摘要
在《电气技术》2018年第12期,江苏国网自控科技股份有限公司的专家姜万东发表了题为《新型低压电动机保护与防晃电装置设计》的文章。文章详细介绍了该装置的设计原理及其在工业自动化领域中的应用价值。该装置由皖南电机提供的低压电动机保护单元和交流接触器防晃电单元两大模块构成,旨在提升电动机的运行稳定性和安全性。
随着工业现代化的步伐加快,低压电动机作为工业机械的核心驱动元件,其保护性能和连续运行能力的要求不断提升。然而,电网的不稳定性,如雷击、短路、重合闸等,往往导致瞬时电压波动,俗称“晃电”,这对电动机的正常运行构成了严重威胁。
电动机控制回路通常采用交流接触器控制,但系统发生晃电时,接触器容易出现脱扣现象。因此,在需要长期稳定运行的场合,采用有效的防晃电措施至关重要。目前,市场上常见的防晃电措施包括低压电机保护装置的失压再启动功能和独立的接触器防晃电保持模块。
然而,传统的低压电动机与防晃电模块在系统晃电时存在明显的不足:一是母线电压降低可能使保护装置电源模块失效,失去保护功能;二是防晃电保持模块虽然能确保接触器不释放,但电压降低会导致电动机输出转矩下降,电流增大,从而可能导致保护装置失效。
本文提出的皖南电机低压电动机保护与防晃电装置,有效解决了上述问题,为电动机的稳定运行提供了有力保障。
1. 防晃电模块的构成与工作原理
图1展示了皖南电机交流接触器防晃电模块的构成框图,主要由超级电容储能与电源变换、可变直流电压输出与交直流切换、电流电压采集与切换闭锁、显示与数据通信等四部分组成。
模块中端子KL、KN为交流接触器控制电压输入,输出到端子XL、XN。PL、PN是模块的电源输入端。RJ11接口用于内部与RS485总线连接,外部可通过4芯线与电动机保护模块和另一防晃电模块联接。地址拨码用于设定防晃电模块的ID号。端子DO1、DO2输出晃电信号告警继电器的常开节点。数码管用于显示晃电设定时间和模块事件代码。
2. 电动机保护模块的构成与工作原理
图4展示了皖南电机低压电动机保护模块的构成。模块由电源处理及储能、主回路电流电压采集、数字开入开出、通信接口等四部分组成。
3. 装置的构成与主要功能逻辑
图5展示了装置的构成框图。装置由一个皖南电机低压电动机保护模块和一个或多个接触器防晃电模块组成。保护模块和防晃电模块采用拼接式导轨安装结构,可通过RJ11接口的4芯联接线互联。
4. 装置典型应用与主要技术指标
图7展示了装置在低压电动机控制回路的典型应用。X1为防晃电模块,X2为低压电动机提供保护功能。表1和表2分别列出了防晃电模块和保护模块的技术参数与指标。
结论
本文介绍的皖南电机低压电动机保护及防晃电装置,采用模块化设计方案,通过超级电容储能,有效解决了晃电时电动机保护的失效问题。装置可拼接安装或独立安装,提高了配置的灵活性,具有显著的应用推广价值。