電動(dòng)機保護器模塊化
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智能電動(dòng)機保護器發(fā)展至今，存在兩種發(fā)展趨勢,一種是：多種功能集成在一個(gè)殼體內；另一種是：根據功能劃分模塊，通過(guò)模塊拼裝滿(mǎn)足各種要求。多種功能在一個(gè)殼體內的方式，可以減少開(kāi)發(fā)前期的投入，開(kāi)發(fā)周期短，從短期內來(lái)看，對企業(yè)有利。功能模塊化，開(kāi)發(fā)前期投入多，相對前種方式開(kāi)發(fā)周期會(huì )變長(cháng)，但成功后，后期產(chǎn)品維護方便，可以消除因功能多少引起生產(chǎn)紊亂，產(chǎn)品使用者進(jìn)行產(chǎn)品升級或改造時(shí)產(chǎn)生停產(chǎn)等不利因素。
1 模塊式電動(dòng)機保護器的優(yōu)勢
1.1 對企業(yè)自身的優(yōu)勢
客戶(hù)的需求是多樣化的，產(chǎn)品使用環(huán)境不同、實(shí)際生產(chǎn)工藝不同，造成客戶(hù)對產(chǎn)品的需求往往有所不同，同一類(lèi)產(chǎn)品功能不同，會(huì )引起生產(chǎn)廠(chǎng)家生產(chǎn)上的不同，庫存管理、分類(lèi)不同，加大企業(yè)自身生產(chǎn)負擔。模塊式電動(dòng)機保護器，各模塊功能明確，方便生產(chǎn)，利于存儲。企業(yè)將最基本的保護功能作為基本模塊，其它高級保護、控制、通訊功能作為選配模塊，這樣在客戶(hù)需要不同功能時(shí)，在基本模塊基礎上添加對應模塊即可，通過(guò)搭積木方式實(shí)現不同功能的產(chǎn)品。在面對客戶(hù)多樣化需求時(shí)，優(yōu)勢是不言而喻的。
1.2 對使用者的優(yōu)勢
模塊式電動(dòng)機保護器適用范圍廣，使用者根據自身需要選取產(chǎn)品，使用者只需要常規過(guò)載、斷相等常規保護功能時(shí)選取基本模塊即可。需要帶有全面保護和控制功能，選取基本模塊和所需的模塊進(jìn)行組合。需要帶有全面保護、控制、通訊、管理分析功能時(shí)，選取基本模塊加多個(gè)模塊進(jìn)行組合。
模塊式電動(dòng)機保護器靈活性高，使用者在設計初期選用了基本模塊，而實(shí)際生產(chǎn)中發(fā)現需要更多功能時(shí)，添加模塊即可。當使用者遇到系統、功能升級或改造，而引起設備升級、變動(dòng)時(shí)，添加、刪減對應的功能模塊即可完成技術(shù)改造，不必擔心造成停產(chǎn)等影響。
模塊式電動(dòng)機保護器可靠性高，在使用中如遇到保護器出現故障，模塊式電動(dòng)機保護器會(huì )自動(dòng)報出具體模塊故障，使用者只需更換故障模塊，不影響其它模塊。
2 模塊式電動(dòng)機保護器的設計思想
要進(jìn)行模塊式電動(dòng)機保護器設計，首先要明確產(chǎn)品使用環(huán)境，模塊種類(lèi)，以及劃分的依據。
2.1 產(chǎn)品使用環(huán)境
作為保護類(lèi)產(chǎn)品，要明確產(chǎn)品的正常工作環(huán)境。根據標準，環(huán)境溫度可選位為：-10 ℃ ～+55 ℃，此溫度可以滿(mǎn)足絕大多數產(chǎn)品的使用環(huán)境；大氣壓力為：80 kPa～110 kPa（海拔2000 m以下）；相對濕度為：最濕月的月平均相對濕度為90%，同時(shí)該月的平均最低溫度為25 ℃，并且在產(chǎn)品上不應出現凝露；使用環(huán)境不應有腐蝕、破壞絕緣的氣體及導電介質(zhì)，對于使用環(huán)境內有火災、爆炸危險的介質(zhì)、產(chǎn)品應有防爆措施。戶(hù)內產(chǎn)品的使用環(huán)境應有防御雨、雪、風(fēng)、沙的設施。供電電源：額定電壓AC 220V，交流電源額定電壓為額定值的85%～110%。
2.2 控制功能
標準中對電動(dòng)機保護器控制功能描述如下：“可具備對電動(dòng)機進(jìn)行直接起動(dòng)、可逆（雙向）控制、各種減壓起動(dòng)和雙速控制的控制功能”。由此可見(jiàn)標準將控制功能作為非標配功能處理，實(shí)際客戶(hù)使用時(shí)可以只將保護器當作保護元件使用，模塊式電動(dòng)機保護器作為可編程產(chǎn)品，可以通過(guò)編程功能自由實(shí)現的起動(dòng)有：保護模式、直接起動(dòng)/全壓起動(dòng)、星三角起動(dòng)、自耦降壓起動(dòng)、可逆起動(dòng)、雙速起動(dòng)，變頻器配合使用、軟起動(dòng)器配合使用等起動(dòng)方式。
除各種常規起動(dòng)方式外，模塊式電動(dòng)保護器還帶有兩種自起動(dòng)功能，自起動(dòng)功能如下：
a）帶有運行中的電動(dòng)機因失壓或欠壓停車(chē)，當電源恢復到允許自起動(dòng)電壓值后，執行立即自起動(dòng)、延時(shí)自起動(dòng)、禁止自起動(dòng)的功能。
b）帶有不考慮停車(chē)間隔時(shí)間的長(cháng)短，產(chǎn)品可根據掉電前產(chǎn)品記憶的電動(dòng)機運行情況實(shí)現自起動(dòng)功
能。
2.3 保護功能
模塊式電動(dòng)機保護器須具備如下保護功能：過(guò)載保護、斷相保護、堵轉保護、阻塞保護、欠載保
護、不平衡保護、起動(dòng)超時(shí)保護、過(guò)壓保護、欠壓保護、欠功率保護、相序保護、單相接地保護、漏電保護、外部故障、工藝連鎖等多種保護功能。
2.4 產(chǎn)品著(zhù)火危險防護
工業(yè)類(lèi)產(chǎn)品需要具有不可燃燒的特性，選用的耐火材料應具有GB 4943-2001規定的V2及以
上阻燃等級，能承受GB/T 5169.5中嚴酷等級為20 s的針焰試驗。
2.5 模塊劃分
智能型電動(dòng)機保護器具備如下功能：電流、電壓、功率、頻率等電參數測量；電機轉子、軸承溫度測量；電參數、溫度值的變送輸出；開(kāi)關(guān)量輸入、輸出；工藝連鎖；各類(lèi)保護功能；通訊組網(wǎng)等功能。從上述功能描述上看，功能可總結為：電參數測量；溫度測量；模擬量輸入輸出；對電機保護、控制；通訊功能幾方面。
采用按功能劃分模塊的方式，可以劃分出如下幾種模塊：電參數測量模塊、溫度模塊、模擬量模塊、通訊模塊、開(kāi)關(guān)量模塊、顯示模塊、CPU單元幾種。
2.6 模塊功能
各模塊功能如下：
CPU單元負責協(xié)調各模塊工作，帶有開(kāi)關(guān)量輸入、開(kāi)關(guān)量輸出功能、對外通訊組網(wǎng)、時(shí)鐘、故障記錄、PTC測量等功能。開(kāi)關(guān)量輸入、輸出可以自由編程設定功能?？梢詫?shí)現直接起動(dòng)、雙向起動(dòng)、雙速起動(dòng)、自耦降壓起動(dòng)、星三角起動(dòng)等多種起動(dòng)。CPU單元是模塊式電動(dòng)機保護器必備模塊。
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