电动机综合保护器

一种集成了多种保护功能的设备

电动机综合保护器是一种集成了多种保护功能的设备。

主要特点

采用先进的实时采样技术、配以MCU微处理器及E2PROM存储技术，实现参数设定，掉电后设定参数仍保存下来，勿须再设定。一机多用，可取代传统的电流互感器、电流表、电压表、热继电器和时间继电器等。

配有RS485串行数字接口，便于上位机（PC）进行数字通迅。

主要功能

保护功能：除了具有通用的保护功能外，还有自启动、通迅启动和关闭，且欠流、过压、欠压、三相电流不平衡、自启动等功能用户可取可舍。

设置功能：智能型有设置键、数据键和移位键，当设置超范围会提醒用户重新设置，避免误动作。基本型通过拨码或电位电器设定。

报警功能：当电动机过流灯闪烁报警，过流倍数越大，闪烁越快，或用保护器的接点外置报警器

显示功能：保护器通电后按设置键显示整电电流值，按数据键显示三相电流值。启动后显示故障代码且对应的故障指示灯亮，一目了然。

通讯功能：通过串行数字接口实现信息传送，一台上位机（PC）可接256台保护器，并可对每台电机进行参数设定，启停操作，便于自动化管理。

保护功能

启动保护：在启动时间内，只对断相、过压、欠压、短路及三相电流不平衡进行保护。

过压保护：当工作电压高于工作电压的15%时，动作时间≤6秒。

断相保护：当任何一相断相时，动作时间≤2.0秒。

堵转保护：当工作电流达到整定电流的3~8倍时，动作时间≤2秒。

短路保护：当工作电流达到整定电流的8倍以上时，动作时间≤2秒。

不平衡保护：当任何两相间的电流值相差≥60%时，动作时间≤2秒。

欠流保护：当工作电流连续低于设定的欠流门限时，动作时间≤10秒。

过流保护：过流保护动作时间为反时限保护，动作时间可根据用户需要自行设定。

自启动功能：有此功能的保护器，需用户设置自启动时间，此时电动机不能通迅启动。

触点容量：AC220V/5A AC308V/3A电寿命≥10次

触点特性：触点J1公共常开常闭，触点J2常开，若需特制订购生产。（以外壳接线图为准）

通迅接口：RS485串行数字接口，通信距离≤1200米

允许误差：±5%

分体显示：距离小于5m标准配置80cm

外形尺寸：智能型 95*48*124 108*66*124

131*61*157 96*96*157

普通型 143*66*157 95*48*124

开孔尺寸：91*44 100*51 123*51 91*91

设置功能：根据电动机的额定电流值设置保护参数

配比功能：在200A以下的保护器不需配置互感器，大于200A以上的保护器需要配置电流互感器。

例如400A规格需要配400A/5A的电流互感器

通迅协议：支持厂内自行编制、MODBUS等各种通迅协议。

操作方法

1、基本型（A）

a.过电流保护设定方法：把面板上的拨动开关拨至设定位置，调整电流调节电位器使电流显示器数字为该电动机的额定电流值，再把开关拨到运行位置，此时显示器上的数字为该电动机的工作电流。

b.启动延时设定方法：全压启动可调至最小，总之启动延时时间要根据用户设备需要自行调整。

c.复位方法：当电机发生故障跳闸后，故障指示灯亮，保护装置处于记忆状态，按下面板上复位健方可复。

2.基本智能型/豪华型（B）：

1) 互感器固定在交流接触器下方为宜，采用螺丝固定安装方式：三相主线路分别穿过互感器的三个孔；按接线图接好线并检查无误后，方可通电调式（停机时才可修改参数）。

2) 按功能键一次。显示设置菜单：显示器显示。表示进入修改功能参数设定。

3) 按功能键二次。显示过载电流设定：显示器右边显示烁按数据键选择设定的数字，每按数据键一次数字递增“1”，按移位键该位闪烁再按数据键改参数。

4) 按功能键三次。显示过载序号设定：显示器右边显示闪烁按数据键修改参数，每按数据键一次数字递增“1”。

5) 按功能键四次。显示启动延时设定：显示器右边显示闪烁按数据键选择设定的数字，每按数据键一次数字递增“1”，按移位键该位闪烁再按数据键修改参数。

6) 按功能键五次。显示轻载电流设定：（预警电流值设定）显示器右边显示闪烁按数据键选择设定的数字，每按数据键一次数字递增“1”，按移位键该位闪烁再按数据键修改参数。（设为“0”时，该功能关闭）

7).按功能键六次。显示来电自启动延时设定：显示器右边显示闪烁按数据键选择设定的数字，每按数据键一次数字递增“1”，按移位键该位闪烁再按数据键修改参数。（此项功能仅对来电自启动有效）

8）按功能键七次。显示漏电保护设定：显示器右边显示闪烁再按数据键修改参数，有关数字表示的漏电电流值（1=500mA.2=1000mA.3=1500mA.4=2000mA.5=2500mA.6=3000mA.7=3500mA.0=关闭）

9）按功能键八次。显示本机地址号设定：显示器右边显示闪烁按数据键选择设定的数字，每按数据键一次数字递增“1”，按移位键该位闪烁再按数据键修改地址号。（设为“0”时，该项功能为手动复位）

10）按功能键九次。显示故障复位设定：显示器右边显示闪烁按数据键选择设定的数字，每按数据键一次数字递增“1”，按移位键该位闪烁再按数据键修改复位时间。（设为“0”时，该功能关闭为手动复位）

11）在工作停机后，按移位键3秒显示循环故障记录，3秒后自动复位，按数据键查询电动机工作时间、运转时间统计。

12）摸拟量DC4-20mA 接口：20mA对应于保护监控器默认为规格电流值。

例：过电流设定值为30A时，所对应的电流值30A*2=60A。

13）运运状态按数据键查看工作电压，3秒后自动复位：按复位键轮流查看A、B、C三相工作电流；3秒后回到A相电流；按功能键可查阅设置参数但不能修改参数。上位机对下位机监控时面板上的通讯指示灯亮。

14）故障状态：面板上的对应指示灯被点亮，显示器显示故障动作值记录，按复位键保护器进入复位。

运行操作与故障指示：设置完毕或保护器再次接入工作电源后，无自启动功能时，显示整定电流值A，按数据键显示电压U3秒种自动返回：有自启动功能时显示自启动时间倒计时。自启动时间过后进入电动机启动状态，电机启动且显示启动时间倒计时。启动时间过后进入运行状态。

在运行过程中，循环显示A、B、C相电流值，每项显示停留时间为2秒。循环显示中，按任何键一次则锁定显示该项值，再按任何键一次则显示工作电压值，再按任何键一次则返回循环显示。当电动机出现过流时，过流指示等闪烁，且过流倍数越大，过流灯闪烁得越快，直至跳闸。如电流恢复正常，闪烁自动消失。

当检测到故障且到动作时间时，发出跳闸信号，相应故障指示灯亮，显示故障代码。无自启动功能时，排除故障按复位键可自启动电动机；有自启动功能时，保护器必须断电30秒后重新加电，才可再次启动。

3.普通型（C）

1) 检查电动机控制回路，保护器各接线端子接线无误后，将保护器①②端接通电源。

2) 将保护器面板上拨码整定电动机的额定电流值。

3) 复位方法：当电动机发生故障时，LED赤示故障记忆，按复位按钮即可复位。

4) ③④为常闭接点：④⑤为常开接点：其常闭或常开接点可以当保护控制使用，也可以当报警接点。

使用与调试

一、工作原理经典的电机星三角启动方式主要的保护是热继电器。若使用热继电器对大型电机作保护，就会使大电线出现断点(即进出热继电器的螺丝接线)问题，容易出现发热点和故障点。

如果不用熔断器和热继电器，而采用电机综合保护器来实现，因为电机综合保护器是穿心式，就可以减少大电线的断点，从而减少发热点和故障点，且价格比两者便宜。

使用电机综合保护器时必须注意控制线路的接线问题。以确保正常运行。

有的电机综合保护器注明：“一定要接上负载才能正常工作，不接负载时处于缺相工作状态。因此，综合保护器是拒绝合闸的，电动机将无法启动”。这说明电机综合保护器内部，是依靠电流互感器，检测三相电流的有无，来判断缺相否。在未接通电源和没有负载时。这个闭点实际上是开点，所以没法合闸。如型号为JD-6-300A的电机综合保护器。

电路中，利用按钮的动作，错开了保护器电流检测的开闭点问题。在时间继电器的线包前面串并接了KM01和KM02两个辅助闭点，是为了在启动结束后，关断时间继电器(因为时间继电器继续通电没有意义)。 JD-6型电机综合保护器具有缺相、过载的反时限特性保护功能。

电路主要由双时基IC芯片NE556与电压电流取样环节组成比较电路、多谐振荡电路、单稳态电路等。

简述如下：

1．缺相保护L1~L3．三个电流互感器取样，经三个三极管U9~U11组成的与门，在电阻R4上获得门限电位。

缺相时，只要其中一个三极管截止，在R4上形成低电位时，红色发光二极管亮，便表示缺相。同时电容C6快速充电，NE556的左边555时基组成比较单元。

NE556的OUT1输出端⑤脚是高电位，继电器K1断开，对外的保护点也断开，从而使接触器回路跳开，电机断电而受到缺相保护。

不缺相时，在R4上形成高电位时，电容C6不能充电，NE556的OUT1输出端⑤脚变成低电位，K1吸合。对外的保护点是闭点，电机具备启动的条件。

2．正常运行电机启动后，在正常运行时，电流互感器的取样电位不会高于时基内部比较电位。多谐振荡电路也变成一个比较电路。NE556的OUT2输出端⑨脚变成高电位，绿色发光二极管常亮，表示运行正常。

3．过载保护过载时，R4上的取样电位高于时基内部比较电位。随着过载量的加重或时间的增长，R4上的取样电位会相对增加。因而，多谐振荡电路频率也会随着增高。对应NE556的OUT2输出端⑨脚电位，高低交替变化(唯一不足的是：这种电机综合保护器的电流取样只有一相)，一旦⑨脚电位变低，单稳态电路电容C6开始充电，按照变化的频率充电。当电动机过载电流倍数较大时，对应多谐振荡脉冲中，低电平所占时间相对较长，这时C6充电速度较快；相反，当过载电流倍数较小时，C6充电速度较慢。这使得电动机的过载保护具有反时限特性。达到整定的电流和时间后．

单稳态翻转，NE556的OUT1输出端⑤脚变成高电位，继电器K1断开，即对外的保护点也断开。使接触器回路跳开，电机不能再运转而受到过载保护。

电位器r1对过载保护电流进行整定，电位器r2可对过载保护的反时限特性进行调整。在启动时，电动机的启动电流比正常运行后的过载电流倍数大得多．很容易使单稳态翻转。按正常过载的整定。往往不能兼顾启动(这也是这种保护器的又一缺陷)。

所以，调节好星三角启动方式的切换时间，限制启动电流，才能使电机综合保护器定性的使用好。

过载时，NE556的OUT2输出端⑨脚电位不断地进行高低变化。使接在输出端的峰鸣器B1和黄色过载指示灯开始间歇鸣叫或闪光,可提示电动机过载。

二、整定与调整电机综合保护器的使用必须有一个整定过程．以JD-6-300A电机综合保护器为例介绍如下。

1．按照说明书方法进行位置整定

(1)将代表时间和电流的两个电位器顺时针旋到底。即时间值和电流值最大。

(2)在电机和控制线路均为正常的前提下。启动电动机，待其运转正常后，绿色指示灯亮。这时，将右边电流电位器反时针缓慢减小，直至过载黄色报警灯闪烁。然后，再稍微顺时针增加一点，在1分钟内黄色过流指示灯不闪烁一次的临界状态为止。

(3)将左边时间电位器反时针逐渐减小。大于电机的实际启动时间。

2．大电机的过流整定有条件时可用低电压大电流整定。

T1为1kVA单相调压器，12为500VA、380W36V工作灯变压器。导线在电机综合保护器内缠绕10圈．用钳形电流表卡在变压器T2的36V二次则内．缓慢增加电压．并观察钳形电流表读数。如对应电机为110kW，为250A左右。

从220A到250A的变化中过载黄色指示灯由闪烁变为长亮，达到了过流保护。电机过流倍数整定在额定电流的1.25～1.5倍间，时间整定为反时限特性。即电流大时间就短些，但整个时间长度应大于启动时间。

整个调试过程时间要短，因为变压器、调压器元件是处在安全短路状态的。使用电机综合保护器终归是有些麻烦。所以，有些人就喜欢用热继电。器这种熟悉的形式。作成图4的形式，虽然是热继电器的结构形式。但是“以小代大”的。克服了大热继电器必须使大线“断点”这一缺点。这种方式，是以电流互感器采样电流信号。来表征电机的启动和运行时的电流情况。与电机的大电线是非接触式的。

再通过小热继电器来实现热过载保护功能。还是做到了减少大线的“断点”发热和故障多的问题。

这种方式和电机综合保护器一样，也具备非接触式的特点，而且节能。这里顺带提一句，生产厂家能否把大热继电器改成这种形式呢?如生产厂家把它作成一体化，再把热继电器容量减小到0.1—1A，这样既方便又节能。因为，热继电器中的热双金属片在动作的过程中，具有反时限的功能。

完全正好作电机的过流热保护。

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