电动机保护器参数 品质** 安科瑞

ARD3T智能电动机保护器主体与测量模块设计原理
　　摘 要：为了弥补国内电动机保护器行业没有完全模块式产品的空白，给出一种模块式电动机保护器ARD3T的主体、测量模块设计方法。按照功能进行模块划分，各模块利用内部数据总线进行数据传输，通过内部总线进行模块供电。给出主体、测量模块设计方法、典型硬件原理图，指出设计中所要注意的事项。给出各种环境下的测试数据，进一步给出了产品采用的抗干扰处理措施，测试结果表明设计的正确性和合理性，产品的设计思想、设计理念更符合未来市场的需求
　　0 引言
　　目前市场中各类电动机保护装置种类繁多，从简单的电子式热继电器到多功能、智能化、网络化产品，但独立模块化的产品较少，尤其是国内电动机保护器生产厂家没有真正意义上的模块式产品。通常国内电动机保护器将全部功能集中在主体内，这类产品的功能模块是线路板式模块，只适用于工厂内部生产使用，在使用场所需要进行功能扩展时要拆除主体单元，或通过调换新产品的方式来实现功能扩展，如果线路板上某一功能发生故障需要进行维修时，需要拆除整个产品，这样不利于现场使用。
　　ARD3T是模块式产品，有如下几种模块：测量模块、温度模块、模拟量模块、通讯模块、开关量模块、显示模块、主体模块。由主体和测量模块组成基本模块，实现基本的测量、保护、控制功能，其它模块作为选配模块，由基本模块加选配模块实现复杂功能，添加删除模块后，直接对产品组态即可投入使用，不需返厂，利于生产使用，本文主要介绍主体、测量模块的设计原理。
　　1 主体、测量模块功能介绍
　　主体模块是ARD3T的大脑，协调各模块工作，对各模块的信息进行分析、判断、处理。主体带有的硬件资源有：开关量输入、开关量输出、Rs485通讯电路、PTC测量电路、故障记录等。可提供的编程功能有：对开关量输入、输出编程、定时器、计数器、真值表、各种起动方式、保护动作、4～20mA变送输出等。
　　测量模块完成电流、电压、剩余电流测量，将测量结构通过内部数据总线发送给主体。测量模块电流测量范围为0.4A至800A，电压为AC380V、AC660V，频率45Hz～65Hz，漏电流为50mA～5A、3A～30A。电机电流小于等于100A时，采用一体式互感器模块(互感器安装于测量模块内部)，大于100A时采用外置式电流互感器+测量模块。
　　2 主体、测量模块设计原理介绍
　　2.1 主体、测量模块产品特点
　　常规电动机保护器产品的组成通常包括：互感器模块、主体模块、显示模块。互感器模块为保护级电流互感器，直接将互感器二次侧信号传输给主体模块，电流采样处理电路在主体模块内部。这种处理方式设计简单，但有以下不足：每种电流规格的互感器模块和主体模块是一一对应的，如果客户更换了使用的电机或生产工艺有变动时，原产品额定电流设定不能满足要求时，需要将互感器、主体两部分返厂重新更换;互感器模块出现故障后，主体无法给出提示;互感器模块没有与主体连接或连接不可靠，二次侧开路产生的高压。大多数常规电动机保护器仅能对开关量输入、开关量输出进行编程，可编程功能较少，不带有定时器、计数器、真值表功能，无法进行相关的编程，通常只带有一种起动方式，不可以现场对起动方式进行设定。
　　模块式的ARD3T产品主体与测量模块通过内部数据总线连接，测量模块供电来自内部数据总线，通过内部通讯协议主体可自动识别测量模块种类，主体模块检测到测量模块有故障时，自动发出报警提示。在实际使用因各种原因而需要更换电机，并且新电机的额定电流、功率等参数不在原保护器参数可设定范围内时，只需更换ARD3T测量模块，主体模块不必更改，新的测量模块与主体连接后，通过重新组态即可直接进行生产。测量模块本身带有CPU单元和信号采样处理电路，用于完成电参数的测量。主体和测量模块之间采用数字方式进行通信，信息传送可靠，主体和测量模块间没有通过连接线连接时，测量模块与主体接口不会产生高压危险。
　　与常规电动机保护器相比，ARD3T主体模块开关量输入、开关量输出可编程功能除常规的运动控制外，还包括各类报警输出、脱扣输出、计数器输出、定时器输出、真值表输出、通讯输出等，可以通过可编程功能实现较复杂的电机操作。ARD3T主体同时带有：保护模式、直接起动、双向起动、星三角起动、自耦降压起动、双速单绕组起动、双速双绕组起动等起动方式，通过液晶或上位机配置软件可以直接在不同起动方式间切换，更符合现场使用需求。ARD3T主体带有模块扩展接口，现场人员通过简单的外部接线即可实现模块功能扩展。
ARD2 系列智能电动机保护器(以下简称保护器)，采用新的单片机技术，具有抗干扰能力强、工作稳定可靠、数字化、智能化、网络化等特点。保护器能对电动机运行过程中出现的起动**时、过载、断相、不平衡、欠载、接地/漏电、阻塞、短路、外部故障等多种情况进行保护，并设有SOE 故障事件记录功能，方便现场维护人员查找故障原因。适用于煤矿、石化、冶炼、电力、船舶、以及民用建筑等领域。本保护器具有RS485 远程通讯接口， DC4～20mA 模拟量输出，方便与PLC、PC 等控制机组成网络系统。实现电动机运行的远程监控。
电动机保护器发展
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。
ALP300 保护器，采用新的单片机技术，具有抗干扰能力强、工作稳定可靠、数字化、智能化等特点。保护器能对电动机运行过程中出现的起动**时、过压、欠压、过载、断相、不平衡、欠载、接地、阻塞、短路等多种情况进行保护，现场维护人员可通过数码管显示屏快速查找故障原因。
工作原理：ALP300通过监测电动机工作时的电参数，以判断电动机是否出现故障或异常工作状态，并据此进行对应的自动保护控制，以达到无人值守时的自动保护或远程自动控制。

业绩表
　　南京中旗化工;
　　安徽昊源化工项目;
　　新泰焦化煤气综合利用项目;
　　上海化学什达废处理有限公司;
　　营口三征精细化工;
　　对二甲苯凝析油加氢装置;
　　山西宁武轩岗洗煤厂阳煤化工改造;
　　金江化学;
　　九江石化;
　　沈阳百傲化学有限公司改造;
　　中海油一渤西油气处理厂;
　　山西曙光船窝2#焦炉原地大修改造;
　　杭州得意新天地;
　　齐齐哈尔龙江阜丰生物科技有限公司;
　　滨州高新区东城工业园;
　　云南源鑫炭素有限公司炭素新材料;
　　吉林中粮生物材料;
　　齐齐哈尔龙江阜丰生物科技有限公司;
　　平顶山旭阳兴宇材料有限公司;
　　山西晋兴奥隆建材有限责任公司;
　　江西九江九宏新材料有限公司厂房;
　　江苏汉光生物工程有限公司;
　　黑龙江京盛华环保;
　　天津中福环保科技青岛力神项目;
　　云南源鑫炭素有限公司炭素新材料