一種新穎電壓取樣型電機(jī)保護(hù)器
摘要： 本文描述了一種新穎電壓取樣型電機(jī)保護(hù)器的保護(hù)特性、以及過(guò)壓、欠壓、斷相(或錯(cuò)相)等特性。
關(guān)鍵詞： 新穎電壓取樣;電機(jī)保護(hù)器;保護(hù)特性
引言
在三相交流電動(dòng)機(jī)的使用中,越來(lái)越多的用于三相不可逆轉(zhuǎn)的傳動(dòng)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(guò)壓、欠壓情況下及時(shí)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(guò)保護(hù)器對(duì)電機(jī)工作電壓進(jìn)行監(jiān)測(cè),判斷其電壓狀態(tài)(如過(guò)壓、欠壓、相序、錯(cuò)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(duì)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?b>電源,從而對(duì)電機(jī)和傳動(dòng)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)是：它與被保護(hù)電器設(shè)備的功率大小無(wú)關(guān),而只根據(jù)電網(wǎng)電源質(zhì)量的情況來(lái)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(xiàn)路中,待確定相序后,因維修或更改供電線(xiàn)路與原認(rèn)定相序錯(cuò)相相接時(shí),保護(hù)器可鑒別其原定相序,從而對(duì)電機(jī)和相應(yīng)設(shè)備進(jìn)行保護(hù)。
保護(hù)器保護(hù)特性
通常電壓取樣型保護(hù)器,主要對(duì)電機(jī)缺相和相序進(jìn)行保護(hù),而對(duì)電機(jī)在實(shí)際運(yùn)行中,工作電壓常處于欠壓或過(guò)壓卻很難起到有效保護(hù),針對(duì)被保護(hù)電機(jī)實(shí)際工作情況,工作范圍寬是其保護(hù)器新穎之處;在此工作范圍內(nèi)(交流三相300V~460V),保護(hù)器實(shí)現(xiàn)其欠壓及過(guò)壓保護(hù)動(dòng)作特性(動(dòng)作特性見(jiàn)圖1、圖2)。另外在上述保護(hù)功能基礎(chǔ)上,保護(hù)器還可根據(jù)需求,不僅對(duì)過(guò)壓保護(hù)(380V~460V可調(diào))和欠壓保護(hù)(300V~380V可調(diào))電壓值設(shè)置,而且其保護(hù)延時(shí)也可調(diào)(過(guò)壓保護(hù)：延時(shí)0.5S~5S可調(diào);欠壓保護(hù)：延時(shí)1S~10S可調(diào)),這為電壓取樣型保護(hù)器保護(hù)功能和使用拓展了使用空間。
保護(hù)器欠壓及過(guò)壓動(dòng)作特性(圖1)中,特性線(xiàn)1為單相過(guò)欠壓特性線(xiàn)、特性線(xiàn)2為雙相過(guò)欠電壓特性線(xiàn)、特性線(xiàn)3為三相過(guò)欠電壓特性線(xiàn)。
圖1 保護(hù)器欠壓及過(guò)壓動(dòng)作特性
電機(jī)保護(hù)器
在設(shè)計(jì)中,因考慮保護(hù)器應(yīng)有過(guò)壓、欠壓、斷錯(cuò)相三種保護(hù)功能為一體,采用3輸入端與非門(mén)和電壓比較器來(lái)完成此功能。如果發(fā)生上述故障,在IC4B組(圖2)輸入端⑧、②、①分別決定斷錯(cuò)相、過(guò)壓、欠壓故障,此時(shí)信號(hào)輸入為“0”電平,且經(jīng)IC4C組反相(用此組輸出端⑥來(lái)驅(qū)動(dòng)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。圖2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(shí)KA1呈吸合狀態(tài)(V1放大工作狀態(tài)下)。
圖2 AS-11電動(dòng)機(jī)保護(hù)器原理圖
斷錯(cuò)相保護(hù)
三相電源經(jīng)A、B、C端進(jìn)行檢測(cè),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_nw矢量較小,通過(guò)對(duì)此電壓整流、濾波,使L3(斷錯(cuò)相)指示無(wú)以驅(qū)動(dòng),則光耦I(lǐng)C2(對(duì)采樣信號(hào)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、、端均為“0”狀態(tài),則輸出⑩端為“1”,此時(shí)主要取決于IC4B輸入②、①端的變化。如有錯(cuò)斷相或缺相故障時(shí)_nw矢量增大,通過(guò)對(duì)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)。
