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電動(dòng)機保護器模塊化
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時(shí)間：2016-12-16
來(lái)源：網(wǎng)絡(luò )
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測量模塊測量實(shí)現電流、電壓測量。電流范圍為0.4A至800A，電壓為AC220V、AC380V、AC660V，頻率45Hz～65Hz，漏電流50mA～5A。測量用電流互感器需要選取保護級電流互感器，保護級電流互感器相對測量級電流互感器過(guò)載能力強，通?？梢赃_到10倍過(guò)載不飽和。目前,市場(chǎng)上常用的保護級電流互感器，精度可以達到0.5級，在保護類(lèi)產(chǎn)品中使用，效果很好。電機電流小于等于100A時(shí)，采用一體式模塊互感器，當大于100A采用外置式電流互感器。電動(dòng)保護器的過(guò)載、斷相、堵轉、過(guò)壓、欠壓、欠功率等保護功能都是通過(guò)對電參數的分析來(lái)實(shí)現的，測量模塊也是模塊式電動(dòng)機保護器的必備模塊。
溫度模塊通過(guò)外接PT100、PT1000、Cu50、PTC/NTC等傳感器實(shí)現溫度測量?？梢允褂脺囟饶K，對電動(dòng)機繞組、軸承的溫度溫度進(jìn)行測量，通過(guò)實(shí)測的溫度值，執行溫度保護。還可以通過(guò)溫度模塊的測溫功能，對電動(dòng)機的冷卻過(guò)程進(jìn)行精確跟蹤，測出實(shí)際冷卻時(shí)間。溫度模塊可以外接三路溫度傳感器，可以通過(guò)一個(gè)溫度模塊同時(shí)對電機繞組、軸承進(jìn)行測溫。
模擬量模塊可以實(shí)現模擬量輸入測量和模擬量變送輸出。模擬量輸入測量功能，可以被用在現場(chǎng)工藝連鎖保護、測量顯示等情況，模擬量輸入可接的設備包括：電力變送器、模擬信號變送器、轉速傳感器、角度傳感器、位置傳感器等設備，通過(guò)接收判斷上述設備的信號實(shí)現對應的工業(yè)操作。通過(guò)模擬量輸出功能，能將電參量、溫度、模擬量輸入等參數轉換為DCS或PLC所需要的模擬量輸出信號，由DCS或PLC執行相應的操作。
開(kāi)關(guān)量模塊對CPU單元的開(kāi)關(guān)量進(jìn)行擴展，當CPU單元的開(kāi)關(guān)量點(diǎn)數無(wú)法滿(mǎn)足使用者需求時(shí)，通過(guò)外加開(kāi)關(guān)量模塊實(shí)現產(chǎn)品開(kāi)關(guān)量點(diǎn)數擴展。
常用的現場(chǎng)總線(xiàn)有：MODBUS、PROFIBUS、DEVICENET、CANBUS等，通過(guò)外加通訊模塊實(shí)現與PROFIBUS、DEVICENET等通訊網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行通訊。采用專(zhuān)用通訊模塊來(lái)實(shí)現，產(chǎn)品在多種通訊網(wǎng)絡(luò )中使用，使的產(chǎn)品應有靈活性提到提高。
由CPU單元和測量模塊組成基本模塊，實(shí)現基本的測量、保護、控制功能，其它模塊作為選配模塊，由基本模塊加選配模塊實(shí)現復雜功能。
2.7 模塊互聯(lián)
模塊互聯(lián)直接影響到產(chǎn)品的可靠性。數據交換的處理是產(chǎn)品穩定工作的關(guān)鍵，常用的通訊接口SPI、IIC、UART、CAN 等，都有自身的特點(diǎn)與局限性。根據產(chǎn)品實(shí)際功能、特點(diǎn)，選用合理的通訊接口。通過(guò)選定的通訊接口進(jìn)行模塊互聯(lián)。
3 模塊式電動(dòng)機保護器技術(shù)難點(diǎn)
可靠的通訊協(xié)議，用于模塊數據通訊處理。此套協(xié)議要帶有模塊識別、數據傳送、數據校驗、沖突檢測、仲裁等功能。同時(shí)對傳輸數據格式做好規定，即起始位、停止位、數據位、檢驗位，數據校驗等。傳輸數據格式可以參考常規數據傳輸模式，起始位1位，數據位8位/7位，停止位1位/2位，校驗位1位，檢驗位可以選擇奇、偶校驗。數據傳輸要帶有校驗數據，可以采用CRC等校驗方式。
保護類(lèi)產(chǎn)品繼電器輸出是不能誤動(dòng)作的，繼電器輸出通常用于控制電機運行狀態(tài)或信號傳輸，一旦出現誤動(dòng)，影響很大。誤動(dòng)的原因有多種，不符合標準的規范而引起的誤動(dòng)；產(chǎn)品抗干擾性不好，受到干擾引起誤動(dòng)。
作為電動(dòng)機保護器要符合《GB14048.4低壓開(kāi)關(guān)設備和控制設備 機電式接觸器和電動(dòng)機起動(dòng)器》和《JB/T10736—2007低壓電動(dòng)機保護器》等標準的要求，設計者以相關(guān)標準作為設計依據，這樣可以減少功能上的偏差帶來(lái)的誤動(dòng)。
由于產(chǎn)品抗干擾性能不好而產(chǎn)生的誤動(dòng)，對設計者有很大的考驗。干擾的傳播途徑有很多種，產(chǎn)品供電電源，空間電磁信號，連接線(xiàn)耦合等，強干擾會(huì )引起產(chǎn)品死機等工作狀態(tài)不正常。常規使用看門(mén)狗來(lái)保證產(chǎn)品死機后自動(dòng)復位的方法，在保護類(lèi)產(chǎn)品中并不完全適用，通過(guò)看門(mén)狗進(jìn)行復位時(shí)，繼電器會(huì )出現瞬間工作狀態(tài)跳變，很可能造成誤動(dòng)作。
可編程邏輯功能，使用者對產(chǎn)品需求多種多樣，將使用者的要求分好類(lèi)，通過(guò)上位機配置軟件進(jìn)行功能編程。需要有行業(yè)經(jīng)驗豐富的工程師參與需求功能庫的建立，通過(guò)時(shí)盡量在硬件上做到通用化，即硬件采用一個(gè)平臺，對硬件平臺寫(xiě)入不同的程序（是指由客戶(hù)編制的程序），執行不同的功能。部分可編程功能可見(jiàn)圖1～圖5。
4 模塊式電動(dòng)機保護器研發(fā)中遇到的問(wèn)題及解決
模塊式電動(dòng)機保護器在研發(fā)、測試中曾遇到如下問(wèn)題：
通過(guò)內部總線(xiàn)進(jìn)行互聯(lián)時(shí)，某些模塊數據錯誤，分析硬件、協(xié)議發(fā)現出問(wèn)題的模塊在收發(fā)處理時(shí)引起錯誤操作，對收發(fā)處理部分重新更改，解決此問(wèn)題。
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