在三相交流電動機(jī)的使用中,越來越多的用于三相不可逆轉(zhuǎn)的傳動設(shè)備(如水泵、風(fēng)機(jī)、空壓機(jī)、電梯電機(jī)等)。為使電機(jī)能在斷相、相序、過壓、欠壓情況下及時得以保護(hù),相應(yīng)保護(hù)器應(yīng)有上述保護(hù)功能,以保證電機(jī)和設(shè)備正常安全工作。在電壓取樣型保護(hù)器中,通常通過保護(hù)器對電機(jī)工作電壓進(jìn)行監(jiān)測,判斷其電壓狀態(tài)(如過壓、欠壓、相序、錯相,并在保護(hù)器面板上呈現(xiàn)上述故障指示),如有故障,保護(hù)器則對三相供電電路中的控制電器(如交流接觸器)進(jìn)行控制,分?jǐn)嘀骰芈冯娫矗瑥亩鴮﹄姍C(jī)和傳動設(shè)備進(jìn)行有效的保護(hù)。
電壓取樣型保護(hù)器與電流取樣型比較其最大特點(diǎn):它與被保護(hù)電器設(shè)備的功率大小無關(guān),而只根據(jù)電網(wǎng)電源質(zhì)量的情況來進(jìn)行保護(hù),使被保護(hù)電器避免因電源質(zhì)量不良造成損壞。
特別是在三相不可逆轉(zhuǎn)設(shè)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(rèn)定相序錯相相接時,保護(hù)器可鑒別其原定相序,從而對電機(jī)和相應(yīng)設(shè)備進(jìn)行保護(hù)。
保護(hù)器主要技術(shù)參數(shù)(1)工作電壓:交流三相300~460V,50Hz.
(2)過壓保護(hù):380~460V可調(diào),延時約0.5~5s可調(diào)。
(3)欠壓保護(hù):300~380V可調(diào),延時約1~10s可調(diào)。
(4)斷相與相序保護(hù):動作時間≤0.2s.
(5)保護(hù)觸點(diǎn)容量:AC220V5A(阻性)。
(6)功耗:<>
(7)保護(hù)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(hù)器設(shè)置參數(shù)過壓值――設(shè)定旋鈕可設(shè)置被保護(hù)對象允許運(yùn)行電壓的最大值(上限)。
欠壓值――設(shè)定旋鈕可設(shè)置被保護(hù)對象允許運(yùn)行電壓的最低值(下限)。
過壓延時――當(dāng)運(yùn)行電壓超過設(shè)定過壓值時到達(dá)保護(hù)器動作的時間(s)。
欠壓延時――當(dāng)運(yùn)行電壓低于設(shè)定欠壓值時到達(dá)保護(hù)器動作的時間(s)。
以上參數(shù)設(shè)置可在使用前根據(jù)電機(jī)需保護(hù)的情況來進(jìn)行適當(dāng)?shù)脑O(shè)置。
3原理分析3.1設(shè)計(jì)總體原理因考慮保護(hù)器應(yīng)有過壓、欠壓、斷錯相三種保護(hù)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(fā)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(jīng)IC4C組反相(用此組輸出端⑥來驅(qū)動V1的工作狀態(tài))使V1截止,KA1由吸合狀態(tài)變?yōu)獒尫艩顟B(tài),控制觸點(diǎn)轉(zhuǎn)換。原理圖中KA1的觸點(diǎn)為釋放狀態(tài)下(V1截止工作情況下),保護(hù)器如處在正常工作狀態(tài)時KA1呈吸合狀態(tài)(V1放大工作狀態(tài)下)。
3.2斷錯相保護(hù)分析三相電源經(jīng)A、B、C端進(jìn)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(qū)動,則光耦I(lǐng)C2(對采樣信號與工作電壓起隔離)處截止不導(dǎo)通狀態(tài)。從而使IC4A輸入端○11、○12、○13端均為“0”狀態(tài),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(hù)器呈保護(hù)工作狀態(tài)。
3.3欠壓工作保護(hù)分析當(dāng)IC1A組⑨端(欠壓)電壓與⑩端(由IC4A端經(jīng)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(shè)定欠壓保護(hù)時間);當(dāng)U○12
3.4過電壓保護(hù)分析當(dāng)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(hù)時間設(shè)定)U③
3.5工作電源部分經(jīng)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(wěn)壓提供Vcc與VDD工作電源。
保護(hù)器欠壓以及過壓取樣的基準(zhǔn)電壓經(jīng)A、B、C三相,通過R1、R2、R3分壓電阻降壓后,對其電壓進(jìn)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(zhǔn)隨著A、B、C三相的變化而變化。
安裝尺寸和外形尺寸及典型應(yīng)用線路安裝尺寸。
使用說明將保護(hù)器接入控制回路之中,通過保護(hù)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(jī)的工作狀態(tài)進(jìn)行有效的控制和保護(hù)。
按下起動按鈕SB2按,此時A、B、C三端對三相工作電源進(jìn)行檢測,判定有無過壓、欠壓、相序(錯相)。如無上述故障,則保護(hù)器⑧、⑩端接通,KM得電,電機(jī)主回路得電,電機(jī)正常工作。反之如出現(xiàn)上述故障之一,則⑧、⑩端斷開,KM失電,電動機(jī)失電得以保護(hù)。
(1)如在原控制回路中接入保護(hù)器后,電動機(jī)無法起動,且“錯斷相”燈亮,說明保護(hù)器相序鑒別已起作用,只需將保護(hù)器接線端的A、B、C三相任意兩相相互調(diào)換一下就能正常起動,此時相序已被認(rèn)定。以后相序如有改變保護(hù)器即能起到保護(hù)作用。
(2)保護(hù)器在正常工作時,三個故障指示燈都不亮,保護(hù)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(hù)器面板上刻度為示意性刻度,若要準(zhǔn)確設(shè)定,則應(yīng)在正式使用前測量確定。
(4)保護(hù)器應(yīng)在無腐蝕性氣體及導(dǎo)電塵埃等場所使用和貯存。
結(jié)束語該電壓取樣電機(jī)保護(hù)器在過壓、欠壓兩種情況下,因保護(hù)電壓范圍寬,且電壓保護(hù)參數(shù)值以及保護(hù)時間設(shè)置,保護(hù)時間也可設(shè)置,這為用戶在使用上提供了極大的方便。另外對電動機(jī)最常見的斷相故障和相序進(jìn)行保護(hù),又不受電機(jī)設(shè)備功率大小限制,是電壓取樣型保護(hù)器最大特點(diǎn),現(xiàn)已被廣泛使用于上述領(lǐng)域中。
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