profinet电动机保护器 PN接口

目前市场上综合型的智能电动机保护器的设计主要采用交流采样方式+高性能单片机的方案，采用该设计方法的电动机保护器测量参数多、测量精度高、能够提供更完善的保护功能，但是采用此设计方法的成本较高，销售价格也高，在只需要对电动机提供过载、断相等基本常见故障保护的场合没有性价比可言。因此采用一种设计简单、功能能够满足基本保护要求、主要用于替代热继电器的智能电动机保护器将会有很大的市场。ARD2型保护器就是一款设计简洁，保护功能较多，能够满足大多数电动机保护要求的经济型的智能电动机保护器。
ARD3智能电动机保护器
ARD3智能电动机保护器是安科瑞电气股份有限公司*的产品， 适用于额定电压至AC 690V、额定电流至AC 800A、额定频率为50/60Hz的电动机。产品体积小，结构紧凑，安装方便，在低压控制终端柜和1/4模数及以上各种抽屉柜中可直接安装使用，提高了控制回路的可靠性和自动化水平。
ARD3采用模块化的产品结构形式，包括主体(保护控制功能模块)、互感器检测模块、远程显示模块。根据需要选配ARD3的功能模块或附件，与接触器、电动机起动器等电器元件构成电动机控制保护单元，有远程自动控制、现场直接控制、面板指示、信号报警、现场总线通信等功能。适用于煤矿、石化、冶炼、电力、船舶、以及民用建筑等领域。

热继电器对电动机保护的探讨
在现代工业生产中，异步电动机作为将电能转化为机械能的重要设备，成为绝大多数动力机械的基础。随着矿山行业不断集团化，规模化，加之行业本身的特点就是大通量、满负荷的连续运转，大功率电动机使用比较多，然而相应的大中型电动机保护成为比较重要的环节，生产对电机设备的可靠性和稳定性要求较高，一旦发生电机事故，就意味着直接损失和间接影响生产的损失。
在电机出现过流、欠流、断相、堵转、短路、过压、欠压、三相不平衡、过热等等故障的初期，直接的表现就是反映在电流的变化上，我们从电动机额定电流的定义析，即电动机在允许温升下的大电流。电流升高如果没有及时发现和处理，就会造成线圈过热引起绕组老化，Q=I²RT,Q热功率，I电流，R为电动机线圈电阻，T为时间，从上式中可以看到电动机发热定子线圈阻值升高，热功率会升高，但是电阻加大引起电流升高，热功率会随着电流的平方加大，这也就是为什么电动机堵转温升为什么迅速加大的原因。定子绕组绝缘值就像河床堤坝一样冲击到一定程度就会引起电动机绕组相间短路或接地或者断路等故障。所以对于电动机保护重要的就是电动机绕组电流上的变化的控制和实时采集。
我们通常采用的热继电器的主要作用就是保护电动机或其它电气设备、电气线路的过载保护，其具有反时限的保护特性。是串联在电动机主回路上依靠定子绕组电流通过发热元件(即双金属片)时所产生的热量，使双金属片受热弯曲而推动机构动作通断触点的一种电器。以前热继电器厂家注重通过改进双金属合金动片成份来提高继电器保护性能，推杆与开关断电位置之间间距值的设置通过旋钮简单设置，现场安装保护都是电工师傅凭经验进行设置，应该是没有一个准确的量化。设备环境温度的变化对热继电器影响还是有一定的影响，相信没有人会根据环境温度对热继电器进行调整保护定值。因为现代企业电气设备都是DCS控制，热继电器也很难融入现场控制当中，现场操作人员以及主控室基本上无法实时监测电动机运行情况。
根据在厂里的调査基本上电动机采用的是ARD智能控制器进行控制保护，高压电动机采用微机保护测控装置保护。而单位新近的成套设备的75 kW及以上电动机采用的都是利用电流互感器二次回路串接热继电器进行保护，包括250 kW鄂式破碎机电气保护回路。大中型电动机的维修价格不菲，维修周期长，同样因为电动机体积重量大，检修更换时间比较长所引起的停机时间，造成的生产损失更是无法估计。
所以感觉对于大中型电动机的保护热继电器已无法满足，应该退出保护序列。我们査看现在市面上的智能电机保护控制器，国产智能保护器结合了现代科技的计算机技术，控制技术，通讯技术及显示技术，集成了电动机的多种起动控制方案，监视电动机的启动运行以及故障异常时电动机的电参数。通过对电动机电流实时采集，进行模拟量与数字量转换，充分利用微处理器的数字量快速处理能力，结合具体的电动机额定参数和用户整定的时间以及限值参数对电动机是否异常和故障类别进行正确判断和区别处理确保电动机的安全运行，可通过中文液晶显示，发光指示，4~20ma信号输出，RS485通讯等多种形式告知用户。控制室操作人员可在后台微机上，现场操作人员在工作现场完成所有保护器的各种保护数据的监测。同时，在线监测电机的运行负载和供电电源的质量，为及早发现机械设备过载和接地故障等，创造了条件。为保证工艺系统的安全生产、减少事故停车，提供了可靠依据。

ARD2智能电动机保护器功能简介
ARD2智能电动机保护器按额定工作电压可分为AC380V、AC220V;按工作电流范围来分可分为6.3A(1.6A～6.3A)、25A(25A～100A)、100A(25A～100A)、250A(63A～250A)、800A(250A～800A)五个测量档位。实现对电动机运行中出现的启动**时、欠压、过压、欠载、过载、短路、堵转/阻塞、断相、不平衡、剩余电流(接地/漏电)等故障进行保护。并能在此基础上增加各种附加功能，主要有：
1)远程起动功能：由上位机通过通讯控制保护器的起动继电器，来实现远程起动电动机。
2)报警功能：当电动机运行状态出现故障时，在还未达到预先设定的脱扣时间前进行报警提示。
3)通讯功能：RS-485通讯功能，能够通过通讯接口将保护器检测得到的电动机运行的各种参数实时传送给后台主控设备，方便工作人员及时了解电动机的工作状态。
4)漏电保护：开放漏电保护监测功能，当电动机的运行环境出现漏电情况时，及时切断电动机的供电电源
5)开关量输入：用于监测外部开关的分合状态，也可按客户要求进行起、停控制。
6)事件记录：记录保护器的近8次脱扣动作产生的时间和原因，方便维护人员查看和检修。
7)4～20mA模拟量输出：提供直流4～20mA电流信号。

ARD3智能电动机保护器的电流检测是通过外置的小型电流互感器来实现的，额定载流能力达100A的馈电电缆可由互感器的3个预制穿孔中通过，节省了现场级的空间、布线和附加设备。其中250A、800A大电流可采用电流互感器。
由于ARD3智能电动机保护器具有在线故障诊断、报警和运行时间等强大的记录功能，提供一路RS-485通讯接口将相关信息进行上传，并且能够实现多种协议的选择（Modbus-RTU/Profibus-DP），通过RS-485与上位机之间的通信，用户在中心控制室上位机可以查询所有电机设备的相关信息，随时诊断设备的运行状态和优化现场设备的控制，使整个系统设备一直运行在节能状态。同时在中心控制室可以对ARD3智能电动机保护器器进行在线参数化，*在各设备间奔波进行电动机馈电装置参数化，也*使系统停机，系统可用率提高。
当通信系统一旦出现故障时，ARD3智能电动机保护器仍能正常立安全运行，运行模式由自动切换至手动模式，此时可以通过ARD3智能电动机保护器显示模块上的按钮或现场外接按钮盒对设备进行控制，停机时间得到大幅度缩短。
ARD3智能电动机保护器采用模块化的产品结构形式，方便安装于现场控制箱，且具有较强的抗干扰能力，能适应各种工矿环境工作，可对污水处理厂各个节点的电动机运行情况进行实时处理，有效地提高了电机设备利用率。
智能电动机选型范例
型 号：ARD2-25/CKSR
电源：AC220V
电机额定电流：6.3A~25A
应用场合：三相电机
测量参数：三相电流、三相平均电流
附加功能：RS485通讯、2路开关量输入、8个事件记录
型 号：ARD2F-25/CJMQTSR+90FL
电源：AC220V
电机额定电流： 6.3A~25A
应用场合：三相电机
测量参数：三相电流、PTC电阻值
附加功能：起动控制、温度保护、报警输出、RS485通讯接口、Modbus协议、4-20mA模拟量输出、8个SOE事件记录
显示方式：90FL(中文液晶显示)
型 号：ARD3-250/CLTUEpSR+90L
电源：AC220V
电机额定电流： 63A~250A
应用场合：三相电机
测量参数：三相电流、线电压、有功功率、功率因数、剩余电流、电能
附加功能：RS485通讯接口、Modbus协议、漏电保护、温度保护、过压保护、欠压保护、相序保护、欠功率保护、8个SOE事件记录
显示方式：90L(中文液晶显示)
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