。具體的功能選擇應(yīng)綜合考慮電機(jī)的本身的價(jià)值、負(fù)載類型、使用環(huán)境、電機(jī)主體設(shè)備的重要程度、電機(jī)退出運(yùn)行是否對生產(chǎn)系統(tǒng)造成嚴(yán)重影響等因素，力爭做到經(jīng)濟(jì)合理。在能滿足保護(hù)要求的情況下首先考慮*簡單保護(hù)裝置，當(dāng)簡單的保護(hù)裝置不能滿足要求時(shí)，或?qū)ΡＷo(hù)功能和特性提出更高要求時(shí)，才考慮應(yīng)用復(fù)雜的保護(hù)裝置，做到經(jīng)濟(jì)性和可靠性的統(tǒng)一。目前，市場上低壓電動(dòng)機(jī)保護(hù)產(chǎn)品未有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，型號(hào)規(guī)格五花八門。制造廠商為了滿足用戶不同的使用需求派生出很多的系列產(chǎn)品，種類繁多給廣大用戶選型帶來諸多不便，用戶在選型時(shí)應(yīng)根據(jù)電動(dòng)機(jī)保護(hù)實(shí)際需求，才能達(dá)到預(yù)期的使用價(jià)值與效果。

智能電動(dòng)機(jī)保護(hù)器的選購方法

　　電動(dòng)機(jī)保護(hù)的選型存在著電動(dòng)機(jī)與保護(hù)器二者怎樣合理配用關(guān)系，以下提供幾個(gè)與保護(hù)有關(guān)的條件、因素，為用戶如何選型保護(hù)器時(shí)提供參考。

　　1、電動(dòng)機(jī)方面：要先了解電動(dòng)機(jī)的型號(hào)規(guī)格、電動(dòng)機(jī)功能特性、防護(hù)型式、額定電壓、額定電流、額定功率、電源頻率、絕緣等。這些內(nèi)容基本能給用戶如何正確使用和維護(hù)及選型保護(hù)器提供了參考依據(jù)。

　　2、環(huán)境條件：主要指常溫、高溫、高寒、腐蝕度、震動(dòng)度、風(fēng)沙、海拔、電磁污染等。

　　3、電動(dòng)機(jī)用途：主要指拖動(dòng)機(jī)械設(shè)備要求特點(diǎn)，如風(fēng)機(jī)、水泵、空壓機(jī)、車床、油田抽油機(jī)等不同負(fù)載機(jī)械特性。

　　4、控制系統(tǒng)方面：控制模式有手動(dòng)、自動(dòng)、就地還是集中遠(yuǎn)程控制、單機(jī)組獨(dú)立運(yùn)行，還是生產(chǎn)線連鎖自動(dòng)化程序等工作運(yùn)行。啟動(dòng)方式有直接、降壓、星三角、頻敏變阻器、變頻器、軟起動(dòng)等啟動(dòng)方式。

　　5、其他方面：用戶對現(xiàn)場生產(chǎn)監(jiān)護(hù)管理是比較隨意性還是嚴(yán)謹(jǐn)性，非正常性的停機(jī)對影響生產(chǎn)的嚴(yán)重程度等。

　　與保護(hù)器的選用有一定相關(guān)因素的還有很多，如安裝位置、連接線路及系統(tǒng)用電器配合等，但主要是電動(dòng)機(jī)工作條件變異和控制的改變對生產(chǎn)影響程度，根據(jù)上述的實(shí)際工作條件要求和實(shí)際變化，對保護(hù)器進(jìn)行合理選型和調(diào)整。

　　(二) 智能電動(dòng)機(jī)保護(hù)器的常見類型

　　1、普通型：結(jié)構(gòu)比較簡單，整定電流值設(shè)定采用電位器旋鈕或拔碼開關(guān)操作，電路一般采用模擬式，動(dòng)作保護(hù)曲線采用反時(shí)限或定時(shí)限工作特性。主要功能以突出過載、缺相(三相不平衡)堵轉(zhuǎn)等故障保護(hù)，故障類型采用指示燈顯示，運(yùn)行電量采用數(shù)碼管顯示。

　　2、數(shù)字監(jiān)控型：保護(hù)器內(nèi)部電路運(yùn)用單片機(jī)，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)智能化綜合保護(hù)，集保護(hù)、測量、通訊、顯示為一體。整定電流采用數(shù)字設(shè)定，通過操作面板按鈕來操作，用戶可以根據(jù)自己實(shí)際使用要求和保護(hù)情況在現(xiàn)場自行對各種參數(shù)修正設(shè)定，采用數(shù)碼管作為顯示窗口，由于數(shù)碼管顯示的信息不夠豐富，此類保護(hù)器界為中**。

　　3、智能監(jiān)控中文漢顯型：與上述數(shù)字監(jiān)控型相比，更具有完善功能特征，人化性的配置。此類產(chǎn)品對各種參數(shù)、狀態(tài)、信息直接在操作面板單元上中文漢顯液晶顯示，使界面更直觀醒目，能支持多種通訊協(xié)議，如ModBUS、ProfiBUS等，滿足諸多啟動(dòng)方式，查看多種信息管理記錄等等。此類保護(hù)器在目前市場上屬于**類型。

　　4、專用型：結(jié)構(gòu)特征、基本保護(hù)功能、電路控制模式等大致和普通型及數(shù)字監(jiān)控型相同，只是保護(hù)器內(nèi)部電路輸出控制接線方法不同，以突出專用控制為主，如風(fēng)機(jī)、水泵、車床、抽油機(jī)等。

　　(三) 保護(hù)器類型在電動(dòng)機(jī)工作條件下的選擇

　　1、對于工作條件要求不高、操作控制簡單，監(jiān)護(hù)、管理比較隨意，停機(jī)對生產(chǎn)影響不大的單機(jī)獨(dú)立運(yùn)行電動(dòng)機(jī)，可選用普通型保護(hù)器，因普通型保護(hù)器結(jié)構(gòu)簡單，在現(xiàn)場安裝接線、替換、操作簡單、方便，具有性價(jià)比高等特點(diǎn)。

　　2、對于工作條件要求很高，**性和連續(xù)性又很關(guān)鍵的，而自動(dòng)化程度高，且需要專人控制、監(jiān)護(hù)、管理，需組網(wǎng)監(jiān)控的MCC系統(tǒng)中，應(yīng)選用中**或**的保護(hù)器。

　　3、對于那些負(fù)載特點(diǎn)比較特殊，輕、重載交替頻繁的電動(dòng)機(jī)，為達(dá)到保護(hù)控制、顯示監(jiān)控雙重目的應(yīng)選用專用型保護(hù)器。

　　(四) 保護(hù)器主電流的接線方式選擇

　　主電流接線方式分為：

　　1、一次穿芯式(也可以利用外圍電流互感器二次回路)

　　2、接線柱式(也可以利用外圍電流互感器二次回路)

　　3、直接插入式

　　一次穿芯式接線方便**，避免了因接線柱接觸**引起接觸電阻發(fā)熱。電動(dòng)機(jī)額定電流值在5A以上，一般都可以選用一次穿芯接線。

　　直接插入接線方式接線方便，特別對于那些空間小、適合安裝位置的情況下，選用插入式保護(hù)器可以與接觸器輸出主觸頭直接相接。

　　(五) 保護(hù)器整定電流范圍的選擇

　　為了適應(yīng)不同功率電動(dòng)機(jī)的選配，保護(hù)器基本上都設(shè)有一定的電流調(diào)節(jié)范圍，在選用保護(hù)器時(shí)，根據(jù)電動(dòng)機(jī)額定電流值盡可能選擇整定電流范圍中間區(qū)域的值。

　　(六) 工作電源選擇

　　工作電源主要是供保護(hù)器內(nèi)部電路工作，無需工作電源型除外，工作電源等級一般分為：AC380V，220V，110V，36V。對于工作電源選擇無特殊要求，因它是獨(dú)立供電單元，用戶只要根據(jù)電動(dòng)機(jī)控制回路電壓等級來選擇。

智能電動(dòng)機(jī)保護(hù)器的相關(guān)資料

　　國內(nèi)電動(dòng)機(jī)保護(hù)器的狀況

　　電動(dòng)機(jī)智能保護(hù)器及監(jiān)控裝置其發(fā)展趨勢

　　智能低壓電動(dòng)機(jī)保護(hù)器品種及選型方法

　　經(jīng)濟(jì)型智能電動(dòng)機(jī)保護(hù)器的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

　　電動(dòng)機(jī)智能保護(hù)器的工程應(yīng)用