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分體式LCD顯示馬達控制與保護單元

作者: 2013年07月18日 來源: 瀏覽量:
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趙波 江蘇安科瑞電器制造有限公司 摘要:文中通過對LCD、LED實際使用中各自的特點進行分析比較,說明LCD顯示馬達控制與保護單元在實際應用中的優(yōu)勢。并介紹ARD3新一代LCD顯示馬達控制與保護單元的設計思路、實際應用

趙波
江蘇安科瑞電器制造有限公司 

摘    要:文中通過對LCD、LED實際使用中各自的特點進行分析比較,說明LCD顯示馬達控制與保護單元在實際應用中的優(yōu)勢。并介紹ARD3新一代LCD顯示馬達控制與保護單元的設計思路、實際應用、產品性能指標、安裝方式。
關鍵詞:馬達保護與控制裝置;ARD3

Design and Application of Motor Protector and Control Device with Split Lcd Operator Panel 

Abstract: This paper
Key words: motor protector and control device;ARD3 

0  引言
  伴隨著電子式電動機保護器的大力推廣及應用,客戶對這種新式的電子式保護裝置的應用更加熟悉,同時也對產品的使用提出了更高要求,尤其是參數(shù)設定、故障查詢等人機交互方面。

1  分體LCD顯示方案的提出
  前一代ARD3電動機保護器分為一體式、分體72F、分體90F,都采用LED(數(shù)碼管,以下都以LED代表數(shù)碼管)顯示方式。在現(xiàn)場應用中LED顯示方式亮度高,即使在光線不好的地方也可以達到一目了然的效果,使用壽命長,產品價格便宜。
  與之相比LCD(液晶,以下都以LCD代表液晶)顯示亮度不夠,在產品附近才有比較好的顯示效果,觀看角度不同效果不同,和我們使用筆記本電腦時,顯示屏旋轉角度不同亮度不同一樣。LCD產品價格較LED要高出較多。
  但LCD一次性可顯示數(shù)據(jù)量較LED多,尤其采用中文顯示時,在國內使用中優(yōu)勢更加明顯??蛻粼趯η耙淮鶯ED顯示ARD3進行參數(shù)設計、故障查詢上時,多要借助說明書(LED顯示ARD3菜單項共有53項,故障代碼21項),這樣給客戶現(xiàn)場實際應用帶來了一定的麻煩。為了讓客戶應用更加方便,LCD顯示產品應運而生。

2  分體LCD顯示與前一代LED顯示相比所具有的優(yōu)勢
2.1  測量參數(shù)、故障記錄顯示
  ARD3可測量三相電流、三相電壓、剩余電流、功率、功率因數(shù)、頻率等電參量,LED顯示要借助面板上的發(fā)光二極管來確定現(xiàn)在顯示的是哪種電參量,很不直觀,而且還有很多信息無法顯示,例如:開關量狀態(tài)、故障記錄等內容。
  LCD顯示很好的解決了上述問題,采用128×64點陣式LCD,一屏中可以有4行數(shù)據(jù)顯示,帶有中文說明,不用再借助面板上發(fā)光二極管來表示具體參數(shù)。各種菜單項、開光量狀態(tài)、故障記錄、運行參數(shù)等信息都已中文形式在顯示面板上顯示出來,方便客戶參數(shù)、故障查詢、日常維護。LCD可顯示的故障記錄數(shù)據(jù)時包括:本次電機運行時間、停車具體時間、故障原因、停車時的各種電參量(三相電流、三相電壓、剩余電流等)。
2.2  各種保護功能參數(shù)設置
  ARD3具有過載、斷相、堵轉、阻塞、不平衡、欠載、剩余電流、起動超時、過壓、欠壓、相序、欠功率等保護功能。實際使用中,這些保護功能不一定全部打開,在保護參數(shù)設置時,LED產品需要經(jīng)過一步二進制到十進制轉化的過程,現(xiàn)場操作人員對這種設置方法不是十分適應。
  LCD顯示將各種保護功能使用中文排列好,需要對哪種保護功能進行設置時,直接查找到對應項進入設置即可,在很大程度上方便了客戶的使用。
2.3  控制方面
  原LED顯示產品,在顯示面板上沒有起、停操作按鈕,客戶只能通過開關量輸入信號來完成起、停操作。
LCD顯示產品,在顯示面板上自帶起動、停車按鈕,客戶可以在不安裝其它按鈕的情況下,通過LCD顯示面板完成電機起、停操作,從而節(jié)省大量元器件和布線工作。
2.4  其他改進方面
  分體式LCD顯示部分和ARD3主體部分采用航空接口連接,連接緊靠;使用RS485電平進行連接,增強了產品的抗干擾性和傳輸距離;將各種起動方式歸納在一起,客戶在現(xiàn)場使用時可以自行更改;面板增加了停車、起動、運行、報警、脫扣指示燈,更貼近于客戶實際使用的需要。新一代分體LCD顯示ARD3實物圖如圖1所示。

圖1 分體LCD顯示ARD3實物圖

3  分體LCD顯示ARD3產品特點、技術指標介紹
3.1  產品特點
  ■  顯示模塊采用嵌入式安裝,模塊尺寸為90×70,開孔86×66(單位mm),主體采用導軌安裝。
  ■  輔助電源支持AC/DC 110/220V,AC 380V。
  ■  測量功能分為基本測量(電流參數(shù))和增選測量(電壓、功率、相序、剩余電流(接地/漏電流))。
  ■  具有過載、堵轉、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時間等全面的電動機綜合保護功能。
  ■  8路DI無源干節(jié)點輸入,信號電源采用內置DC24V電源。
  ■  4路DO輸出,滿足直接起動,星—三角起動,自耦變壓器起動,軟起動等多種起動方式,通過通訊總線可實現(xiàn)遠程主站對電動機進行實時遙控“起/停”操作。
  ■  抗晃電確保電動機運行不間斷,重起動功能在短時欠壓、失壓時用于電動機分批重起。
  ■  具有標準的RS-485通訊接口,采用Modbus- RTU通訊協(xié)議,保證了上位機通訊的快速可靠。
  ■  具有DC4-20mA模擬量輸出接口,直接與DCS系統(tǒng)相接,可實現(xiàn)對現(xiàn)場設備的監(jiān)控。
  ■  具有系統(tǒng)時鐘和8次故障記錄功能,系統(tǒng)時鐘記錄當前時間(年、月、日、時、分、秒);故障記錄功能記錄電動機發(fā)生故障的時間,總的運行時間,故障原因,發(fā)生故障時電動機的各種參數(shù)值(如三相電流、三相電壓、剩余電流、功率因數(shù)、熱容比、電機狀態(tài)等)。
3.2  技術指標
  技術指標如表1所示。

表1 技術指標

技術參數(shù)
技術指標
輔助電源
AC/DC 110 / 220V,AC 380V功耗15VA
電機額定工作電壓
AC220V / 380V / 660V,50Hz / 60Hz
電動機額定工作電流
20.40A-2.00A
采用小型專用電流互感器檢測模塊
6.31.6A-6.3A
256.3A-25A
10025A-100A
25063A-250A
采用外置電流互感器
800250A-800A
繼電器輸出觸點容量
阻性負載
AC220V、6A;DC24V、6A ;
感性負載
AC250V、2A;DC24V、2A ;
開關量輸入
干節(jié)點(內置DC24V
通訊
RS485 Modbus-RTU協(xié)議
環(huán)境
工作溫度
-10ºC55ºC
貯存溫度
-25ºC70ºC
相對濕度
95﹪不結露,無腐蝕性氣體
海拔
2000m
污染等級
2
防護等級
主體IP20,LCD顯示模塊IP45(安裝在柜體面板時)
安裝類別
III


3.3  過載保護
  過載保護是現(xiàn)場是用中最重要的保護之一,用到電機的場所幾乎都開啟此類保護。ARD3采用熱模型保護原理,模擬電機實際發(fā)熱情況進行過載保護。ARD3共有8條過載保護曲線供客戶選用,其中曲線5、10、30分別相當于熱繼電器的10A、10、30脫扣級線。過載特征曲線圖(K曲線圖)如圖2所示,過載保護對照表如表2所示。

圖2 過載特征曲線圖

表2 過載保護對照表

4  結束語
  通過本文的介紹,可以看出分體式LCD顯示馬達控制與保護裝置,更加符合使用者的要求,保護裝置除可靠完成測量、保護功能,還附有很好的人機交互能力,降低客戶的使用難度,更有利于產品在市場中的大面積推廣。在顯示面板上集成控制功能、電機運行狀態(tài)指示功能(起、停、報警、故障),可以替代一部分按鈕、指示燈,為客戶節(jié)省成本,減少現(xiàn)場布線工作。
  ARD3電動機保護器采用先進的設計方案,集測量、保護、控制、通訊于一身,產品性能安全可靠,可以對電動機實施可靠有效的保護。ARD3電動機保護器在實際使用中完全可以替熱繼電器、溫度繼電器等傳統(tǒng)的電動機保護產品,替代各種指針式電量表、信號燈、電量變送器等常規(guī)元件,簡化電動機控制電路,減少柜內電纜連接及現(xiàn)場施工量。

  文章來源于:《電工技術》2009年第11期。

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