電動機(jī)保護(hù)器模塊化
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智能電動機(jī)保護(hù)器發(fā)展至今，存在兩種發(fā)展趨勢,一種是：多種功能集成在一個殼體內(nèi)；另一種是：根據(jù)功能劃分模塊，通過模塊拼裝滿足各種要求。多種功能在一個殼體內(nèi)的方式，可以減少開發(fā)前期的投入，開發(fā)周期短，從短期內(nèi)來看，對企業(yè)有利。功能模塊化，開發(fā)前期投入多，相對前種方式開發(fā)周期會變長，但成功后，后期產(chǎn)品維護(hù)方便，可以消除因功能多少引起生產(chǎn)紊亂，產(chǎn)品使用者進(jìn)行產(chǎn)品升級或改造時產(chǎn)生停產(chǎn)等不利因素。
1 模塊式電動機(jī)保護(hù)器的優(yōu)勢
1.1 對企業(yè)自身的優(yōu)勢
客戶的需求是多樣化的，產(chǎn)品使用環(huán)境不同、實際生產(chǎn)工藝不同，造成客戶對產(chǎn)品的需求往往有所不同，同一類產(chǎn)品功能不同，會引起生產(chǎn)廠家生產(chǎn)上的不同，庫存管理、分類不同，加大企業(yè)自身生產(chǎn)負(fù)擔(dān)。模塊式電動機(jī)保護(hù)器，各模塊功能明確，方便生產(chǎn)，利于存儲。企業(yè)將最基本的保護(hù)功能作為基本模塊，其它高級保護(hù)、控制、通訊功能作為選配模塊，這樣在客戶需要不同功能時，在基本模塊基礎(chǔ)上添加對應(yīng)模塊即可，通過搭積木方式實現(xiàn)不同功能的產(chǎn)品。在面對客戶多樣化需求時，優(yōu)勢是不言而喻的。
1.2 對使用者的優(yōu)勢
模塊式電動機(jī)保護(hù)器適用范圍廣，使用者根據(jù)自身需要選取產(chǎn)品，使用者只需要常規(guī)過載、斷相等常規(guī)保護(hù)功能時選取基本模塊即可。需要帶有全面保護(hù)和控制功能，選取基本模塊和所需的模塊進(jìn)行組合。需要帶有全面保護(hù)、控制、通訊、管理分析功能時，選取基本模塊加多個模塊進(jìn)行組合。
模塊式電動機(jī)保護(hù)器靈活性高，使用者在設(shè)計初期選用了基本模塊，而實際生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)需要更多功能時，添加模塊即可。當(dāng)使用者遇到系統(tǒng)、功能升級或改造，而引起設(shè)備升級、變動時，添加、刪減對應(yīng)的功能模塊即可完成技術(shù)改造，不必?fù)?dān)心造成停產(chǎn)等影響。
模塊式電動機(jī)保護(hù)器可靠性高，在使用中如遇到保護(hù)器出現(xiàn)故障，模塊式電動機(jī)保護(hù)器會自動報出具體模塊故障，使用者只需更換故障模塊，不影響其它模塊。
2 模塊式電動機(jī)保護(hù)器的設(shè)計思想
要進(jìn)行模塊式電動機(jī)保護(hù)器設(shè)計，首先要明確產(chǎn)品使用環(huán)境，模塊種類，以及劃分的依據(jù)。
2.1 產(chǎn)品使用環(huán)境
作為保護(hù)類產(chǎn)品，要明確產(chǎn)品的正常工作環(huán)境。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，環(huán)境溫度可選位為：-10 ℃ ～+55 ℃，此溫度可以滿足絕大多數(shù)產(chǎn)品的使用環(huán)境；大氣壓力為：80 kPa～110 kPa（海拔2000 m以下）；相對濕度為：最濕月的月平均相對濕度為90%，同時該月的平均最低溫度為25 ℃，并且在產(chǎn)品上不應(yīng)出現(xiàn)凝露；使用環(huán)境不應(yīng)有腐蝕、破壞絕緣的氣體及導(dǎo)電介質(zhì)，對于使用環(huán)境內(nèi)有火災(zāi)、爆炸危險的介質(zhì)、產(chǎn)品應(yīng)有防爆措施。戶內(nèi)產(chǎn)品的使用環(huán)境應(yīng)有防御雨、雪、風(fēng)、沙的設(shè)施。供電電源：額定電壓AC 220V，交流電源額定電壓為額定值的85%～110%。
2.2 控制功能
標(biāo)準(zhǔn)中對電動機(jī)保護(hù)器控制功能描述如下：“可具備對電動機(jī)進(jìn)行直接起動、可逆（雙向）控制、各種減壓起動和雙速控制的控制功能”。由此可見標(biāo)準(zhǔn)將控制功能作為非標(biāo)配功能處理，實際客戶使用時可以只將保護(hù)器當(dāng)作保護(hù)元件使用，模塊式電動機(jī)保護(hù)器作為可編程產(chǎn)品，可以通過編程功能自由實現(xiàn)的起動有：保護(hù)模式、直接起動/全壓起動、星三角起動、自耦降壓起動、可逆起動、雙速起動，變頻器配合使用、軟起動器配合使用等起動方式。
除各種常規(guī)起動方式外，模塊式電動保護(hù)器還帶有兩種自起動功能，自起動功能如下：
a）帶有運行中的電動機(jī)因失壓或欠壓停車，當(dāng)電源恢復(fù)到允許自起動電壓值后，執(zhí)行立即自起動、延時自起動、禁止自起動的功能。
b）帶有不考慮停車間隔時間的長短，產(chǎn)品可根據(jù)掉電前產(chǎn)品記憶的電動機(jī)運行情況實現(xiàn)自起動功
能。
2.3 保護(hù)功能
模塊式電動機(jī)保護(hù)器須具備如下保護(hù)功能：過載保護(hù)、斷相保護(hù)、堵轉(zhuǎn)保護(hù)、阻塞保護(hù)、欠載保
護(hù)、不平衡保護(hù)、起動超時保護(hù)、過壓保護(hù)、欠壓保護(hù)、欠功率保護(hù)、相序保護(hù)、單相接地保護(hù)、漏電保護(hù)、外部故障、工藝連鎖等多種保護(hù)功能。
2.4 產(chǎn)品著火危險防護(hù)
工業(yè)類產(chǎn)品需要具有不可燃燒的特性，選用的耐火材料應(yīng)具有GB 4943-2001規(guī)定的V2及以
上阻燃等級，能承受GB/T 5169.5中嚴(yán)酷等級為20 s的針焰試驗。
2.5 模塊劃分
智能型電動機(jī)保護(hù)器具備如下功能：電流、電壓、功率、頻率等電參數(shù)測量；電機(jī)轉(zhuǎn)子、軸承溫度測量；電參數(shù)、溫度值的變送輸出；開關(guān)量輸入、輸出；工藝連鎖；各類保護(hù)功能；通訊組網(wǎng)等功能。從上述功能描述上看，功能可總結(jié)為：電參數(shù)測量；溫度測量；模擬量輸入輸出；對電機(jī)保護(hù)、控制；通訊功能幾方面。
采用按功能劃分模塊的方式，可以劃分出如下幾種模塊：電參數(shù)測量模塊、溫度模塊、模擬量模塊、通訊模塊、開關(guān)量模塊、顯示模塊、CPU單元幾種。
2.6 模塊功能
各模塊功能如下：
CPU單元負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)各模塊工作，帶有開關(guān)量輸入、開關(guān)量輸出功能、對外通訊組網(wǎng)、時鐘、故障記錄、PTC測量等功能。開關(guān)量輸入、輸出可以自由編程設(shè)定功能。可以實現(xiàn)直接起動、雙向起動、雙速起動、自耦降壓起動、星三角起動等多種起動。CPU單元是模塊式電動機(jī)保護(hù)器必備模塊。
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