模塊式電動(dòng)機(jī)保護(hù)器設(shè)計(jì)
2.2 控制功能
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標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)電動(dòng)機(jī)保護(hù)器控制功能描述如下:“可具備對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行直接起動(dòng)、可逆(雙向)控制、各種減壓起動(dòng)和雙速控制的控制功能”。由此可見(jiàn)標(biāo)準(zhǔn)將控制功能作為非標(biāo)配功能處理,實(shí)際客戶(hù)使用時(shí)可以只將保護(hù)器當(dāng)作保護(hù)元件使用,模塊式電動(dòng)機(jī)保護(hù)器作為可編程產(chǎn)品,可以通過(guò)編程功能自由實(shí)現(xiàn)的起動(dòng)有:保護(hù)模式、直接起動(dòng)/全壓起動(dòng)、星三角起動(dòng)、自耦降壓起動(dòng)、可逆起動(dòng)、雙速起動(dòng),變頻器配合使用、軟起動(dòng)器配合使用等起動(dòng)方式。
除各種常規(guī)起動(dòng)方式外,模塊式電動(dòng)保護(hù)器還帶有兩種自起動(dòng)功能,自起動(dòng)功能如下:
a)帶有運(yùn)行中的電動(dòng)機(jī)因失壓或欠壓停車(chē),當(dāng)電源恢復(fù)到允許自起動(dòng)電壓值后,執(zhí)行立即自起動(dòng)、延時(shí)自起動(dòng)、禁止自起動(dòng)的功能。
b)帶有不考慮停車(chē)間隔時(shí)間的長(zhǎng)短,產(chǎn)品可根據(jù)掉電前產(chǎn)品記憶的電動(dòng)機(jī)運(yùn)行情況實(shí)現(xiàn)自起動(dòng)功
能。
2.3 保護(hù)功能
模塊式電動(dòng)機(jī)保護(hù)器須具備如下保護(hù)功能:過(guò)載保護(hù)、斷相保護(hù)、堵轉(zhuǎn)保護(hù)、阻塞保護(hù)、欠載保
護(hù)、不平衡保護(hù)、起動(dòng)超時(shí)保護(hù)、過(guò)壓保護(hù)、欠壓保護(hù)、欠功率保護(hù)、相序保護(hù)、單相接地保護(hù)、漏電保護(hù)、外部故障、工藝連鎖等多種保護(hù)功能。
2.4 產(chǎn)品著火危險(xiǎn)防護(hù)
工業(yè)類(lèi)產(chǎn)品需要具有不可燃燒的特性,選用的耐火材料應(yīng)具有GB 4943-2001規(guī)定的V2及以
上阻燃等級(jí),能承受GB/T 5169.5中嚴(yán)酷等級(jí)為20 s的針焰試驗(yàn)。
2.5 模塊劃分
智能型電動(dòng)機(jī)保護(hù)器具備如下功能:電流、電壓、功率、頻率等電參數(shù)測(cè)量;電機(jī)轉(zhuǎn)子、軸承溫度測(cè)量;電參數(shù)、溫度值的變送輸出;開(kāi)關(guān)量輸入、輸出;工藝連鎖;各類(lèi)保護(hù)功能;通訊組網(wǎng)等功能。從上述功能描述上看,功能可總結(jié)為:電參數(shù)測(cè)量;溫度測(cè)量;模擬量輸入輸出;對(duì)電機(jī)保護(hù)、控制;通訊功能幾方面。
采用按功能劃分模塊的方式,可以劃分出如下幾種模塊:電參數(shù)測(cè)量模塊、溫度模塊、模擬量模塊、通訊模塊、開(kāi)關(guān)量模塊、顯示模塊、CPU單元幾種。
2.6 模塊功能
各模塊功能如下:
CPU單元負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)各模塊工作,帶有開(kāi)關(guān)量輸入、開(kāi)關(guān)量輸出功能、對(duì)外通訊組網(wǎng)、時(shí)鐘、故障記錄、PTC測(cè)量等功能。開(kāi)關(guān)量輸入、輸出可以自由編程設(shè)定功能??梢詫?shí)現(xiàn)直接起動(dòng)、雙向起動(dòng)、雙速起動(dòng)、自耦降壓起動(dòng)、星三角起動(dòng)等多種起動(dòng)。CPU單元是模塊式電動(dòng)機(jī)保護(hù)器必備模塊。
測(cè)量模塊測(cè)量實(shí)現(xiàn)電流、電壓測(cè)量。電流范圍為0.4A至800A,電壓為AC220V、AC380V、AC660V,頻率45Hz~65Hz,漏電流50mA~5A。測(cè)量用電流互感器需要選取保護(hù)級(jí)電流互感器,保護(hù)級(jí)電流互感器相對(duì)測(cè)量級(jí)電流互感器過(guò)載能力強(qiáng),通??梢赃_(dá)到10倍過(guò)載不飽和。目前,市場(chǎng)上常用的保護(hù)級(jí)電流互感器,精度可以達(dá)到0.5級(jí),在保護(hù)類(lèi)產(chǎn)品中使用,效果很好。電機(jī)電流小于等于100A時(shí),采用一體式模塊互感器,當(dāng)大于100A采用外置式電流互感器。電動(dòng)保護(hù)器的過(guò)載、斷相、堵轉(zhuǎn)、過(guò)壓、欠壓、欠功率等保護(hù)功能都是通過(guò)對(duì)電參數(shù)的分析來(lái)實(shí)現(xiàn)的,測(cè)量模塊也是模塊式電動(dòng)機(jī)保護(hù)器的必備模塊。
溫度模塊通過(guò)外接PT100、PT1000、Cu50、PTC/NTC等傳感器實(shí)現(xiàn)溫度測(cè)量??梢允褂脺囟饶K,對(duì)電動(dòng)機(jī)繞組、軸承的溫度溫度進(jìn)行測(cè)量,通過(guò)實(shí)測(cè)的溫度值,執(zhí)行溫度保護(hù)。還可以通過(guò)溫度模塊的測(cè)溫功能,對(duì)電動(dòng)機(jī)的冷卻過(guò)程進(jìn)行精確跟蹤,測(cè)出實(shí)際冷卻時(shí)間。溫度模塊可以外接三路溫度傳感器,可以通過(guò)一個(gè)溫度模塊同時(shí)對(duì)電機(jī)繞組、軸承進(jìn)行測(cè)溫。
模擬量模塊可以實(shí)現(xiàn)模擬量輸入測(cè)量和模擬量變送輸出。模擬量輸入測(cè)量功能,可以被用在現(xiàn)場(chǎng)工藝連鎖保護(hù)、測(cè)量顯示等情況,模擬量輸入可接的設(shè)備包括:電力變送器、模擬信號(hào)變送器、轉(zhuǎn)速傳感器、角度傳感器、位置傳感器等設(shè)備,通過(guò)接收判斷上述設(shè)備的信號(hào)實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)的工業(yè)操作。通過(guò)模擬量輸出功能,能將電參量、溫度、模擬量輸入等參數(shù)轉(zhuǎn)換為DCS或PLC所需要的模擬量輸出信號(hào),由DCS或PLC執(zhí)行相應(yīng)的操作。
開(kāi)關(guān)量模塊對(duì)CPU單元的開(kāi)關(guān)量進(jìn)行擴(kuò)展,當(dāng)CPU單元的開(kāi)關(guān)量點(diǎn)數(shù)無(wú)法滿足使用者需求時(shí),通過(guò)外加開(kāi)關(guān)量模塊實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品開(kāi)關(guān)量點(diǎn)數(shù)擴(kuò)展。
常用的現(xiàn)場(chǎng)總線有:MODBUS、PROFIBUS、DEVICENET、CANBUS等,通過(guò)外加通訊模塊實(shí)現(xiàn)與PROFIBUS、DEVICENET等通訊網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通訊。采用專(zhuān)用通訊模塊來(lái)實(shí)現(xiàn),產(chǎn)品在多種通訊網(wǎng)絡(luò)中使用,使的產(chǎn)品應(yīng)有靈活性提到提高。
由CPU單元和測(cè)量模塊組成基本模塊,實(shí)現(xiàn)基本的測(cè)量、保護(hù)、控制功能,其它模塊作為選配模塊,由基本模塊加選配模塊實(shí)現(xiàn)復(fù)雜功能。
2.7 模塊互聯(lián)
模塊互聯(lián)直接影響到產(chǎn)品的可靠性。數(shù)據(jù)交換的處理是產(chǎn)品穩(wěn)定工作的關(guān)鍵,常用的通訊接口SPI、IIC、UART、CAN 等,都有自身的特點(diǎn)與局限性。根據(jù)產(chǎn)品實(shí)際功能、特點(diǎn),選用合理的通訊接口。通過(guò)選定的通訊接口進(jìn)行模塊互聯(lián)。
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評(píng)論