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三相异步电动机保护电路在停车器控制系统中的应用与选型

发布时间: 2021-08-05  点击次数: 125次

摘要:在停车器控制系统中使用接触器来控制执行电机的正转与反转,由于接触器有动作触点,当触点动作时会产生电火花,而且随着触点动作次数的增加,触点接触电阻会变大,导致电机供电缺相,容易造成堵转,从而可能烧坏电机。
关键词:机电一体化;晶闸管;断相;电机控制;保护措施
0引言

大功率反晶闸管无触点、无火花、快速开关频率等优点,适合进行电动机正反转控制。

随着自动化程度的提高,出现越来越复杂的过程控制,电机工作状态不断恶化。

对电动机的保护提出了更高的要求,停车器控制系统就是比较典型的。结合晶闸管优点和电机保护的需求,设计了一种一体化的电机保护电路。

1正反转控制及电流检测电路
2晶闸管击穿和晶闸管开路检测电路

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图1 击穿和开路检测电路
3断相和三项不平衡保护

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图2 电流采集电路
4反时限过电流保护
反时限保护特性是短路电流越大,接触器保护的动作延时越小,更接近电机出现故障时的特性,用反时限进行过电流保护更有优势。国外广泛使用反时限进行过电流保护,并较早建立了数学模型。

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(1)式中:I——过电流倍数,以额定电流为基准; r——是常数,取值在范围有三种[1] ,针对电机保护,采用r = 2; Q——常数[2],量纲为时间,s; T——出现过电流保护时间,s。使用该模型可以有效进行反时限过电流保护计算,但是由于电机运行中的电流不断变化,不是严格的反时限关系,直接使用该模型,计算结构不够准确,将该模型演变为积分方式更适合实际情况,演变后公式为:

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(2)式中:Ik——是第K次采样时的过电流倍数; ΔT——采样周期,s; N——累计次数; Q——由用户确定的时间常[3],s。
5软件设计
软件采用多任务设计方法,任务分为:外设参数采集、电流采集、电压采集、电机正反转输入检测、故障类型判断、状态指示。
(1)外设参数采集包括
(2)电流采集
(3)电压采集
(4)电机正反转输入检测
(5)故障类型判断
(6)状态指示
6.1产品简介
ARD该系列低压电动机保护器,具有过载、断相、不平衡、欠载、接地/漏电、堵转等保护功能。可与接触器、电动机起动器等电器元件构成电动机控制保护单元,具有远程自动控制、现场直接控制、面板指示、信号报警、现场总线通信等功能。应用范围:可广泛应用于煤矿、石化、冶炼、电力、建筑等行业的配电领域。
6.2产品选型
产品功能

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说明:“√"表示具备“■"表示可选
7结束语
停车器保护控制器具有结构紧凑,保护功能完善,设计上使用反并联可控硅进行电机正反转控制等特点,ARM处理器主要采集可控硅的电压和电流信号从而实现电机的保护,



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