ARD智能型電動機(jī)保護(hù)器與熱繼電器相比有哪些優(yōu)勢

1、 智能型電動機(jī)保護(hù)器與熱繼電器相比有什么好處?

　　相同點(diǎn)：

　　功能：兩者都有過載保護(hù)、堵轉(zhuǎn)保護(hù)、缺相保護(hù)。

　　不同點(diǎn)：

　　1)保護(hù)的全面性：

　　熱繼電器：除以上功能外沒有其他保護(hù)。

　　智能型電動機(jī)保護(hù)器：過流保護(hù)(堵轉(zhuǎn)保護(hù))、三相電流不平衡、接地/漏電保護(hù)、啟動超時保護(hù)、欠載、欠壓、過壓保護(hù)、欠功率保護(hù)、溫度保護(hù)、外部故障保護(hù)、相序保護(hù)、抗晃電、失壓重啟功能。

　　2)過載保護(hù)的區(qū)別：

　　熱繼電器：只能做成跳閘功能，不能實現(xiàn)報警。

　　智能型電動機(jī)保護(hù)器：既可做成跳閘功能，也可以做成報警。

　　3)大電流承受能力：

　　熱繼電器：本身是雙金屬片，所以需要承受大電流的負(fù)載能力。

　　智能型電動機(jī)保護(hù)器：本身是互感器，所以不需要承受大電流的負(fù)載能力。

　　4)觸點(diǎn)的獨(dú)立性：

　　熱繼電器：很難進(jìn)行獨(dú)立觸點(diǎn)的輸出。

　　智能型電動機(jī)保護(hù)器：可以進(jìn)行獨(dú)立觸點(diǎn)的輸出。

　　5)其他功能的對比：

　　智能型電動機(jī)保護(hù)器具有熱繼電器所不具備的控制功能、測量功能(三相電流、電壓、功率、功率因數(shù)、電能、頻率、熱容量、電流不平衡率、漏電流值等)、故障記錄功能(當(dāng)前運(yùn)行時間、當(dāng)前停車時間、累計運(yùn)行時間、啟動電流、啟動時間、操作次數(shù)、輸入輸出狀態(tài)、8次故障記錄、運(yùn)行狀態(tài)指示)、4-20mA輸出功能、通訊功能、狀態(tài)量檢測功能。

　　ARD智能型電動機(jī)保護(hù)器的實現(xiàn)原理

　　三相電流采樣原理：

　　電動機(jī)主回路三相電流經(jīng)三個互感器感應(yīng)出二次電流，經(jīng)過三個采樣電阻把電流信號轉(zhuǎn)成電壓信號，經(jīng)運(yùn)放跟隨AD采樣電路轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號進(jìn)入微處理器，微處理器把數(shù)字信號用微積分算法得到三相電流的有效值，用于顯示與保護(hù)判斷，超過設(shè)定值，微處理器發(fā)出電平信號驅(qū)動繼電器動作。其余的模擬量輸入(如電壓、零序電流、AI模擬量輸入)原理與其相同。

　　開關(guān)量輸入工作原理：

　　微處理器隨時檢測開關(guān)量的輸入狀態(tài)，通過微處理器的IO口檢測電平信號，按照設(shè)置好的驅(qū)動邏輯驅(qū)動繼電器。

　　4-20mA輸出功能：

　　將4-20mA設(shè)置成相應(yīng)的變送輸出，如A相電流。微處理器通過三相互感器檢測AD采樣運(yùn)算最后得到有效值，按以下公式，將結(jié)果經(jīng)DA轉(zhuǎn)換成模擬量輸出。

　　AO = (Ia/Ie)*16+4 mA其中Ia為當(dāng)前A相電流，Ie為電動機(jī)額定電流。

　　3、保護(hù)功能舉例

　　熱繼電器：

　　堵轉(zhuǎn)、過載保護(hù)都是通過金屬片發(fā)熱層度，使金屬片彎曲來斷開主回路交流接觸器的線圈，最終達(dá)到保護(hù)的目的。

　　ARD智能型電動機(jī)保護(hù)器

　　1)過載保護(hù)

　　通過數(shù)學(xué)公式模擬電動機(jī)的發(fā)熱特性，通過對電動機(jī)發(fā)熱特性的分析進(jìn)行過載。我司產(chǎn)品采用的發(fā)熱計算公式為：Q=KΔI².t。此公式來源于金屬發(fā)熱模型。

　

　　熱繼電器過載特性曲線ARD系列電動機(jī)保護(hù)器過載特性曲線

　　通過上面兩圖對比可發(fā)現(xiàn)熱繼電器與電動機(jī)保護(hù)器過載的作用是一致的。

　　2)不平衡保護(hù)

　　舉個實例來說明ARD電動機(jī)保護(hù)器的不平衡保護(hù)，當(dāng)IA=30A，IB=75A，IC=75A，Iav=60A，Ie=100A計算得不平衡率為75%，不平衡率達(dá)到保護(hù)設(shè)定值30%，保護(hù)器按照設(shè)定值通過內(nèi)部繼電器節(jié)點(diǎn)(95.96)斷開主回路接觸器線圈來實現(xiàn)保護(hù)電動機(jī)的目的。

　　三相不平衡率計算公式為：|I-Iav|/IX，Iav為三相電流平均值，當(dāng)Iav小于Ie時，分母IX =Ie;當(dāng)Iav大于Ie時，分母IX =Iav。

　　3)阻塞保護(hù)(運(yùn)行過程中)

　　阻塞保護(hù)適用于電動機(jī)運(yùn)行過程中發(fā)生卡死。如保護(hù)器測得當(dāng)前運(yùn)行電流Imax=300%，電流達(dá)到動作設(shè)定值250%時，保護(hù)器按照設(shè)定值通過內(nèi)部繼電器節(jié)點(diǎn)(95.96)斷開主回路接觸器線圈來實現(xiàn)保護(hù)電動機(jī)的目的，避免電機(jī)燒毀。

　　4)堵轉(zhuǎn)保護(hù)(啟動過程中)

　　電動機(jī)在起動過程中，如保護(hù)器測得起動電流為210%，大于設(shè)定的堵轉(zhuǎn)保護(hù)設(shè)定值200%，保護(hù)器按照設(shè)定值通過內(nèi)部繼電器節(jié)點(diǎn)(95.96)斷開主回路接觸器線圈來實現(xiàn)保護(hù)電動機(jī)的目的，避免電機(jī)燒毀。

　　5)起動過程

　　上電后，保護(hù)繼電器(95.96)閉合，按下SS1，KM線圈得電閉合，接觸器KM的輔助觸點(diǎn)閉合構(gòu)成自鎖回路，電動機(jī)開始工作，當(dāng)按下SF1時，線圈失電釋放，電動機(jī)停止工作。一旦電動機(jī)發(fā)生任何故障，保護(hù)器斷開保護(hù)繼電器(95.96)，最終保護(hù)了電動機(jī)。

　　圖1 ARD智能型電動機(jī)保護(hù)裝置二次接線圖

　　4、經(jīng)濟(jì)效益

　　熱繼電器要實現(xiàn)電動機(jī)保護(hù)、控制、監(jiān)控、測量需要增加如下附件：

　　熱繼保護(hù)器。

　　監(jiān)控需要增加I/O模塊。

　　測量需增加合分閘指示燈、測量電流需增加電流表，現(xiàn)場顯示還需增加電流表互感器，DCS系統(tǒng)查看電流需要變送器。

　　要監(jiān)控電源是否消失需增加電壓繼電器。

　　電動機(jī)故障傳輸?shù)紻CS系統(tǒng)需增加中間繼電器。

　　電動機(jī)發(fā)生故障后，熱繼電器不知道何時發(fā)生的何種故障。

　　熱繼電器參數(shù)設(shè)定后靈敏度不高。

　　ARD電動機(jī)保護(hù)器完全可不增加其它設(shè)備的情況下完成以上功能。

　　5、 熱繼電器與電動機(jī)智能保護(hù)器實現(xiàn)電動機(jī)保護(hù)的材料及價格對比

　　圖2 熱繼電器與電動機(jī)保護(hù)器組成的電動機(jī)回路

　　熱繼電器組成電動機(jī)回路：

　　塑殼開關(guān)、交流接觸器、電流表(外加互感器)、起動指示燈、停車指示燈、故障指示燈、熱繼電器、變送器、零序互感器(帶接地保護(hù))、電動機(jī)。

　　注：電壓測量還需要增加電壓表和電壓互感器，現(xiàn)場傳到DCS系統(tǒng)還需要很多硬接線。

　　價格：塑殼開關(guān)(T4N250)+交流接觸器(A9-30-10)+電流表(外加互感器)+指示燈(CP1-10R-10)+熱繼電器(TA110DU90)+變送器+帶接地保護(hù)(LNG35 5A)

　　1506+99+100+14.8*3+581+400+646=3376.4

　　電動機(jī)保護(hù)器組成電動機(jī)回路：

　　塑殼開關(guān)、交流接觸器、電動機(jī)保護(hù)器(包括電流測量顯示、電壓測量顯示、功率測量、起動停車指示燈、變送器、接地保護(hù)、抗晃電功能)、電動機(jī)。

　　注：電壓測量不需要增加互感器、要上傳所有狀態(tài)量、模塊量、故障原因、故障時間、累計停車時間只要增加通訊功能就可以。

　　價格：塑殼開關(guān)+交流接觸器+智能電動機(jī)保護(hù)器(ARD2F-100/U+90FL)

　　1506+99+1280=2885

　　6、ARD電動機(jī)保護(hù)器選型

　　ARD2F型號如下所示：

　　1.ARD2F型號如下所示：

　　圖3 ARD2F型號說明

　　表1 額定電流

　　表2 額定電流附加說明

　　注：表2數(shù)據(jù)適用于AC400V，50Hz，1500轉(zhuǎn)/分的四極鼠籠式電動機(jī)

　　表3 附加功能代碼

　　注：1、帶有起動控制時，保護(hù)器最多提供2個起動繼電器用于順序控制外部2個接觸器的閉合/斷開，從而實現(xiàn)電動機(jī)的不同起動方式(如Y-?轉(zhuǎn)換起動、正反轉(zhuǎn)控制，自耦降壓起動等);

　　2、溫度保護(hù)的測量范圍：熱電阻100Ω～30kΩ;

　　3、對于無顯示要求的客戶，必須在一批訂單中訂購一個90FL顯示單元，作為調(diào)試使用。

　　表4 顯示方式

　　參考文獻(xiàn)：《ST500電動機(jī)控制器與熱繼電器相比有哪些的好處和價格比較》

　　作者簡介：戴金花，女，本科，江蘇安科瑞電器制造有限公司，主要研究方向為智能建筑供配電監(jiān)控系統(tǒng)。Email：2880157871@qq.com QQ：2880157871 手機(jī)：18860995103 電話：0510-86179967 傳真：0510-86179835 網(wǎng)址：http://www.acrel-et.com/