1 概述
ARD2(II)系列電動(dòng)機(jī)保護(hù)器(以下簡(jiǎn)稱(chēng)保護(hù)器)能對(duì)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行過(guò)程中
出現(xiàn)的起動(dòng)超時(shí)、過(guò)載、斷相、不平衡、欠載、接地/漏電、阻塞、短路、外部
故障等多種情況進(jìn)行保護(hù),并設(shè)有 SOE 故障事件記錄功能,方便現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)人員
查找故障原因。適用于煤礦、石化、冶煉、電力、船舶、以及民用建筑等領(lǐng)
域。本保護(hù)器具有 RS485 遠(yuǎn)程通訊接口, DC4~20mA 模擬量輸出,方便與
PLC、PC 等控制機(jī)組成網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的遠(yuǎn)程監(jiān)控
2 產(chǎn)品型號(hào)
注:保護(hù)器電流規(guī)格為 1、5 時(shí),接收主回路互感器二次側(cè) 1A、5A 信號(hào),主回路互感器客
戶(hù)自備。保護(hù)器電流規(guī)格為 1.6、6.3、25、100、250、800 時(shí),保護(hù)器自配互感器,使用自
配互感器測(cè)量電機(jī)回路電流。
注:1、ARD2/ARD2L 標(biāo)配電流測(cè)量功能和兩路繼電器輸出 DO1(95、96),DO2(97、98)
2、標(biāo)配 15、16 兩路開(kāi)關(guān)量輸入,選配 K 功能后提供額外的 6 路開(kāi)關(guān)量輸入 17-22 及 1
路繼電器輸出 DO4(11、12);選配 J 功能多 1 路可編程繼電器輸出 DO3(9、10)。
3 通用技術(shù)指標(biāo)
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4 外形尺寸及安裝
4.2 互感器安裝尺寸
互感器部分(保護(hù)器電流規(guī)格為 800A 時(shí)所配電流互感器)
注:引出線為雙芯屏蔽線,標(biāo)配長(zhǎng)度為 1m±10cm,客戶(hù)可根據(jù)需要定制。L-45 規(guī)格的漏電
互感器適用于 100A 及以下電流規(guī)格的保護(hù)器,L-80 規(guī)格的漏電互感器適用于 250A 電流規(guī)
格的保護(hù)器,L-150 規(guī)格的漏電互感器適用于 800A 電流規(guī)格的保護(hù)器。
5 通訊協(xié)議
5.1 通訊協(xié)議概述
ARD2(II)系列電動(dòng)機(jī)保護(hù)器使用 MOD BUS -RTU 通訊協(xié)議,MODBUS 協(xié)
議詳細(xì)定義了校驗(yàn)碼、數(shù)據(jù)序列等,這些都是特定數(shù)據(jù)交換的必要內(nèi)容。
MODBUS 協(xié)議在一根通訊線上使用主從應(yīng)答式連接(半雙工),這意味著在一根
單獨(dú)的通訊線上信號(hào)沿著相反的兩個(gè)方向傳輸。首先,主計(jì)算機(jī)的信號(hào)尋址到
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一臺(tái)的終端設(shè)備(從機(jī)),然后,終端設(shè)備發(fā)出的應(yīng)答信號(hào)以相反的方向傳
輸給主機(jī)。
MODBUS 協(xié)議只允許在主機(jī)(PC,PLC 等)和終端設(shè)備之間通訊,而不允
許獨(dú)立的終端設(shè)備之間的數(shù)據(jù)交換,這樣各終端設(shè)備不會(huì)在它們初始化時(shí)占據(jù)
通訊線路,而響應(yīng)到達(dá)本機(jī)的查詢(xún)信號(hào)。
5.1.1 傳輸方式
信息傳輸為異步方式,并以字節(jié)為單位,在主機(jī)和從機(jī)之間傳遞的通訊信
息是 11 位字格式,包含 1 個(gè)起始位、8 個(gè)數(shù)據(jù)位(最小的有效位先發(fā)送)、無(wú)奇
偶校驗(yàn)位、1 個(gè)停止位
6 典型應(yīng)用方案
直接起動(dòng)模式:電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、停車(chē)是通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)按鈕來(lái)控制的(保護(hù)器本身
不控制電動(dòng)機(jī)起、停),接觸器 KM 的吸引線圈串進(jìn)脫扣繼電器的常閉觸點(diǎn)中.通
電后,按下 SF (起動(dòng)按鈕)時(shí),KM 吸引線圈得電,使 KM 的主觸頭閉合,電
動(dòng)機(jī)開(kāi)始工作;當(dāng)按下 SS(停車(chē)按鈕)時(shí),KM 吸引線圈失電,使 KM 主觸點(diǎn)
釋放,電動(dòng)機(jī)停止工作
Y-△起動(dòng)模式:電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、停車(chē)是通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)按鈕來(lái)控制的(保護(hù)器本身
不控制電動(dòng)機(jī)起、停), 接觸器 KM1 的吸引線圈串進(jìn)脫扣繼電器的常閉觸點(diǎn)中.
通電后,按下 SF(起動(dòng)按鈕)時(shí),KM1、KM3 吸引線圈得電,使 KM1、KM3
的主觸點(diǎn)閉合,電動(dòng)機(jī)進(jìn)行Y型起動(dòng);延時(shí)時(shí)間一到則時(shí)間繼電器KT動(dòng)作,使
KM3 吸引線圈失電,KM3 主觸點(diǎn)斷開(kāi),KM2 吸引線圈得電,KM2 的主觸點(diǎn)
閉合,使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)入△正常運(yùn)行模式。當(dāng)按下 SS(停車(chē)按鈕)時(shí),KM1 吸引線
圈失電,使 KM1 主觸點(diǎn)釋放,電動(dòng)機(jī)停車(chē)。
注:選用 1A、5A 規(guī)格的 ARD2(II)保護(hù)器時(shí),需要先通過(guò)/1、/5 的互感器將一次
側(cè)電流轉(zhuǎn)換成 1A、5A 的電流,然后再通過(guò)標(biāo)配的 100A/20mA 電流互感器輸入
到保護(hù)器使用。 TA1、TA2、TA3 為/1、/5 互感器,需要客戶(hù)自行購(gòu)買(mǎi),BPCT
為我司標(biāo)配的 100A/20mA 電流互感器。
9 保護(hù)功能設(shè)置及說(shuō)明
9.1 保護(hù)功能參數(shù)設(shè)置:
■ 起動(dòng)超時(shí)保護(hù)
當(dāng)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)間達(dá)到用戶(hù)設(shè)定的起動(dòng)時(shí)間,電動(dòng)機(jī)的三相平均電流還大
于設(shè)定的額定電流 1.1(增安電機(jī)為 1.7)倍時(shí),保護(hù)器按照內(nèi)部設(shè)定的要求保
護(hù),發(fā)出脫扣命令,停止電機(jī)運(yùn)行。
■ 過(guò)載保護(hù)
當(dāng)電動(dòng)機(jī)在過(guò)負(fù)載情況下,長(zhǎng)時(shí)間超過(guò)其額定電流運(yùn)行時(shí),會(huì)導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)
過(guò)熱,絕緣降低而燒毀,保護(hù)器根據(jù)電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱特性,計(jì)算電動(dòng)機(jī)的熱容
量,模擬電動(dòng)機(jī)發(fā)熱特性對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行保護(hù)。
過(guò)載保護(hù)電流-時(shí)間對(duì)照表 13,過(guò)載特征曲線圖(K 曲線圖)如下圖所示。
過(guò)載保護(hù)電流—時(shí)間對(duì)照表:
■ 堵轉(zhuǎn)保護(hù)(起動(dòng)過(guò)流保護(hù))
電動(dòng)機(jī)在起動(dòng)過(guò)程中,如果由于負(fù)荷過(guò)大或自身機(jī)械原因,造成電動(dòng)機(jī)軸
被卡住,而未及時(shí)解除故障,將造成電機(jī)過(guò)熱,絕緣降低而燒毀電機(jī),堵轉(zhuǎn)保
護(hù)適用于電動(dòng)機(jī)起動(dòng)發(fā)生此類(lèi)故障時(shí)進(jìn)行保護(hù)。
■ 阻塞保護(hù)
電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中,如果由于負(fù)荷過(guò)大或自身機(jī)械原因,造成電動(dòng)機(jī)軸
被卡住,而未及時(shí)解除故障,將造成電機(jī)過(guò)熱,絕緣降低而燒毀電機(jī),堵轉(zhuǎn)保
護(hù)適用于電動(dòng)機(jī)起動(dòng)發(fā)生此類(lèi)故障時(shí)進(jìn)行保護(hù),阻塞保護(hù)適用于電動(dòng)機(jī)運(yùn)行過(guò)
程中發(fā)生此類(lèi)故障時(shí)進(jìn)行保護(hù);當(dāng)電流達(dá)到動(dòng)作設(shè)定電流時(shí),保護(hù)器及時(shí)在脫
扣(延時(shí))設(shè)定時(shí)間內(nèi)脫扣,避免電機(jī)燒毀。
■ 欠載保護(hù)
當(dāng)電動(dòng)機(jī)所帶負(fù)載為泵式負(fù)載時(shí),電動(dòng)機(jī)空載或欠載運(yùn)轉(zhuǎn)會(huì)產(chǎn)生危害,保
護(hù)器提供欠載保護(hù),當(dāng)三相的平均電流與額定電流的百分比低于設(shè)定值時(shí),保
護(hù)器應(yīng)在脫扣(延時(shí))設(shè)定時(shí)間內(nèi)脫扣。
■ 不平衡保護(hù)
電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí),三相電流不平衡率達(dá)到保護(hù)設(shè)定值時(shí),保護(hù)器按照設(shè)定的
要求保護(hù),發(fā)出報(bào)警或脫扣信號(hào),使電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行更加安全。三相不平衡率表
示三相電流與平均電流的大差值/額定電流與平均電流的大值的比值。
動(dòng)作時(shí)間誤差:在動(dòng)作時(shí)間定值±10%范圍內(nèi)。
保護(hù)動(dòng)作特性:當(dāng)不平衡率>設(shè)定值時(shí)動(dòng)作。
■ 接地/漏電保護(hù)
保護(hù)器具備接地保護(hù)和漏電保護(hù)功能(用戶(hù)只能選擇其中的一種)。接地電
流采用三相電流矢量和疊加而成,漏電電流通過(guò)增加零序互感器,檢測(cè)到漏電電
流大于設(shè)定的故障電流值,則保護(hù)器在脫扣(延時(shí))設(shè)定時(shí)間內(nèi)脫扣,以保證人
身安全。
■ 短路保護(hù)
當(dāng)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行電流超過(guò)設(shè)定的保護(hù)電流時(shí)保護(hù)器按設(shè)定的要求進(jìn)行保護(hù),
在脫扣(延時(shí))設(shè)定時(shí)間內(nèi)脫扣。
■外部故障保護(hù)
當(dāng)有外部故障出現(xiàn)時(shí),外部故障開(kāi)關(guān)量閉合,則保護(hù)器檢測(cè)到有外部故障
信號(hào)輸入,在脫扣(延時(shí))設(shè)定時(shí)間內(nèi)脫扣。
■ 斷相保護(hù)
斷相故障運(yùn)行時(shí)對(duì)電動(dòng)機(jī)的危害很大,當(dāng)電動(dòng)機(jī)發(fā)生斷相時(shí),保護(hù)器按照
設(shè)定的要求保護(hù),發(fā)出脫扣指令,使電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行更加安全。
■ 過(guò)壓保護(hù)
電壓過(guò)高引起電動(dòng)機(jī)絕緣程度損傷,當(dāng)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行電壓超過(guò)設(shè)定的保護(hù)電
壓時(shí)保護(hù)器按設(shè)定的要求進(jìn)行保護(hù),在脫扣(延時(shí))設(shè)定時(shí)間內(nèi)脫扣。
■ 欠壓保護(hù)
電壓過(guò)低會(huì)引起電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速降低,甚至停止運(yùn)行,當(dāng)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行電壓下降
至設(shè)定的欠電壓保護(hù)范圍時(shí),保護(hù)器按設(shè)定的要求進(jìn)行保護(hù),在脫扣(延時(shí))設(shè)
定時(shí)間內(nèi)脫扣。
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10 注意事項(xiàng)
1、4~20mA模擬量輸出中20mA對(duì)應(yīng)2倍電動(dòng)機(jī)額定電流。
2、一次回路,三相電流穿線方向需一致,否則將導(dǎo)致接地保護(hù)出錯(cuò)。
3、當(dāng)保護(hù)器配有接地/漏電保護(hù)功能時(shí),從漏電流互感器引入保護(hù)器的導(dǎo)線建議
采用屏蔽導(dǎo)線,否則可能導(dǎo)致測(cè)量數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。
4、電機(jī)的額定電流,按照電機(jī)實(shí)際額定電流設(shè)置,不需放大或縮小。
5、保護(hù)器一旦發(fā)生脫扣動(dòng)作,在故障排除后,重新起動(dòng)電動(dòng)機(jī)前,需對(duì)保護(hù)器
進(jìn)行復(fù)位,否則將無(wú)法起動(dòng)電動(dòng)機(jī)。
6、電機(jī)冷卻時(shí)間:電機(jī)過(guò)載保護(hù)動(dòng)作后(故障顯示為hEAt)由于熱累積,冷卻
后方可復(fù)位。
7、修改完參數(shù)后必須復(fù)位操作,使當(dāng)前設(shè)置參數(shù)有效。
8、在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際使用中,由于保護(hù)器的參數(shù)設(shè)置不合理,可能會(huì)導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)一起
動(dòng)就保護(hù)或無(wú)保護(hù)作用,此時(shí),可將所有保護(hù)功能都關(guān)閉,根據(jù)保護(hù)器在電動(dòng)
機(jī)正常運(yùn)行時(shí)測(cè)量得到的各種參數(shù)對(duì)保護(hù)器的各種保護(hù)參數(shù)進(jìn)行重新設(shè)定。
9、若保護(hù)器設(shè)定的各種保護(hù)參數(shù)是合適的,但電動(dòng)機(jī)一起動(dòng)保護(hù)器就動(dòng)作,根
據(jù)保護(hù)器顯示的動(dòng)作代碼來(lái)查找故障原因。
10、保護(hù)器在出廠時(shí)的各種設(shè)置參數(shù)采用默認(rèn)設(shè)置(用戶(hù)特別要求除外),用戶(hù)
在實(shí)際使用中可根據(jù)實(shí)際需要將各種保護(hù)功能打開(kāi),并對(duì)各種參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。
11、如用戶(hù)無(wú)特別注明,互感器與保護(hù)器的連接線默認(rèn) 1m。
12、如用戶(hù)有特殊要求的(如單相電動(dòng)機(jī)保護(hù)器、連接線長(zhǎng)度等)需在訂單中注
明。