第3章 常用电动机的电子保护器.doc

第三章 常用电动机的电子保护器第一节 电力电子常用模块现代的电力电子技术，无论是对改造的传统工业，还是对创建高科技产业都至关重要。尤其对一些常用的电力电子模块和组件，更应该掌握，因为这是电动机保护电器和软起动电路的基础。一、整流管-晶闸管臂对模块1、双臂整流管模块电力电子整流模块是由整流电流IT(AV)为数百安、耐压VISOL为数千伏的大功率整流二极管通过并联或串联后，封装在盒内形成的产品。常见的双臂整流管模块如图3-1所示。图3-1a为双臂串联模块；图3-1b为双臂负极并联模块；图Me为双臂正极并联模块；图3-1d为外形尺寸图。图3-1d中“”为接线端，示意是用“”字螺钉；3-M5 x 12示意为这3个接线端的螺钉直径为5mm，长度为12mm，双臂整流管就是通过这3个端子与外电路联接的，以实现各种电力电子技术功能。双臂整流管模块型号颇多，其参数见附录A。例3-1 单相双臂全波整流电路利用双臂串联整流管模块组成的单相全波整流电路如图3-2所示。不难看出，它与我们寻常所见的单相全波整流电路原理是一致的（参见经典晶体管电子线路300例，机械工业出版社），只不过本例所采用的是由大功整流二极管构成的双臂串联模块。例3-2 单相双臂桥式整流电路 图3-1双臂整流管模块单相双臂桥式整流电路是由双臂阴极（负极）并联和双臂阳极（正极）并联整流管模块构成，电路接成一个电桥形式，所以称为桥式整流电路，如图3-3所示。例3-3三相双臂桥式整流电路一用一个双臂串联模块和两个双臂整流管模块组成的桥式整流电路如图3-4所示。例3-4双臂串联电路，在反向电压较高的情况下，可选耐压较高的双臂串联整流管模块，若是手头没有耐压较高的模块，可以将两个或两个以上的模块串联使用，使每个模块分别承受一半或几分之一最大反向电压、但因每茶整流管的反向；特性（即反一向电阻）不可能尧全一致，会造成电压分配不均匀，所以采用并联均压电阻RC的方法，如图3-5所示。图3-5a为双臂串联电路；图3-5b为并有均压电阻RG的双臂串联电路。 图3-2 单相双臂全波整流电路 图3-3 单相双臂桥式整流电路 图3-4 三相双臂桥式整流电路图3-5 双臂串联电路不难看出，按图3-5a接线，所串联的双臂中的二极管在工作中实际上只用到一只二极管，这样未免太浪费。所以在订货时可以向生产厂提出要求，或自行拆开模块将两只整流管的接线进行改接，如图3-5c所示。例3-5 双臂并联电路，如果负载要求的电流很大，用一块模块时发热很厉害，这时可用一块双臂负极并联模块（或双臂正极并联模块），按图3-6所示改为双臂并联电路。2、双臂晶闸管模块由两只大功率晶闸管（额定电流数百安）通过并联或串联后，用以组成桥式电路的“双臂”，这种新型器件叫双臂晶闸管模块。常见的双臂晶闸管模块有串联式和并联式两种，如图3-7所示。其中图3-7a为双臂串联晶闸管模块，图3-7b为双臂负极并联晶闸管模块，图3-7c为外形尺寸图，参数见附录B。 图3-6 双臂并联电路例3-6 大功率逆变器电路本例为单相逆变器，采用一块双臂负极并联晶闸管模块，功率大，负载能力强，如图3-8所示。当VS1被触发导通时，C上的电压经VS2加到VS1两端，使其受反向电压而关断。由于VS2导通，变压器T的绕组FO中有电流流过，变压器二次侧感应出下正上负的电压。VS1、VS2依次轮换导通，变压器二次侧就感应出交流电压。改变双臂负极并联晶闸管模块的触发信号的频率，也就改变了逆变器输出的交流电压的频率。图3-7 双臂晶闸管模块图3-8 大功率逆变器电路 图3-9 晶闸管-整流管联臂模块3.晶闸管-整流管联臂模块顾名思义，晶闸管-整流管联臂模块，就是由一只晶闸管（俗称可控硅）和一只整流二极管，通过串联或并联组成模块，以适应电力电路的某些需要。常见的联臂模块如图3-9所示；图3-9a为整流管-晶闸管串联联臂模块；图3-9b为晶闸管-整流管串联联臂模块；图3-9c为整流管-晶闸管正极并联联臂模块；图3-9d为晶闸管-整流管负极并联联臂模块。晶闸管-整流管联臂模块的功率大，耐压高，用途颇广。例3-7三相半控桥式整流电路 图3-10 三相半控桥式整流电路本例采用三只整流管-晶闸管串联联臂模块，组成三相半控桥式整流电路。电路如图3-10所示。在本例中，改变三只晶闸管VS1VS3的触发脉冲出现的迟早（又叫“移相”），即可通过改变每周期内晶闸管的导通时间，从而调节输出的直流电压平均值。当直流电动机M的端电压改变时，转速即行改变。本例电路广泛用于功率较大的直流电机的无级调速（软起动中也有应用）。图3-11 整流桥模块二、整流桥模块整流桥模块是电源作整流用的专用模块。其产品有五大类型如图3-11所示。图3-11a为三相桥式整流模块；图3-11b为单相桥式整流模块；图3-11c为负三臂整流桥模块；图3-11d为正三臂整流桥模块；图3-11e为单相半控桥式整流模块；图3-11f为整流模块外形尺寸图。目前，国产整流桥模块整流电流为100A左右，耐压可达数千伏。例3-8 三相桥式整流电路采用一只三相桥式整流模块，就能轻而易举地组成一个三相桥式整流电路，电路如图3-12所示。 图3-12 三相桥式整流电路三、电子灭弧器电子灭弧器作为控制负载通断的交流接触器的灭弧装置，可避免由于拉弧而造成接触器触点的损坏，从而延长接触器的使用涛命，特别适合于在易燃易爆场合下工作的交流接触器，可大大地降低火灾及爆炸事故的发生。电子灭弧器具有体积小、重量轻、功耗低、操作频率高及安装使用方便等优点。使用时，只需将各级灭弧器回路与接触器各级触点相并联，并将其控制端并接在接触器线圈两端即可。采用电子灭弧器可解决由于飞弧而造成的接触器的损坏，使其电寿命可提高到几百万次以上。型号说明1.交流电子灭弧器交流电子灭弧器适用于交流110V、220V、380V线路上，作为交流接触器触点的灭弧设备，外形如图3-13所示。图3-13 交流电子灭弧器2.直流电子灭弧器直流电子灭弧器是与直流接触器配套的灭弧装置，可彻底消除接触器触点工作时产生的电弧，保护了触点，丛而大大地延缓了接触器的使用寿命。(1) 电子灭弧器工作条件环境温度：-25+40，环境温度：25时85RH。(2) 电子灭弧器使用注意事项1) 本电子灭弧器应在低频（指接触器触点动作频率）下工作，触点吸合和释放时间间隔不要小于0.2s，否则将不起灭弧作用。2）接触器若长时间频繁动作，则应往意灭弧器的散热，或加适当的散热片(50150A型）或加散热风扇(200600A型），以免灭弧器过热烧毁。3）注意接线不要接错，以免烧毁灭弧器。4）电子灭弧器应固定在接触器旁。四、晶闸管触发板在前面介绍的双臂晶闸看模块，需要配备晶闸管触发板才能进行工作。晶闸管触发板实际上就是把触发电路各元器件安装在印制线路板上，一旦选用后，只需将相关引线与晶闸管接妥即能工作，从而大大地节省了时间。晶闸管触发板品种颇多，现介绍数种以供选用。1.晶闸管触发模块晶闸管触发模块是为反并联结构晶闸管功率模块设计的触发电路模块，实现以较小的信号控制功率较大的电器设备。具有体积小、可靠性高、寿命长、与逻辑电路兼容、防潮、防腐蚀、耐冲击、抗振动及安装方便等特点。（1）技术参数1) 输入控制电压：UIN432V。2) 输入电流：IIN20mA。3) 控制晶闸管门极电流：IG100mA。4) 绝缘电压：UISOL=2500V。5) 输出控制类型：零控、相控。6) 输出电压：220V；380V。（2）型号说明2) TDM晶闸管触发模块参数：a 输入电压UIN：432V。b 输出控制类型：零控、相控。c 工作电压：380V。图3-14 晶闸管触发模块外形尺寸（3）晶闸管触发模块外型尺寸晶闸管触发模块外形尺寸如图3-14所示。晶闸管触发模块的端子标注是按与F18系列产品所对应的端子标明的，MKC-2型端子“5”为K1，端子“4”为G1，端子“6”为K2，端子“7”为G2。、一直流控制输入。TDM触发模块与MKC-2一致。2.YCB型移相式晶闸管触发板，YCB移相式晶闸管触发板可用于触发两只反并联的单向晶闸管模块，进行单相移相式调压控制。利用该触发板可构成单相（开环）交流调压电路。(1)技术参数1) 功能：反并联单向晶闸管单相移相式调压控制。2）交流输入电压：双12V，（AC，50Hz），电流100mA。3）主回路额定工作电压： 380V(AC；50Hz)。4) 输入、输出间绝缘电压：2500V。5) 触发电流：100mA。6) 触发脉冲宽度1807) 触发脉冲下降时间：1s。触发脉冲上升时间：150ns。8) 控制线性误差：2。9) 直流控制电压（UC）输入范围：05V，控制电1mA。10) 控制电位器：10k。11) 工作环境：环境温度：-10+40 环境湿度：85%RH。(2) 外型尺寸 长宽高70mm43mm25mm。(3) YCB触发板外形（见图3-15）图3-15 YCB触发板外形 图3-16YCB移相式晶闸管触发板例3-9 YCB型移相式晶闸管触礁发板典型应用电路，电路如图3-16所示。图中T为变压器，RP为调相电位器，调节它可以改变加在负载RL两端的电压。3.DJCB型单相交流（闭环）触发板DJCB单相交流（闭环）触发板采用德国酉门子公司生产的高性能移相触发电路TCA785。该板集同步信号检测、锯齿波形成电路、闭环PI调节器以及脉冲变压器输出单元为一体，具有恒压输出功能的晶闸管单相交流调压系统的触发控制单元。可手动也可自动地对输出电压进行控制。可构成具有稳压输出功熊的单相交流调压系统。(1) 技术参数1) 功能：晶闸管单相交流调压（具有稳压输出功能）控制。2) 交流输入电压，双15V（AC, 50Hz），电流100mA 。3) 主电路额定工作电压：380V (AC, 50Hz)。4) 电压同步信号输入范围：10220V（AC，50Hz），电流1.l mA。5）触发脉冲宽度：600s。6) 脉冲移相范围：0180。7) 输入直流控制电压：0l0V，电流1mA。8）手动控制电位器：l0k。9) 电压反馈参数：交流电压反馈输入10V。10）工作环境：环境温度：-1045。环境湿度：85%RH。(2) 外型尺寸 长宽高125mm100mm25mm。(3) 外型见图3-17。图3-17 DJCB单相交流（闭环）触发板 图3-18 DJCB触发板典型应用电路例3-10 DJCB单相交流（闭环）触发板典型应用电路，电路如图3-18所示。图中Ro与Rf为分压电阻；RP为调压电位器，调节它即可改变负载RL两端的电压。电路中的一些端子似乎是悬空没有，其实不然。在实际应用中有个约定：同名端相接，即：只要文字符号（即代号）是相同的，即可以认为这两点（或多点）是连接在一起的。如A板上的“G1”与VS1的控制极“G1”都是“G1”，那么这两点应用导线连接起来。按照上述规律，不难找到G3、KI、K3、F1的来龙去脉了。第二节 通用电动机电子保护器自从19世纪80年代发明了三相交流异步电动机以来，由于它的转子回路内的电流不必从外部通入，转子结构极为坚固耐用而且便于维护，因而在这漫长的岁月中，为人类的经济和文明做出了不朽的贡献。人们对它也极为珍惜，从它诞生之日起就一直在寻求它的保护装置，相继发明了熔丝（俗称保险丝）、热继电器、过电流继电器、过电压继电器等，曾挽救了一些电动机的生命，也延长了一批电动机的寿命，但仍有因保护失灵而“牺牲”了一些电动机。人们通过无数次教训，总结了不少好经验。特别是进入了电子时代以来，利用电子的特有性能，从20世纪60年代以来，经过数十载的艰苦努力，终于让电动机电子保护器走出实验室，成为产品走向社会。一、正存ZLDB系列电动机电子保护器ZLDB系列保护器是北京正存电子电器有限责任公司的产品，它是针对金属片热继电器各种缺点而设计的电子式电动机保护器，广泛应用于75kW以下三相交流异步电动机过载电流与断相保护场合，取代JRO-16系列双金属片式热继电器。1综述（1）型号说明（2）主要技术特点1）取样信号合金电阻式。2）过载电流保护电容式。3）断相保护三相电流不平衡式。4）直流电源建立与主电流同步。5）1.28倍设定电流调节范围。6）多圈线性电位器改变圈数的方法调节设定电流，准确度高。7）采用环氧树脂浇注固化生产工艺等。（3）主要技术性能1）断相保护。定子电流iIe(Ie为电动机额定电流值），动作时间5s（秒）。2）过载保护特性曲线如图3-l9所示。参考数据( i/ Ie )：1.2倍3 min50s、1.5倍2min30s、2倍1 min30s、3倍20s、4倍9s、6倍4s。3）控制触点：常闭常开转换触点一组，触点容量：380V，2A。4）额定电压：AC380V，50Hz。5）调节方式：多圈电位器每旋转一圈，设定电流改变安培数是下限的2%。有关ZLDB保护器的参数，见附录H。2外形及安装方法ZLDB保护器的外形如图3-20所示。图3-l9 ZLDB保护器过载特性曲线 图3-20 ZLDB系列电动机保护器外形 图3-21 ZLDB典型应用电路 图3-22 ZLDB用于星-三角起动主电路安装时，将它安装在交流接触器与三相电动机之间。例3-11 正存ZLDB电动机保护器典型应用电路，如图3-21所示。不难看出，ZLDB保护器的三对主触点是串在KM与电动机M主电路之间，其控制触点（常闭）串接在交流接触器线圈KM电路之中。电动机运行中出现断相、过载等故障时，控制触点ZLDB自动断开，从而切断KM电路，保护了电动机绕组不致烧毁。例3-12 正存ZLDB电动机保护器用于电动机星-三角起动电路，正存ZLDB电动机保护器用于星-三角起动主电路如图3-22所示。它的控制触点仍是串接在电动机二次电路中，这里从略。同理，正存ZLDB也可用于自藕减压起动补偿器，作断相、过载等保护用。二、工泰电动机保护器工泰电动机保护器是浙江省瑞安市工泰电器有限公司的产品。这是一家集科研、生产、销售、服务于一体的现代化经济实体。1工泰GT-JDG1系列电动机保护器GT-JDG1保护器与交流接触器组成电动机保护电路，主要用于交流50Hz或60Hz、额定电流600A及以下三相电动机在运行中可能出现的断相、过载、堵转、三相不平衡等故障进行保护。是热继电器的更新换代产品。GT-JDG1保护器如图3-23所示，这里列出16A, 20A, 120A, 160A和600A五种型号的产品。（1）GT-JDG1保护器的特点1）保护器设有电流刻度指示，线性调节整定电流，操作简单、方便，用户无需现场带负载调试，只要根据电动机的额定电流值进行调节即可。2）保护器对电动机起动和运行过程中出现的断相、过载、三相不平衡等故障均采用反时限特性进行保护。解决了电动机在起动时过载、堵转不保护的难题。3）保护器设有正常运行指示和动作保护后的故障状态记忆指示，方便用户 图3-23 GT-JDG1保护器查找故障原因以及采用正确的处理方法。4）保护器采用电流波形检测原理，可以自动地检测出各种不同原因引发的电动机故障问题，同时采取动作保护措施。5）保护器采用电器常开触点控制输出，具备了自检功能，使用户十分容易地辨别电路故障原因。6）大电流采用电缆穿心或互感器一次性穿心，可与控制系统完全隔离，适用于不同电压等级的电动机。7）保护器采用固化工艺生产，具有防潮、防尘、防腐、抗振等优点，适用于各种恶劣环境。8）保护器对电动机运行时的热量积累和停机后的热量衰减均保持动态跟踪记忆，过载动作保护后，复位时间与热状态记忆成正比。特别适用于频繁起动电动机的场合。（2）GT-JDGI的性能指标1）电流精度：2。2）断相和三相不平衡动作保护特性（见表3-1）3）复位方式：手动复位；断电复位。复位时间：过载延时复位300s，断相延时复位2h任意二相1.3，第三相060s冷态30s热态任意二相7.2，第三相03.5s冷态2s热态任意二相1.15，第三相0.55或任意二相1.15，第二、三相0.6530s冷态15s热态（3）GT-JDG1的主要规格（见附录1)例3-13 工泰GT-JDG1电动机保护器典型应用电路，电路如图3-24所示。这例中采用的GT-JDG1-16型保护器，由于电流小，主电路直接接至保护器主触点上；端子A1、A2接一只电压表，端子95、98内接保护器一对常甲妙点，只要保护器动作，95、98即断开，从而切断电动机电源。例3-14 工泰GT- JDGI电动机保护器配合电流互感器应用电路，如图3-25所示，与例38不同的是，这里采用了电流互感器，从而能使较小容量的16A保护器，可以保护较大功率的电动机。图3-24 GT-JDG1典型应用电路 图3-25 GT- JDGI配合电流互感器保护电动机三、瑞新GDBT6-BB系列电动机保护器瑞新GDBT6-BB系列电动机保护器是许昌市机械电子设备厂根据国家淘汰JR系列热继电器的精神，采用国际先进技术和优质的电子元件，专为替代JR系列热继电器而设计的。保护器设有发光管工作指示和故障指示。具有节能显著，断相、过载保护可靠，动作准确，工作稳定，符合国家强制性标准。（1）主要技术参数1）产品规格：220A 1050A 2100A,2）断相动作时间，2s。3）过载动作时间：1.26倍，5l00s动作。4）触点容量：380V/2A。5）工作位置：任意位置连续工作。6）功耗：2VA。7）海拔：不超过2000m。8）环境温度：-2555。（2）安装调试1）按接线图连接正确后起动电动机，一切正常运行后，停止运行。2）三相电源线分别穿过保护器的Hl、H2、H3，并分别接在交流接触器的静触点上。3）把保护器的延时整定和电流整定电位器顺时针调到最大。4）上述工作做完后，起动电动机，电动机应能正常运转，保护器面板上的运行指示灯亮，然后将电流电位器缓慢地逆时针转动，直到过载指示灯亮，并有声响报警，再顺时针调回一点，此时过载指示灯在1 min内不闪动即为临界状态。然后再将延时电位器调到大于起动时间。5）起动电动机，用人工使电动机人为过载，这时应有声光报警。解除人工过载，此时应只有运行指示灯亮，电动机进入正常运行，整个调试过程完毕。（3）注意事项1）调试电流旋钮时，应在标定电压下进行。2）过电流调整刻度、延时调整刻度不呈线性比例，应以实际调试为准。3）定期检验保护器的性能；一例如，过载实验和断相实验。4）电动机在运行中停止，请判断电动机是否有断相、缺相、过载现象。首先检查电动机是否有温升过高，如有过高的温度，可能是电动机因过载而停止工作。如果没有温升过高现象。可能是线路断相而引起电动机的运行停止。然后再检查三相电源及交流接触器、如有异常现象，应排除后才能重新起动电动机，以免造成意外事故。5）保护器应与交流接触器配合使用，若不接电动机，保护器作断相处理，拒绝送电。例3-15 瑞新GDBT6-BB电动机保护器典型电路，如图3-26所示。电动机的三相电源线分别穿过GDBT6-BB保护器H1H3穿线孔，与交流接触器KM主触点相接。 图3-26 GDBT6-BB保护器典型电路工作过程：按下起动按钮SBT，电源L3经SBP、SBT，KM线圈、FU至L2，KM吸合，电动机起动。松开SBT，L3经KM辅助触点、保护器的3、4常闭触点、KM线圈、FU至L2，使KM自保。按动一下SBP，KM线圈失电释放，M停转。若是电动机发生断相、过载等故障，保护器内部的触点3、4断开，KM失电释放，从而保护了电动机。第三节 数显智能电动机保护器随着电子技术的发展，数字显示、单片计算机、可编程序控制器悄然进入电工行列。它们使电动机保护器数据显示更直观，控制精度更高，保护功能更齐全，性能更为可靠。一、双华ZNB-P数显智能电动机保护器双华数显智能电动机保护器，是知名企业苍南双华电器有限公司的产品。该公司保护装置型号齐全，数字化设定精度高，结构合理，安装方便，产品行销全国卜倍受用户青睐。1. 型号说明例如，ZNB05-P型即为电动机智能保护器，最大电流5A2. 简要工作原理保护器由电流传感器、起动电流延时电路、过载保护、断相保护、堵转速断保护、三相电流不平衡保护、故障显示记忆七个部分组成。由电流传感器取出信号，经过整流、滤波、检测、识别等环节，送到相应部分进行比较处理，推动功率电路，使继电器动作。当电动机由于驱动部分过载导致电流增大时，从电流传感器取得电压信号将增大，此电流值大子保护器的整定值时，过载电路工作，RC延时电路经过一定延时，驱动继电器动作，使接触器切断主电源，并故障显示记忆，其他功能部分原理相同。3. 功能与特点(1) 具有过载、断相、堵转、三相不平衡等保护功能。(2) 具有过卑流反时限延时功能，因此能根据电动机过电流倍数推算出最佳的动作时间。(3) 具有起动延时功能，它和过电流工作等延时时间分开。(4）具有故障记忆显示功能。(5) 安装方便，可与JR16, JR36等热继电器互换；并可在35miri导轨上安装。4. 技术参数(1) 反时限过载保护特性（见表3-2)。表3-2型号电流倍数动作时间11.0长期不动作21.25min31.51min4510s(2) 断相保护：电动机电源断相时（三相电流不平衡值）护器在3s内动作。(3) 堵转保护：运行状态，当电动机电流大于设定值6倍时，保护器在1s内动作。(4) 工作电源电压：220、380（1士15）V，SO (1-t 2）。(5) 电力消耗：2VA。(6) 输一出继电器触点容量：250V，7A.(7) 复位时间小于2s。(8) 电寿命大于3000次。(9) 功率参数（见表3-3）表3-3保护器型号规格/A接线方式ZNB05-P0.55压线式ZNB30-P5305. 双华ZNB-P的面板及外形尺寸（见图3-27）。图3-27 ZNB-P面板及外形尺寸6. 安装与调试(1) 用螺钉或导轨将保护器固定在交流接触器下方。(2) 按接线图接好线并检查无误后，送电调试。(3）过电流保护整定方法：把面板上的电流电位器(A）调整到该电动机的额定电流值位置。此时，即可起动电动机试运行。(4）复位方法：当电动机发生故障跳闸后，故障指示灯发亮保护器处于记忆状态，按正面板上的复位按钮方可复位，复位时间小于2s.7. 注意事项(1) 保护器工作电源应接在控制电路，且注意标称电压与实际电压相符。(2) 保护器应工作在额定电流范围内。(3）保护器各接线端子接线应正确无误，接触良好。(4）应定期除尘检查，并进行人为试验，确保可靠运行。二、双华JDB92数显智能电动机保护器JDB9环列电动机电脑保护器（简称保护器），是一种电子式多功能电动机保护装置。它主要适用于冶金、化工、纺织等工业，电动机及三相曳力系统，作过载、断相、过电压、堵转及三相不平衡电路保护，与普通保护器相比具有设定精度高、节电、动作灵敏、工作可靠等优点。1. 型号说明例如，JDB92-100型即为继电器类电动机保护器，最大电流100A.2. 简要工作原理保护器由电流传感器、起动电流封锁电路、过载保护、断相保护、堵转速断保护、过电压保护、电流数字显示、故障显示记忆八个部分组成。由电流传感器取出信号，经过整流、滤波、检测、识别等环节，送到相应部分进行比较处理，推动功率电路，使继电器动作。当电动机由于驱动部分过载导致电流增大时，从电流传感器取得电压信号将增大，此电压值大于保护器的整定值时，过载电路工作，RC延时电路经过一定延时（可调），驱动继电器动作使接触器切断主电路电源，并故障显示记忆，其他功能部分原理相同。3. JDB92型号与规格（见表3-4）表3-4保护器型号规格/A孔径/cmJDB92-62622JDB92-2062022JDB92-60206022JDB92-1005010022JDB92-20010020022表3-5项号电流倍数动作时间11.0长期不动作21.25min31.51min4510s4. JDB92技术参数(1) 反时限过载保护特性（见表3-5)。(2) 断相保护电动机电源断相时（三相电流不平衡值大于60%），保护器在3s内动作。(3) 堵转保护：运行状态，当电动机电流大于设定值6倍时，保护器在0.3s内动作。(4) 过电压保护：电源电压大于额定工作电压值15%时，保护器在3s内动作。(5) 工作电源电压：380（115%）V，50（12%）Hz（可特制220V、110V等）。(6) 电力消耗：3VA。(7) 输出继电器触点容量：380V，5A,(8) 电流显示误差小于1.5。(9) 复位时间小于l0s。(10）电寿命大于3000次。5. JDB92保护器的功能特征(1) 具有过载、断相、堵转、过电压、欠电压、三相不平衡等保护。(2）具有过电流反时限延时功能，因此能根据电动机过电流倍数推算出最佳的动作时间。(3）具有起动延时功能，它和过电流工作等延时时间分开。(4）具有数字电流表功能，因此能显示实际工作电流和精确设置在电动机额定电流上。(5）具有故障记忆、电流数字显示功能。6. JDB92的外形（见图3-28）7. JDB92面板（见图3-298. JDB92电动机保护器的安装与调试(1) 保护器固定在交流接触器下方为宜，三相主线路分别穿过保护器的三条套管。(2) 按接线图接好线并检查无误后，方可起动调试。(3) 将保护器面板上的调节电位器调至最大处。按下起动按钮，交流接触器自动吸合，电动机运转，保护器面板上运行指示灯发亮，其他灯不亮，见图3-22。(4）过电流保护整定方法：把面板上的拨动开关拨至设定位置（往下拨是“设定”，往上拨是“测量”），调整电流电位器（A）使电流显示器数字为该电动机的额定电流值，再把开关拨到测量位置，此时显示器上的数字为该电动机的工作电流（注：电动机起动巧s后开始调试）。(5) 过电流延时跳闸时间设定方法：时间电位器(S)可整定在最小位置，总之根据用户设备要求自行设定。 图3-28 JDB92保护器外形尺寸 图3-29 JDB92面板(6) 复位方法：当电动机发生故障跳闸后，故障指示灯发亮保护器处于记忆状态，按下停止按钮，（即断开保护器电源）方可复位，复位时间小于l0s。例3-16 双华JDB92全压起动电路电路如图3-30所示。其中，图3-30a用于线圈额定电压为380V的交流接触器；图3-30b用于220V的交流接触器作全压起动电动机的保护。图3-30 JDB92全压起动电路第四节 电动机软起动器电动机电子软起动器，是在电力电子技术蓬蓬勃勃的发展中，悄然应运而生的。它是一种减压起动器，是继星-三角起动器、自耦减压起动器、磁控式软起动器之后，目前最先进、最流行的起动器，简称“软起动器”。它一般是采用16位单片机进行智能化控制，既能保证电动机在负、载要求的起动特性下平滑起动，又能降低对电网的冲击，同时还能直接与计算机实现网络通信控制，为自动化智能控制打下良好基础。因此，它的面市具有电动机起动技术划时代意义，受到各行各业的青睐。JLC系列交流电动机软起动控制装置，属上海集电电力电子技术发展有限公司产品，简称集电JLC电动机软起动器。JLC电动机软起动器，主电路为无触点，控制电路采用美国ENERPRO公司的软起动技术，并使用ENERPRO原装主板组成的JD-6组件。该产品为具有20世纪90年代国际先进水平的高科技产品。软起动指装置输出电压按指定要求上升，使被控电动机电压由零按指定斜率上升到全电压，转速相应地由零平滑加速至额定转速的过程。软起动方式既改善了电动机起动时对电网的影响，又降低了电动机自身所承受的较大结构冲击力。JLC系列中带节能功能的软起动器还能随负载率的变化而自动输出其所需电压值，从而达到节能运行目的。对风机、泵类及带负载起动的电动机，其起动性能极佳。1. JLC电动机软起动器的用途(1) 在冶金、机械制造、化纤纺织、造纸、石化、食品加工及自来水厂等产业领域的各类电力拖动中，全面取代传统的星-三角起动器和自耦减压起动器。(2) 水泵软起动完全消除水锤现象，特别适用于水厂泵站。(3) 风机传动中，平滑的加速，减小转矩波动，对齿轮、联轴器及传动带带来合理的控制。(4) 当风机由于工艺要求、需风量减小时，软起动器依据负载变化自动调整输出电压，可大大减少电动机的有功与无功损耗，从而达到节能目的。(5) 空气压缩机采用软起动可降低对空气压缩机的冲击。当空气压缩机处于轻负载时进行节电运行，可减少运转成本。图3-31 软起动输出电压曲线 图3-32 电压随电动机运行功率因数变化曲线2. JLC软起(1) 软起动的起动电流可控制在3倍额定电流以下，使电动机平稳起动，起动电压曲线如图3-31所示。(2) 转矩随转速增加而增大，且可有很大的最大转矩，加速圆滑，加速时间为755s之间可调，起动冲击很小。(3) 电动机初始起动电压U，可调。(4) 随电动机负载的变化，自动调整装置的输出电压，使电动机的铜损耗、铁损耗大大减少，提高了功率因数如图3-32所示。对经常处于低负载以及负载变化较频繁的电动机，节能效果显著，其最高综合节电效果可达损耗的40%，如图3-33、图3-34所示。图3-33 输入有功功率比较曲线 图3-34 输入无功功率比较曲线(5) 软停止和瞬时停机功能。(6) 相序自动识别及纠正，电路工作与相序无关。(7) 脉冲变压器绝缘及主板绝缘等级均为2500V（UL规定）。(8) 断相、过载、晶闸管超温等全电子保护。(9) 运行可靠，操作维护方便。由于采用ENERPRO，公司原装主板，因此有着极高的可靠性。3. 型号说明4. 工作条件(l) 环境温度：040。(2) 海拔：1000m。(3) 湿度：2090RH，无凝露。(4) 气体：无腐蚀性，无易燃气体，无活动阴离子。(5) 其他：无滴水，无热源，无直接日晒，通风良好。5. 集电JLC软起动器原理JLC软起动器原理如图3-35所示。图3-35中，Vs为晶闸管模块，有关它的控制可参阅第一节有关内容（如例20）。A、B、C为三相电源，U、V、W为电动机M的进线端子，TA为电流互感器，PA为电流表，R为2的电阻，取出电流信号以供JD-6B（副板）作控制信号。JLC电动机软起动器为双板结构，由软起动控制板（副板）和主触发板（主板）共同完成起动。它是以电压作为调节对象的，提供具电动机电压反馈稳定的单斜坡或双斜坡加速电压，起动十分平稳，操作特别简单，通过一个简单的起动按键START就能自动适应大中型电动机平稳起动。图3-35 JLC软起动器电路原理软起动器主、副板的控制电源由15VA、24V电源提供。斜坡加速时间为755s可调，作片简单选择就能起动。当电动机得到全电压时自动接通接触器（图中未画）将晶闸管旁路、延长了晶闸管寿命。停机时先断开接触器再关断晶闸管，使接触器不带电流通断，确保接触器的机械寿命。软起动组件设置有节能功能，该节能特性可以在电动机轻载时减少磁化电流和磁化损耗，从而改善功率因数，提高了电动机的效率。软起动器主、副板上设有提供最小负载时电动机电压的调节装置，在轻载与满载期间实现跟踪及过程平滑调节。软起动组件加速时间为755s可调。停机方式有两种可选，瞬时停机和软停机，软停机时间设定在2s（软停机时间可按要求设定）。JLC软起动器设有断相、过电流、晶闸管超温保护。断相保护：由电源断相引起的电源不平衡使主板A、B、C的相逻辑信号发生变化，封锁脉冲输出使晶闸管关断。过电流保护：当电动机同相电流增加到一个预定设定值时，主板脉冲被封锁。超温保护：通过设置温度为75的温度开关装置于晶闸管散热器上，当散热器温度大于等于75 时，主板脉冲被封锁，晶闸管被强迫关断。6. 集电JLC软起动器的调试(1) 调试前注意JLC系列软起动器为缩小体积，机内都不设置进线空气断路器，因此用户使用中在JLC软起动器进线侧必须装设空气断路器，断路器整定值须与该装置所带电动机容量相符！(2) 调试l）合上空气断路器向JLC软起动器送上电源，此时面板上数显电流表及INHIBIT灯（图中未画）亮。2）如需节能，则将节能功能按钮“SAVE ENERGY”（图中未画）按下，同时按钮内置灯亮，说明节能功能已接上。3）按下软起动按钮“START”，按钮内置灯亮，电动机开始起动，待起动按钮上方 LED灯亮时，说明起动过程已完成，已进入运行。4）起动时间一般不需作调整。如特殊情况下需调整时，可将前面板卸下，调整机内控制板上的Wl。Wl向右旋转时加速时间加长，否则反之。起始电压可调整主板上R47，向右转起始电压高。5）机内电动机过载电流整定值为电动机额定电流的1.2倍。节能运行自动切换整定值为电动机额定电流值的0.7倍。以上整定值均已整定好，用户无需再作整定。各种功率电动机的不同整定值见表3-6。6）晶闸管温度保护选用67FO75型温度传感器，动作温度为75，已在机内设置好。7）当电源断相或电源电压严重不平衡时，本装置的断相保护开始工作，电动机不能起动。8）当运行中INHIBIT灯亮时，说明本装置已关闭电动机电源（保护性停机）。此时应检查是否断相，三相电压是否严重不平衡，过载或晶闸管温度是否过高。9）需要停机时，可再按下起动按钮“START”，按钮内置灯灭，INHIBIT灯亮，电动机即被软停止。7. 集电JLC软起动器的使用维护(l) 在运行中，如要改变运行方式，必须将设备完全停止后进行。(2) 定期检查配线端子有否松动，接线有否损坏。(3) 定期清除机内灰尘；表3-6整定值表电动机额定值互感器K（倍）互感器二次电流额定值IH/A节能切换整定值Iz/A过载保护电流值IB/A功率/kW电流/A112350/10.460.320.55153050/10.60.420.7218.53675/10.60.420.72注：1各整定值均为互感器二次电流计算值；节能切换整定值为互感器额定二次电流值的0.7倍， 过载保护电流值为其1.2倍（表中参数均为Y系列4极电动机参数）。 2计算：互互感器二次电流额定值为式中IN电动机额定电流值；K互感器倍数为电动机额定电流与互感器二次电流额定值之比。转换电流值为Iz0.7IH过载保护电流值为IB=1.2IH第五节 变频调速器在电力拖动领域，解决好电动机的无级调速问题是十分重要的。然而，三相交流异步电动机在调速方面竟长期处于落后状态，直至20世纪末，变频调速技术才取得突破，进入实用阶段。尤其是近年来，国内生产变频调速器的广家纷纷开业生产，国际的变频调速器也蜂拥而入，令电气工作者目不暇接。因而，了解、选择、应用变频调速器，便成了21世纪电工的必修课。变频调速器简称变频器，它的主电路也是采用晶闸管，有许多保护功能和调速起动功能，与电动机软起动器十分类似，本教材从众多的变频调速器中，选出正阳ZY-312G变频调速器产品，以供参考。正阳ZY-312G变频调速器，系珠海市正阳电子有限公司推出的产品。它适用于单相220V供电，却能拖动三相异步电动机，适配三相220V小功率异步电动机（三角形联结）和三相 380V小功率异步电动机（星形联结）。对三相异步电动机实行软起动、软关断和无级调速，具有恒转矩，特性节省电力，安装方便，操作简单，是深受广大电工青睐的好产品。1. 型号与规格说明2. 正阳变频高速器技术规范ZY312G系列变频调速（单相220V输入，三相变频输出）技术规范见表3-7和3-8。表3-7保护功能自动过电流保护、过载保护、过电压、欠电压、超温等保护功能外控制接口DC05V外控接口显示功能三位半数显0.1Hz安装场所室内、无腐蚀性气体、无可燃气体、无液体滴落、无灰尘和阳光直射的场合使用环境温度-10+40使用环境湿度20%90%RH（不结露）振动小于5.9m/s2（0.6g）存放温度-20+50防护等级IP20冷却方式风扇冷却ZY312G变频调速器应用提示：(1) 此机适用于单相220V供电，而又能拖动三相异步电动机的场合。(2) 此机为三相220V变频变压输出，适配三相220V异步电动机（三角形联结）和三相380V异步电动机（星形联结）。(3) 可对三相异步电动机实行软起动、软关断、无级调速、恒转矩区节省电力。(4) 软起动与软关断时间长，可减少电力冲击和机械设备的冲击。软起动与软关断时间过短，则会引起较大的电冲击和机械冲击。(5) 50Hz以下调速区间为恒转矩区，50Hz以上调速区间为恒功率区。应用中应注意。(6) 最高使用频率50100Hz由用户自行设定。超过100Hz，公司出厂前可为用户设定（50Hz400Hz）。(7) 此机使用电压AC220V（AC190240V)，严禁过电压、欠电压！(8) 加速与减速时间小于Is，可使用快速制动系统；（将NO与SQ接通)。3. 正阳变频调速器的结构与安装方法(1) 外形结构图3-36为正阳变频调速器的外形图。图6-37为ZY31系列变频调速器外部和内部结构图，图中标明了各主要器件的位置，供读者在安装、调试和维护中参考。图6-37a为上盖。(2) 安装方向与空间1) 安装环境应是无水滴、无蒸气、无灰和油性灰尘的场所；该场所还必须无酸碱腐蚀，无易燃易爆的气体和液体。2) 安装方向与空间为了使冷却循环效果良好，必须将变频器安装在垂直方向，因变频器底部装有冷却风扇以强制风冷，其上下左右与相邻的物品和档板必须保持足够的空间。平面安装尺寸如图6-38a所示，垂直安装尺寸如图6-38b所示。(3) 安装方法1) 通常用膨胀螺钉垂直安装在坚固的物体上，而且从正面就可以看到变频调速器正面板上的文字，切勿上下颠倒或平放安装，安装要便于使用人员操作。表3-8型号规格0.550.751.11.5适配电动机功率/KWZY312G-0.55ZY312G-0.75ZY312G-1.1ZY312G-1.5额定容量/KVA11.523额定输出电流/A2.5457过载容量150%额定输出电流1min重量/Kg2.52.533外形尺寸/mm200 110120适配电动机 三相220V异步电动机(三角形联结)三相380V异步电动机(星形联结)主要用途主要适用于风机、水泵、各类机械、机床设备、传输装置、搅拌设备、电动工具、家用空调器、家用电冰箱、其他家用电器以及其他应用单相电源的场所。实行无级调速、软起动、软关断、节省电力，以及实行其他自动控制。额定输入电源单相220（10%）V，50HZ或60HZ频率输出频率550（最高输出频率，用户可在50100 HZ以内区间设定）频率稳定度0.1%设定分辨率0.1HZ输出波形PWM正弦波控制方式ZY312G面板电位器控制频率带正反转功能转矩特性550HZ为恒转矩特性,50HZ以上为恒功率特性加速/减速时间加减速时间160S,用户可根据需要自行调节载波频率5kHZ (根据需要2-20 KhZ选择)压频比V/F特性V/F曲线为4条,由用户自行选择(见编码开关栏)编码开关(出厂时设定档位:01)编码开关四档编码档位编码载波频率频率使用范围转矩特性005kHZ0100HZ弱015kHZ0100HZ一般105kHZ0100HZ较强115kHZ0100HZ强编码参数可根据用户需求设定图3-36 ZY31系列变频调速器外形 图3-37 ZY31系列变频调速器结构图3-38 ZY-312G变频高调器安装空间2) 变频调速器在工作中会发热，为确保冷却风道畅通，电线、配线槽不要堵住机壳上的散热孔（见图3-37)。3) 由于变频调速器内部热量是从上部排出的，所以安装时切不要安装在不耐热的机器和木质装