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電機的安裝取樣與原理分析

發布時間:2019-01-30 瀏覽:426次


  在三相交流電動機的使用中,越來越多的用于三相不可逆轉的傳動設備(如水泵、風機、空壓機、電梯電機等)。為使電機能在斷相、相序、過壓、欠壓情況下及時得以保護,相應保護器應有上述保護功能,以保證電機和設備正常安全工作。在電壓取樣型保護器中,通常通過保護器對電機工作電壓進行監測,判斷其電壓狀態(如過壓、欠壓、相序、錯相,并在保護器面板上呈現上述故障指示),如有故障,保護器則對三相供電電路中的控制電器(如交流接觸器)進行控制,分斷主回路電源,從而對電機和傳動設備進行有效的保護。

  電壓取樣型保護器與電流取樣型比較其最大特點:它與被保護電器設備的功率大小無關,而只根據電網電源質量的情況來進行保護,使被保護電器避免因電源質量不良造成損壞。

  特別是在三相不可逆轉設備或饋電線路中,待確定相序后,因維修或更改供電線路與原認定相序錯相相接時,保護器可鑒別其原定相序,從而對電機和相應設備進行保護。

  2保護器主要技術參數(1)工作電壓:交流三相300~460V,50Hz.

  (2)過壓保護:380~460V可調,延時約0.5~5s可調。

  (3)欠壓保護:300~380V可調,延時約1~10s可調。

  (4)斷相與相序保護:動作時間≤0.2s.

  (5)保護觸點容量:AC220V5A(阻性)。

  (6)功耗:<3VA.

  (7)保護器欠壓及過壓動作特性如所示。

  特性線1為單相過欠壓特性線;特性線2為雙相過欠電壓特性線;特性線3為三相過欠電壓特性線。

  (8)保護器設置參數過壓值――設定旋鈕可設置被保護對象允許運行電壓的最大值(上限)。

  欠壓值――設定旋鈕可設置被保護對象允許運行電壓的最低值(下限)。

  過壓延時――當運行電壓超過設定過壓值時到達保護器動作的時間(s)。

  欠壓延時――當運行電壓低于設定欠壓值時到達保護器動作的時間(s)。

  以上參數設置可在使用前根據電機需保護的情況來進行適當的設置。

  3原理分析3.1設計總體原理因考慮保護器應有過壓、欠壓、斷錯相三種保護功能為一體,采用3輸入端與非門和電壓比較器來完成此功能。如果發生上述故障,在IC4B組輸入端⑧、②、①端分別決定斷錯相、過壓、欠壓故障,此時信號輸入為“0”電平,且經IC4C組反相(用此組輸出端⑥來驅動V1的工作狀態)使V1截止,KA1由吸合狀態變為釋放狀態,控制觸點轉換。原理圖中KA1的觸點為釋放狀態下(V1截止工作情況下),保護器如處在正常工作狀態時KA1呈吸合狀態(V1放大工作狀態下)。

  3.2斷錯相保護分析三相電源經A、B、C端進行檢測,且三相電源分別加入RC移相電路,如在相序一定,則在n、w兩端Unw矢量較小,通過對此電壓整流、濾波、使L3(斷錯相)指示無以驅動,則光耦IC2(對采樣信號與工作電壓起隔離)處截止不導通狀態。從而使IC4A輸入端○11、○12、○13端均為“0”狀態,則輸出⑩端為“1”此時主要取決于IC4B輸入②、①端的變化。如有錯斷相或缺相故障時Unw矢量增大,通過對此電壓的整流、濾波使L3與IC2工作。IC4A輸入端為“1”則輸出端⑩為“0”,從而致使V1截止,KA1釋放,保護器呈保護工作狀態。

  3.3欠壓工作保護分析當IC1A組⑨端(欠壓)電壓與⑩端(由IC4A端經R8、R9電阻分壓),IC1A中⑩端電壓U⑩>U⑨,則⑧端為“1”,欠壓指示燈L1工作。IC1B中○12與○13比較(通過RP3、R11對C5充電,設定欠壓保護時間);當U○12<u○13則○14端為“0”則ic4b中①端為“0”,v1截止,ka1釋放,保護器呈保護狀態。<p="">

  3.4過電壓保護分析當IC1C組⑤端(過壓)電壓與⑥端比較,U⑤>U⑥時,⑦端輸出“1”,過壓指示燈L2工作,IC1D中③端與②端(RP4、R17對C9充電,過壓保護時間設定)U③<u②則①端為“0”,則ic4b中②端為“0”,v1截止,ka1釋放,保護器呈保護狀態。<p="">

  3.5工作電源部分經變壓器(變壓器干燥處理過程及原理)將A、C兩相變壓、整流、濾波、穩壓提供Vcc與VDD工作電源。

  保護器欠壓以及過壓取樣的基準電壓經A、B、C三相,通過R1、R2、R3分壓電阻降壓后,對其電壓進行三相整流,可得到較高的輸出電壓且紋波電壓幅度較小,取樣電壓(過壓、欠壓)基準隨著A、B、C三相的變化而變化。

  4安裝尺寸和外形尺寸及典型應用線路安裝尺寸。

  5使用說明將保護器接入控制回路之中,通過保護器的⑧、⑩端的接通和斷開控制接觸器線圈KM,從而有效的對電機的工作狀態進行有效的控制和保護。

  按下起動按鈕SB2按,此時A、B、C三端對三相工作電源進行檢測,判定有無過壓、欠壓、相序(錯相)。如無上述故障,則保護器⑧、⑩端接通,KM得電,電機主回路得電,電機正常工作。反之如出現上述故障之一,則⑧、⑩端斷開,KM失電,電動機失電得以保護。

  (1)如在原控制回路中接入保護器后,電動機無法起動,且“錯斷相”燈亮,說明保護器相序鑒別已起作用,只需將保護器接線端的A、B、C三相任意兩相相互調換一下就能正常起動,此時相序已被認定。以后相序如有改變保護器即能起到保護作用。

  (2)保護器在正常工作時,三個故障指示燈都不亮,保護器控制觸頭⑧、⑩端接通。如三相電源有輕微不平衡時“錯斷相”指示燈略有微亮,屬正常。

  (3)保護器面板上刻度為示意性刻度,若要準確設定,則應在正式使用前測量確定。

  (4)保護器應在無腐蝕性氣體及導電塵埃等場所使用和貯存。

  6結束語該電壓取樣電機保護器在過壓、欠壓兩種情況下,因保護電壓范圍寬,且電壓保護參數值以及保護時間設置,保護時間也可設置,這為用戶在使用上提供了極大的方便。另外對電動機最常見的斷相故障和相序進行保護,又不受電機設備功率大小限制,是電壓取樣型保護器最大特點,現已被廣泛使用于上述領域中。

  


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