电动机保护器在大地上已经有三十多个春秋,还是阻挡不住电动机烧毁的发生。究其原因主要有以下三方面:
1、设计时没有正确的产品功能定位,哪些是*功能?哪些是辅助的?(不是功能越多越好)
2、一时没有理想的电流传感器,以至生产的电动机保护器无法实现如下要求:堵绝误动作的产生;与热继电器有很好的互换性;浇灌固化成一体以适应各种恶劣环境,其使用寿命。
3、没能给用户带来切身的利益。
低压电动机毁坏百分之九十七以上是因过电流而引起的,造成过电流原因有过载(堵转)、起动**时、缺相、过压、欠压、三相线路接触不良等等。其中过载(堵转)、起动**时、过压、欠压等原因引起过电流是三相电流均衡增加;而缺相、接触不良、电压不平衡等引起的过电流是其中一相或二相电流增加。因此,高精度与正弦波电流取样是电动机保护器的关键。
一台电动机的毁坏除花钱将其修复外:有时需要机修人员花时间将毁坏的电动机从机械装置内拆卸出来,既费时又耽误生产;一旦是工厂关键设备电动机毁坏造成间接损失将较大。增加了开支,增重了产品的加工成本。经修复过的电动机,其性能也不如原来,加速了整机的折旧。在铜材价格如此高涨的今天,保护与维护电动机免于烧毁,显得尤其重要。
电动机保护器
ARD系列低压电动机保护器,具有过载、断相、不平衡、欠载、接地/漏电、堵转等保护功能。可与接触器、电动机起动器等电器元件构成电动机控制保护单元,具有远程自动控制、现场直接控制、面板指示、信号报警、现场总线通信等功能。可广泛应用于煤矿、石化、冶炼、电力、建筑等行业的配电领域。
智能马达保护装置
智能马达保护装置 ,适用于额定电压至AC 690V、额定电流至AC 800A、额定频率为50/60Hz的电动机。产品体积小,结构紧凑,安装方便,在低压控制终端柜和1/4模数及以上各种抽屉柜中可直接安装使用,提高了控制回路的可靠性和自动化水平。
下面以安科瑞电气股份有限公司ARD3为例,介绍低压电动机保护器的功能和技术参数。
ARD3电动机保护器采用模块化的产品结构形式,包括主体(保护控制功能模块)、互感器检测模块、远程显示模块。根据需要选配ARD3的功能模块或附件,与接触器、电动机起动器等电器元件构成电动机控制保护单元,有远程自动控制、现场直接控制、面板指示、信号报警、现场总线通信等功能。适用于煤矿、石化、冶炼、电力、船舶、以及民用建筑等领域。
安科瑞电气股份有限公司ARD3电动机保护器
结构精巧、安装便捷
智能电动机保护器体积小,结构紧凑,安装方便,在低压控制终端柜和1/4模数及以上各种抽屉柜中可直接安装使用,提高了控制回路的可靠性和自动化水平。
显示直观、易学易用
高清晰的液晶显示界面直观反映测量参数及电动机运行状态。所有测量数据可通过按键轻松翻阅,参数设置可以通过仪表面板进行,也可由通讯口输入。液晶显示界面有背光支持,以方便在光线差的环境下使用。
安全性好、可靠性高
ARD智能型电动机保护器与热继电器相比有哪些优势
1、 智能型电动机保护器与热继电器相比有什么好处?
相同点:
功能:两者都有过载保护、堵转保护、缺相保护。
不同点:
1)保护的全面性:
热继电器:除以上功能外没有其他保护。
智能型电动机保护器:过流保护(堵转保护)、三相电流不平衡、接地/漏电保护、启动**时保护、欠载、欠压、过压保护、欠功率保护、温度保护、外部故障保护、相序保护、抗晃电、失压重启功能。
2)过载保护的区别:
热继电器:只能做成跳闸功能,不能实现报警。
智能型电动机保护器:既可做成跳闸功能,也可以做成报警。
3)大电流承受能力:
热继电器:本身是双金属片,所以需要承受大电流的负载能力。
智能型电动机保护器:本身是互感器,所以不需要承受大电流的负载能力。
4)触点的独立性:
热继电器:很难进行独立触点的输出。
智能型电动机保护器:可以进行独立触点的输出。
5)其他功能的对比:
智能型电动机保护器具有热继电器所不具备的控制功能、测量功能(三相电流、电压、功率、功率因数、电能、频率、热容量、电流不平衡率、漏电流值等)、故障记录功能(当前运行时间、当前停车时间、累计运行时间、启动电流、启动时间、操作次数、输入输出状态、8次故障记录、运行状态指示)、4-20mA输出功能、通讯功能、状态量检测功能。
2、 ARD智能型电动机保护器的实现原理
三相电流采样原理:
电动机主回路三相电流经三个互感器感应出二次电流,经过三个采样电阻把电流信号转成电压信号,经运放跟随AD采样电路转换成数字信号进入微处理器,微处理器把数字信号用微积分算法得到三相电流的有效值,用于显示与保护判断,**过设定值,微处理器发出电平信号驱动继电器动作。其余的模拟量输入(如电压、零序电流、AI模拟量输入)原理与其相同。
开关量输入工作原理:
微处理器随时检测开关量的输入状态,通过微处理器的IO口检测电平信号,按照设置好的驱动逻辑驱动继电器。
4-20mA输出功能:
将4-20mA设置成相应的变送输出,如A相电流。微处理器通过三相互感器检测AD采样运算得到有效值,按以下公式,将结果经DA转换成模拟量输出。
AO = (Ia/Ie)*16+4 mA其中Ia为当前A相电流,Ie为电动机额定电流。
3、保护功能举例
热继电器:
堵转、过载保护都是通过金属片发热层度,使金属片弯曲来断开主回路交流接触器的线圈,达到保护的目的。
ARD智能型电动机保护器
1)过载保护
通过数学公式模拟电动机的发热特性,通过对电动机发热特性的分析进行过载。我司产品采用的发热计算公式为:Q=KΔI2.t。此公式来源于金属发热模型。
2)不平衡保护
举个实例来说明ARD电动机保护器的不平衡保护,当IA=30A,IB=75A,IC=75A,Iav=60A,Ie=100A计算得不平衡率为75%,不平衡率达到保护设定值30%,保护器按照设定值通过内部继电器节点(95.96)断开主回路接触器线圈来实现保护电动机的目的。
三相不平衡率计算公式为:|I-Iav|/IX,Iav为三相电流平均值,当Iav小于Ie时,分母IX =Ie;当Iav大于Ie时,分母IX =Iav。
3)阻塞保护(运行过程中)
阻塞保护适用于电动机运行过程中发生卡死。如保护器测得当前运行电流Imax=300%,电流达到动作设定值250%时,保护器按照设定值通过内部继电器节点(95.96)断开主回路接触器线圈来实现保护电动机的目的,避免电机烧毁。
4)堵转保护(启动过程中)
电动机在起动过程中,如保护器测得起动电流为210%,大于设定的堵转保护设定值200%,保护器按照设定值通过内部继电器节点(95.96)断开主回路接触器线圈来实现保护电动机的目的,避免电机烧毁。
5)起动过程
上电后,保护继电器(95.96)闭合,按下SS1,KM线圈得电闭合,接触器KM的辅助触点闭合构成自锁回路,电动机开始工作,当按下SF1时,线圈失电释放,电动机停止工作。一旦电动机发生任何故障,保护器断开保护继电器(95.96),保护了电动机。
4、经济效益
热继电器要实现电动机保护、控制、监控、测量需要增加如下附件:
1) 热继保护器。
2) 监控需要增加I/O模块。
3) 测量需增加合分闸指示灯、测量电流需增加电流表,现场显示还需增加电流表互感器,DCS系统查看电流需要变送器。
4) 要监控电源是否消失需增加电压继电器。
5) 电动机故障传输到DCS系统需增加中间继电器。
6) 电动机发生故障后,热继电器不知道何时发生的何种故障。
7) 热继电器参数设定后灵敏度不高。
ARD电动机保护器完全可不增加其它设备的情况下完成以上功能。
5、 热继电器与电动机智能保护器实现电动机保护的材料及价格对比
热继电器组成电动机回路:
塑壳开关、交流接触器、电流表(外加互感器)、起动指示灯、停车指示灯、故障指示灯、热继电器、变送器、零序互感器(带接地保护)、电动机。
注:电压测量还需要增加电压表和电压互感器,现场传到DCS系统还需要很多硬接线。
价格:塑壳开关(T4N250)+交流接触器(A9-30-10)+电流表(外加互感器)+指示灯(CP1-10R-10)+热继电器(TA110DU90)+变送器+带接地保护(LNG35 5A)
1506+99+100+14.8*3+581+400+646=3376.4
电动机保护器组成电动机回路:
塑壳开关、交流接触器、电动机保护器(包括电流测量显示、电压测量显示、功率测量、起动停车指示灯、变送器、接地保护、抗晃电功能)、电动机。
注:电压测量不需要增加互感器、要上传所有状态量、模块量、故障原因、故障时间、累计停车时间只要增加通讯功能就可以。
价格:塑壳开关+交流接触器+智能电动机保护器(ARD2F-100/U+90FL)
1506+99+1280=2885
电动机保护器发展及10大功能特点
电动机保护器顾名思义就是给电机全面的保护控制,在电机出现过流、欠流、断相、堵转、短路、过压、欠压、漏电、三相不平衡、过热、接地、轴承磨损、定转子偏心时、绕组老化予以报警或保护控制。
目前电动机保护器已由过去的机械式发展为电子式和智能型,灵敏度高,可靠性高,功能多,调试方便。可直接显示电动机的电流、电压、温度等参数,保护动作后故障种类一目了然,较大方便了故障的判断,有利于生产现场的故障处理和缩短恢复生产时间。另外,根据电动机气隙磁场进行电动机偏心检测技术使电动机磨损状态在线监测成为可能,通过曲线显示反映电动机偏心程度的值的变化趋势,记录两年时间该值的变化情况,可早期发现轴承故障,做到早发现,早处理,避免扫膛事故发生。
安科瑞电气股份有限公司[股票代码:300286.SZ]是一家集研发、生产、销售和服务于一体的**企业,致力于为用户端提供能效管理和用电安全的系统解决方案。安科瑞电气具备从云平台软件到传感器的完整生产线,目前已有8000多套各类系统解决方案在全国各地运行,帮助用户实现能源的可视化管理,提供能源数据服务,为用户高效和安全用能保驾**。安科瑞能效管理系统包括变电所运维云平台、安全用电管理云平台、环保用电监管云平台、预付费管理(系统)云平台、智能变配电监控系统、电能质量治理系统、建筑能耗管理系统、工业能源管控平台、漏电火灾监控系统、消防电源监控系统、*门监控、应急照明和疏散指示系统、充电桩收费管理系统、数据中心动环监控系统、智能照明控制系统、IT配电绝缘监测等系统及相关产品。位于无锡江阴市的生产基地--江苏安科瑞电器制造有限公司是江苏省两化融合试点企业,拥有功能完善的产品试验中心,可开展环境、电磁兼容、安全性、可靠性等多种试验。生产过程依托**的信息化管理系统和严格执行ISO9001管理标准,为产品产业化、规模化实施提供了**,仪表年生产能力200万台,电量互感器150万只、节能成套柜10000台套。安科瑞在全国主要城市设立了分公司和办事处,当地配置销售、技术支持团队,快速响应客户需求,为用户提供优质的产品体验。安科瑞高度重视产品质量和技术创新,截止2018年底,公司拥有5项商标、18项发明**、70项实用新型**、93项外观**、147项计算机软件着作权,并参与多个国家或行业标准的制定。经过多年的积累和发展,安科瑞参与了诸多用户端能效管理项目,包括沪昆高铁多个站房电力监控和智能照明控制系统、上海通用汽车能耗管理系统、宁夏医科大学附属医院能源管理系统、天狮大学城宿舍远程预付费系统、山东金麒麟能源管理系统、苏州铁狮门能源管理系统、苏州中心消防电源管理系统等等。