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智能马达保护器应用探讨
点击次数:469 发布时间:2018/10/31 20:47:47

 摘 要:南钢第一炼铁厂烧结车间3#烧结机对主要电动机采用西门子智能马达保护器,它将每个电动机起动器必要的保护、监视和控制功能组合在一个紧凑系统中,通过PROFIBUS DP网络实现上位机的远程控制和监视。
      1#和2#烧结采用传统电机控制回路,控制回路接线点多增加了故障点。过载保护采用热继电器,保护整定值不精确只能在差不多的范围内设置。若整定值过大电机长时间满负荷运行使得接触器触头因电流过大接触不好,造成三相电流不平衡从而烧坏电机、接触器和热继电器,造成维修成本的增加。故障发生后只能靠维修人员凭经验逐步检查,故障判断时间长。而在采用智能马达保护器的3#烧结,过载保护的整定是通过软件根据电机铭牌额定电流设定,电机的运行监测实时信息及负荷曲线都能在线查询。通过在线电流的监测,可以方便监测三相电流的变化,设定一个可定义和可延迟的响应。当达到一个特定预定值后发出警告,在设定的脱扣等级时间间隔过后才有效,从而增加了电机和接触器的使用寿命,减少故障的发生。实现控制功能及信号的处理,不需要增加过载继电器、电流互感器等。故障报警信号经PROFIBUS DP发送到PLC在上位机或操作员面板显示出来,加快了维修人员对故障的判断和处理速度,减少了停机时间。
       1 西门子智能马达保护器系统功能概述
      SIMCODE Pro是智能的电机管理控制系统,它的中央处理单元是微处理器,所有的控制和保护功能都由微处理器执行。一套基本的智能马达保护器主要由基本单元、电流检测模块组成。控制面板为可选件装配在低压配电室电气柜内,主要用于显示。例如:查询测量值、状态信息或故障信息。
      电流测量作为系统的必选模块,可以检测电流。过流保护、过流报警、电流限制、on/off返回值检测信号等参数都是以电流作为参考。电气连接示意如图1所示。
      1.2 控制功能:
             (1)直接起动器;            (2)可逆起动器;            (3)星―三角起动器等等。
      1.3 工作过程
      以南钢第一炼铁厂3#烧结混配系统梭式布料传动电机为例进行分析。
      控制回路原理接线如图4所示。
      如图4所示,手动位时通过按动启动按钮SF或自动位时通过远程控制基本单元来启动电机。
      1.4 使用注意
      在实际使用过程中,基本单元内部的设置参数应注意严格按照电动机的额定电流来设置。防止人为放大和缩小保护范围,避免由于量程太大或太小造成的测量误差,从而使保护器无法正常对电动机进行保护。
       2 智能马达保护系统的通讯
      SIMOCODE pro 配备有集成的PROFIBUS DP接口,它将各种多级保护和监视功能结合在一起它将各种多级保护和监视功能结合在一起,通过PROFIBUS DP实现上位机的远程控制和监视。每台电动机挂在相应的DP网段上,同一网段内的DP地址是唯一的。     
        3 参数化及组态软件
      SIMCODE-ES是进行参数化、操作、诊断、及监测软件,安装在PC上。通过专用PC电缆将电脑与基本单元进行连接,即可上传下载及修改内部程序,维护人员可以在运行过程中进行参数的修改,还可以监测设备状态读到各种数据,如电流大小,三相是否平衡等。
       4 结论
      通过3#烧结机智能马达保护器近一年的使用,电机直接因三相电流不平衡,缺相而烧坏电机的故障没有发生过。与传统的电机控制回路和保护功能相比,SIMCODE Pro大大的简化了电机的控制回路,从而减少了接线,相应地减少了故障点。通过智能马达保护器监测电机电流变化预判断,发出警告。解决了电机电流不能实时监控而引起的设备损坏,从而降低了维修成本。单独的SIMCODE Pro系统就可以实现控制和监视功能以及信号处理,不需要增加过载继电器,电流互感器等,这些功能的实现完全不需要控制电路接线。启停开关直接接到基本单元的输入,主接触器线圈通过基本单元的输出控制,不需要互锁的辅助触点。通过PROFIBUS DP标准接口实现网络监控,故障的预报警;不仅提高了故障处理速度减少了故障停机时间,而且也提高了劳动效率。
      参考文献
      [1]王志新.电机控制技术[M].北京:机械工业出版社,2011. 
     [2]刘明伟.电机与电气控制[M].北京:科学出版社,2007. 
     [3]王成元等.现代电机控制技术[M].北京:机械工业出版社,2009.

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