ST503F-820A/电动机过电压保护器原理

发布时间:2018-08-23

ST503F-820A电动机过电压保护器原理概述:

该电路中间继电器用于控制系统的输出信号与负载端电气隔离,实现弱电(PLC)控制强电(电机电流)电路的通断。PLC控制T、2#、3*振动电机的顺序启动和逆序停止的手动和自动运行及电动机的故障保护;笔者利用A52/AA型油品交流耐压测试仪对保护器内腔的电机油进行了测试,调整2板施加10kV交流电,2间隙调整到2.5mm,1min不击穿,符合电机油耐压标准要求。

ST503F-820A电动机过电压保护器原理执行标准:
                  
       ST503F-820A图片

ST503F-820A产品用途
ST503F-820A实际使用中,几种情况可能同时出现,并且互为因果,不可能像实验室那样,是用崭新的压缩机作测试,而且往往将问题简单化。 目前使用的热保护器和过载保护器的大局限在与无法从根子上避免上述所有现象的发生,因而对电机的保护也只能停留于事后的“冷却疗法”,即暂时停机,让压缩机自然冷却,然后再运转。热保护器和过载保护器没有吸合次数限制,电机往往会在“保护-运转-再保护-再运转”的循环中烧毁。对于突发事件,如由铜屑等引起的绕组绝缘损坏或短路,电机会瞬间温烧毁,热保护器和过载保护器都来不及反应,无法保护。
实践证明,结合用户的需求,在设计电动机保护器(电机保护器)时应符合下列要求:
1、采用电流取样 这既可兼顾过流和断相保护的不同特点,又可充分反映不管断相都要在供电线路电流上反映出来的事实;避免了其它取样方案的缺点和局限性。采用电压取样虽造价低廉,但只能保护电源到取样接入处之间的断相,保护不了取样接入处到电机之间的断相。采用中性点或人造中性点对零线电流或电压取样,由于单相负载的投入或切除,必然会使中性点电压或零线电流变化,这将使保护整定值难以确定。
2、选用反应灵敏的电子式保护器方案 确保断相起动时拒绝合问,运行断相时瞬时跳闸。至于对断相实行延时保护和过热保护的观点是陈旧的、片面的。适用领域
■基础设施
△港口或铁路系统(航空港、铁路客运中心等)
△速公路照明或通风系统
△驻地控制保护系统(如边防哨所、雷达基站)
■消防系统
△各种场合的消防泵,风机等
特别提示
消防型在线路发生故障时,产品发出报警后,必须将红色的操作旋钮旋至“再扣”
位置方可解除报警信号,继续使用时应重新旋至“接通”位置。



ST503F-820A工作原理
ST503F-820A平常电动机在轻载或空载状态下的工作效率是非常低的。电动机连续工作必须消耗定的能量以提供磁场。当供给电动机的端电压恒定时,产生的磁通也保持恒定。在额定转速下,磁场消耗的能量保持恒定,与负载所需的转矩无关,支持负载转矩的能量大小取决于电磁转矩的大小。当负载转矩增加,转子的转速会稍微下降(转差率增大),使得感应的转子电流上升以增加电磁转矩。相反,如果需要的负载转矩减少,转差率减少,转子电流下降,定子电流也相应下降。但在端电压恒定的情况下,定子提供磁场的电流在任何负载转矩条件下将保持恒定。结果是感应电机的效率随负载的减少而降低。电动机保护器的软件的功能是以硬件为基础完成各种保护算法及方案,并提供丰富灵活的手段对装置进行整定、监视和维护,是整套装置的灵魂。电动机智能保护装置的软件设计主要任务是: 
(1)提供准确、实时的保护算法。 
(2)为用户提供简洁、方便、清晰的人机对话界面。
(3)提供简便快速的整定值设定方法,时间校准方法。
(4)及时、可靠地完成对各种故障的保护。保护器就是款设计简洁,保护功能较多,能够满足大多数电动机保护要求的经济型的智能电动机保护器。智能电动机保护器采用低成本的设计方案,整体系统由信号处理单元、处理单元、电源模块、人机交互单元、人机界面、控制模块、通讯接口模块等构成。通过闭环反馈系统控制,其感应电路比较通过电机的电压和电流波形。由于是电感电路,电压和电流波形存在时间差,负载越轻,电流波形的滞后越大。电流相对于电压的滞后关系
同的负荷条件下,和电动机多功能节电保护器连续监测电机电压电流之间的相位角,依据负荷的变化改变相位角。它通过使用晶闸管半导体开关元件来切削电压而进行控制。晶闸管允许电源电压正半周和负半周的部分供给电机。

 ST503F-820A技术资讯
系统正常运行时,数码管显示当前电动机三相电流、三相线电压,通过按键来查看各分相的电压电流;有故障时,显示故障代码,将故障原因、发生故障时的电流值、电压值、电动机运行时间存入EEPROM中实现故障记录功能,并在保护器面板上配有过载,断相、不平衡等故障报警指示灯方便用户使用。
保护功能:根据需要可配有剩余电流保护、温度保护、过压保护、欠压保护、欠功率保护、相序保护、失电重起等保护功能;
电机过载保护器过载跳闸原理
电流过载保护器也叫热保护器,是利用电的发热原理来工作的,根据设备的额定电流选择,般为1.1-1.5倍,但电动机还要考虑启动电流和保护器的动作时间.
具有DC 4-20mA变送输出,MODBUS、PROFIBUS通讯功能,可以提生产自动化程度,减少设备投资。
工作原理如下:“95、96”接点作为保护接点,保护器上电后处于常闭状态,当出现故障或辅助电源断电后变为常开状态。“7、8”接点同起动按钮SB2并联,出现晃电后“7、8”吸合维持控制回路处于起动状态,电压瞬间后可执行重起功能。
   全压起动产生过的起动冲击转矩将引起系列的机械问题,如连接件损坏、电动机机座变形、传送带撕裂,齿轮或齿轮箱损坏等。
随着晶闸管的问世,从二十世纪七十年代开始推广应用晶闸管交流调压技术的低压固态软起动器,之后随着电力电子控制应用技术的发展,美国摩托托尼公司推出了系列的中、低压软起动器,电压范围从0.2-15KV,广泛应用在各地,其中大量产品在市场已经运行十年之久。
  电动机方面:要先了解的型号规格、电动机功能特性、防护型式、额定电压、额定电流、额定功率、电源频率、绝缘等级等。这些内容基本能给用户如何正确选择与使用电机保护器提供了参考依据。
  环境条件:主要指常温、温、寒、腐蚀度、震动度、风沙、海拔、电磁污染等。
环境条件:主要指常温、温、寒、腐蚀度、震动度、风沙、海拔、电磁污染等。
电动机用途:主要指拖动机械设备要求特点,如风机、水泵、空压机、车床、油田抽油机等不同负载机械特性。
对于工作条件要求很,安全性和连续性又很关键的,而自动化程度,且需要专人控制、监护、管理,需组网监控的MCC系统中,应选用中档、功能较全的保护器。
电动机保护器产品体积小,结构紧凑,安装方便,在低压控制终端柜和1/4模数计以上各种抽屉柜中可以直接安装使用,而且具备完善的网络通讯功能,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,提了控制回路的可靠性和自动化水平,适用于石油、电力、煤矿、造纸以及民用建筑等领域。
电动机保护器配用电流变比互感器时,若设备现场或控制室需电流表显示时,好另配个电流互感器,不然对配带电流表的那相电流显示会有影响;
  为了确保异步电动机的正常运行及对其进行有效的保护,必须考虑异步电动机与保护装置之间的协调配合。特别是大容量电网中使用小容量异步电动机时,保护的协调配合更为突出。
  在工程中实际采用的方法:
  利用热继电器测量电流是否过电动机的额定电流值,调整整定电流值。电动机运行时过载,热继电器的辅助头,常闭点断开,常开点闭合的特性进行保护。在继电控制中把常闭点与停止按钮串入,过载时停止电动机运行,并给出报警信号。
设计方案
根据产品功能,电动机保护器要完成:测量电动机三相电流、三相电压、剩余电流,判断电动机各种故障,根据不同故障保护电动机,显示所有测量参数、故障代码、功能菜单,与上位机通讯等功能,经过方案论证,采用瑞萨公司的H8/3687单片机。
本文介绍的以H8/3687单片机为核心的电动机保护器,是新代智能化、网络化、数字化的电动机保护器。保护器对电动机的过载、断相、不平衡、堵转、阻塞、欠载、温度、欠电压、过电压、欠功率、剩余电流等故障导致的危害加以保护,大限度地保证设备运行的可靠性与安全性。
   保护器执行输出(继电器触点容量)不能满足控制回路中交流接触器需要容量时,必须加中间继电器过渡控制。
   保护器整定电流值设定原则等于电动机额定电流值。
   保护器固定位置尽可能便于安装、调试、观察。
   保护器使用管理必须由人员负责,无关人员不得随意操作动用。
在Is—IB范围内就很难确保有选择性.因此要求该范围应尽量小。从现行IEC标准规定来看,限值为Is=O.75Ij,Ib=1.25IJ。目前过载保护装置的额定接通和分断能力均按0.75IJ考核,显然偏低些,从IEC标准修改的动向,今后有可能按IJ考核,以提其可靠性。因此上述的协调配合应既考虑其选择性,又考虑其额定接通和分断能力。
当任相缺相时,将使接触器或这只继电器的线圈上的电压始终处于50%~57.7%的线电压,电压大小将根据绕组连接方式的不同而有所不同。由于这电压的存在,使接触器或继电器处于不确定的状态,即有可能返回或者断开,也有可能继续维持吸合状态。
电动机保护器抗晃电应用
晃电是什么意思?
      “晃电”指的是电网因雷击、对地短路、重合闸、设备起动、发电厂故障及其他原因造成电网电压短时失压、电网电压短时大幅度波动、短时断电数秒等的电能质量事件。
特种行业的电机保护了解不多。般应用场合常见的电机保护是两种。是过载保护,二是漏电保护。
至于接线。过热保护是通过监测电路有无连续大电流信号来保护电机的,所以要串联。漏保是通过监测电路中进出各线的电流几和数值相加是否为零来实现保护的,所以也要串联。




ST503F-820A技术服务
ST503F-820A“三包服务”细则:按照《三包规定》,符合三包规定的期限内消费者可 以凭  发票和保修卡要求获得以下服务:  (1) 如果商品在出售之日起7日内,消费者所购买的产品出现《三包规定》所列性能故障,消费者可以要求修理,更换或退货。  (2) 如果商品在出售之日起第8日至第15日内,消费者所购买的产品出现《三包规定》所列性能故障,消费者可以要求修理或更换。  (3)如果在商品三包期内,消费者所购买的产品出现《三包规定》所列性能故障,且经两次修理仍不能正常使用的,凭维修者提供的维修记录消费者可 以要  求免费调换同型号同规格的商品。

公司
其中,为了防止保护器工作状态处于脱扣,影响到检测结果,需对保护器进行次远程复位操作,随后操作继电器,给保护器输入信号,同时对分机单元发送计时命令(该命令为广播包命令),此后不断地读取保护器运行状态。1-2有功电量计量偏差问题的出现这问题作为现今智能电动机保护器在变频器应用中常见的问题,其出现主要是由.对比可以发现线宽增加到2 mm 时效果不太明显并且会增加成本,因此可以适当地选择线宽达到合适效果。堵转:在脱扣等级特性曲线后启用,可设0~1020%有效,在此我们定义300%,无延迟。磁场强度仿真定量评估与分析
磁场辐射是由环路产生的差模辐射引起的,差模辐射受电流大小的影响。由于电源模块具有会产生电磁噪声的开关器件,以及信号采集模块中电缆线路的谐波成分较多,因此磁场强度大的位置主要集中在电源模块和采集模块。基于经验,直接在其控制电路上加了该智能保护器,现在设备运行正常。在马达保护控制器期内把变比缩小5 倍,从而增大马达保护控制器的采样电流,改造后小电流回路能正常运行,且马达保护控制器电流显示更准确稳定。
近年来,出现了种的电机保护器智能 马达保护器,它取代了热继电器而得到了广泛应用。由于其产品体积小,结构紧凑,安装方便,在低压控制终端柜的各种抽屉柜中可直接安装使用,自动化程度,控制回路稳定可靠,般有如下特性:独立于自动化系统的多功能、固态全电机保护系统。当介质温度降低时,继电 器了2断电,再降至60C时,继电器〗4断电,电磁水阀 2断电,冷却器1停止冷却。这方面uL有的客户服务人员可以尘时为客户提供帮助。共模辐射分析
智能电动机保护器结构中同时存在定的共模辐射,例如图3 所示,实际变压器初级和次级绕组之间有个很小但不等于零的耦合电容,此电容为共模电流提供条穿过变压器的通道,电源模块的变压器就会产生共模辐射。故障报警信号经PROFIBUS DP发送到 PLC在上位机或操作员面板显示出来,加快了维修人 员对故障的判断和处理速度,减少了停机时间。
通过对比在远离干扰信号的右上方是感应电流小的位置, 在0.2 GHz时为7.433 7 ×10-4 A,而在1 GHz 时达到1.139 6 ×10 -1 A,可知在干扰电压频率时干扰范围更远。如果测得的各项数值出了额定值或规定 值以后,会直接影响低压配电系统的正常运行,严 重情况下也会引发电气故障甚至酿成电气火灾。动位財通过远程控制基本单元来启动电机。
还有电机控制 回路逻辑繁琐,检修维护复杂造成的设计与生产 效率低下,显现出设备现状与技术发展越来越不 相四配。介绍款经济型智能马达保护器的应用、常见故障及故障处理措施,该保护器将众多保护功能集于 体,针对电动机在实际使用中会遇到的多种故障进行保护,使电机在各种故障条件下不会产生损坏,提电 动机运行的可靠性,减少了由于电动机的故障问題带来的生产损失,优化了控制系统和电机启动器之间的连 接,提了设备可用性,使系统的启动、运行和维护费用大大降低。其中保护功能主要包括:①速断保护(短路保护);②两段式负序电流保护(断相、逆相、电压/电流不平衡、定子绕组或引出线不对称相间短路、定子绕组匝问短路保护);⑧热过载保护;④启动时间过长保护;⑤堵转保护;⑥接地保护;⑦低电压保护;⑧差动保护。
短时重复启动电机每启动次,会在电机 内产生定的热量,这热量尚未散发又频繁重复 启动,必然会造成热量的积累,从而过热烧毁电机。



技术参数

主要技术参数
额定控制电源电压              V
220(AC)、380(AC)
机械寿命                     次
≥1000000
电寿命                       次
≥100000
触点容量  380·3(AV)  V·A
V·A
220·5(AC)
整定电流 A
1~50、20~100、50~200
过载保护
整定电流倍数   
1.01          1.2              3                4
 动作时间   
≥20min       ≤2min          ≤15s            ≤3s
堵转保护
堵转电流倍数 4
动作时≤3 s
断相保护动作时间≤3 s
三相不平衡保护
三相电流中任相低于另两相电流的50%时动作时间≤3s。
漏电保护
当电动机或控制箱外壳漏电,对电源零线有60V及以上的
电压时,动作时间为≤2s(JD-501无此功能)。

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