智能型電動(dòng)機(jī)控制器在某機(jī)場中的應(yīng)用
徐霜
（安科瑞電氣股份有限公司，上海 嘉定 201801）
摘要：根據(jù)對某機(jī)場的實(shí)際情況的調(diào)研調(diào)試，找出了機(jī)場真空泵電動(dòng)機(jī)經(jīng)常發(fā)生損壞，線圈燒壞的原因，通過采用電動(dòng)機(jī)保護(hù)器來對電動(dòng)機(jī)進(jìn)行有效保護(hù)。本文重點(diǎn)介紹安科瑞電氣有限公司ARD3T智能型電動(dòng)機(jī)保護(hù)器，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)智能化綜合保護(hù)，集測量、保護(hù)、控制以及通訊于一體，供工程設(shè)計(jì)中參考。
一、概述：
電動(dòng)機(jī)作為當(dāng)前應(yīng)用最為廣泛的設(shè)備，同時(shí)也是其他機(jī)電設(shè)備的動(dòng)力源泉，這也就使得電動(dòng)機(jī)的正常工作成為了其驅(qū)動(dòng)的機(jī)電設(shè)備正常運(yùn)行的前提。而電動(dòng)機(jī)保護(hù)器作為拖動(dòng)系統(tǒng)中的一個(gè)重要組成部分，對電動(dòng)機(jī)起著全面的保護(hù)、控制作用，實(shí)現(xiàn)對工業(yè)生產(chǎn)過程及其大型機(jī)械設(shè)備的遙信、遙測、遙調(diào)、遙控、故障診斷以及集中在線監(jiān)測等功能[1,2]。如今，電動(dòng)機(jī)保護(hù)器的可靠性、安全性在不斷提高，功能也更加完善，在多數(shù)用電領(lǐng)域都得到了廣泛應(yīng)用，在節(jié)能和經(jīng)濟(jì)事業(yè)中有著重要的地位和顯著的作用。
機(jī)場的真空泵電動(dòng)機(jī)是機(jī)場的一項(xiàng)大型應(yīng)用設(shè)備，進(jìn)一步影響著機(jī)場的正常運(yùn)作，因此，真空泵電動(dòng)機(jī)的正常運(yùn)行對于機(jī)場來說是至關(guān)重要的。機(jī)場屬于人流量大，需要全天連續(xù)不斷的運(yùn)作，因而對真空泵電動(dòng)機(jī)使用的可靠性和穩(wěn)定性提出了極高的要求，一旦控制回路發(fā)生故障，必須馬上找出故障的原因并且及時(shí)排除故障，以保證機(jī)場工作的正常運(yùn)作。
由于真空泵對其工作環(huán)境的要求很高，真空泵的排氣壓力過高時(shí)，都將導(dǎo)致電機(jī)過載，如沒有一定的過載保護(hù)，電機(jī)長時(shí)間工作在這種條件，很容易損壞。因此，作為其控制回路中的重要組成部分的真空泵電機(jī)如果經(jīng)常發(fā)生故障，這也就給正常的生產(chǎn)活動(dòng)帶來了嚴(yán)重的安全隱患。某機(jī)場采用ARD3T智能電動(dòng)機(jī)保護(hù)器采集線路中的三相電流、漏電流、電壓、等參數(shù)實(shí)現(xiàn)對電動(dòng)機(jī)的實(shí)時(shí)監(jiān)控和保護(hù)、控制，同時(shí)實(shí)時(shí)采集到真空泵電機(jī)線圈和電機(jī)軸承溫度后，一旦溫度超過有效范圍則發(fā)出停機(jī)信號(hào)，來控制大功率真空泵的啟、停，并發(fā)出報(bào)警信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)對真空泵電機(jī)的保護(hù)。在低壓配電系統(tǒng)中使用ARD3T智能型電動(dòng)機(jī)控制器，不但有效的降低了電動(dòng)機(jī)的故障發(fā)生率，并且用戶可以通過顯示模塊實(shí)時(shí)觀察到電路中電流、電壓、功率等電力參數(shù)以及電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀況，提高了設(shè)備運(yùn)行的可靠性，減少非計(jì)劃停車次數(shù)，提高了控制回路的自動(dòng)化、智能化水平，極大地降低了設(shè)備管理人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，又提高了管理人員的綜合素質(zhì)。
二、某機(jī)場對真空泵電動(dòng)機(jī)控制器的要求
該機(jī)場占地面積大，整個(gè)地形屬于狹長型。整個(gè)機(jī)場都需要遍布電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)，對象包括候機(jī)大樓、辦公區(qū)域、就餐區(qū)域、機(jī)場跑道等主要建筑物，因此，機(jī)場內(nèi)使用的真空泵電動(dòng)機(jī)，部分是需要連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的，部分是需要在應(yīng)對突發(fā)性情況時(shí)實(shí)現(xiàn)連續(xù)不停機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)的，一旦真空泵電動(dòng)機(jī)開始工作，是不允許出現(xiàn)跳閘停車的現(xiàn)象的，尤其在應(yīng)對突發(fā)性情況時(shí)，一旦跳閘停機(jī)，將可能造成嚴(yán)重的事故，給機(jī)場以及機(jī)場人員帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失，而且容易造成人員的傷亡。
該機(jī)場采用ARD3T智能型電動(dòng)機(jī)控制器的顯示模塊，能夠?qū)崟r(shí)觀察真空泵電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)的電壓、電流、頻率等參數(shù)以及電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀況，同時(shí)，通過控制器的通訊功能將信息以最快的速度發(fā)送給后臺(tái)并對故障信息發(fā)出報(bào)警信號(hào)，使操作人員第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)故障原因并及時(shí)排除故障。
因此，某機(jī)場對真空泵電動(dòng)機(jī)控制器的要求如下：
1）保護(hù)功能：實(shí)現(xiàn)對電動(dòng)機(jī)起動(dòng)超時(shí)、過載、堵轉(zhuǎn)、斷相、不平衡、欠載、接地/漏電、阻塞、過壓、欠壓、繞組超溫等保護(hù)；
2）測溫功能：實(shí)現(xiàn)多路測溫，能接入PT100、PT1000、Cu50、PTC/NTC等傳感器；
3）顯示功能：通過分體液晶顯示模塊實(shí)時(shí)顯示電動(dòng)機(jī)運(yùn)行參數(shù)；
4）通訊功能：帶Modbus-RTU/Profibus-DP通訊接口，與上位機(jī)之間進(jìn)行信息傳遞。
三、智能型電動(dòng)機(jī)控制器的描述
智能型電動(dòng)機(jī)保護(hù)器是目前國內(nèi)具有國際水平的馬達(dá)智能保護(hù)控制單元，在國內(nèi)具有一定的代表性。ARD3T智能型電動(dòng)機(jī)保護(hù)器可劃分為主體模塊、測量模塊、開關(guān)量模塊、模擬量模塊、溫度模塊、通訊模塊、顯示模塊等7個(gè)模塊，其中主體模塊和測量模塊是必備模塊，稱為基本模塊，附加模塊采用總線供電，不需要外接輔助電源。在低壓控制終端柜和1/4模數(shù)及以上各種抽屜柜中可直接安裝使用。
圖1 100A以下ARD3T產(chǎn)品組成框圖
基本模塊：ARD3T智能型電動(dòng)機(jī)控制器可進(jìn)行編程控制實(shí)現(xiàn)4路開關(guān)量輸入、輸出，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的起、停、調(diào)試等工作。電流測量范圍可達(dá)0.4A~800A，100A以下標(biāo)配電流互感器（見圖1 100A以下ARD3T產(chǎn)品組成框圖），100A以上通過外接電流互感器實(shí)現(xiàn)電流的測量。
開關(guān)量模塊：可實(shí)現(xiàn)對主體模塊開關(guān)量的擴(kuò)展，DI支持無源接點(diǎn)（弱電）或有源接點(diǎn)（強(qiáng)電）輸入，有源接點(diǎn)可選交流或直流供電。
模擬量模塊：該模塊將電路中交流電流、電壓、頻率等參數(shù)轉(zhuǎn)變成直流4-20mA信號(hào)，傳送給PLC或DCS系統(tǒng)，為PLC或DCS自控設(shè)計(jì)提供重要數(shù)據(jù)。
溫度模塊：可實(shí)現(xiàn)三路溫度測量，可選的傳感器類型：PT100、PT1000、Cu50、PTC/NTC。3路傳感器可以是同一類型，也可以是不同的類型。傳感器類型為：PT100、PT1000、Cu50時(shí)，顯示值、保護(hù)值單位為℃；傳感器類型為：PTC、NTC時(shí)，顯示值、保護(hù)值單位為Ω。
通訊模塊：帶Modbus-RTU通訊/Profibus-DP通訊功能，用于系統(tǒng)組網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)自控或?qū)⒈Ｗo(hù)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳送到計(jì)算機(jī)后臺(tái)實(shí)現(xiàn)對電動(dòng)機(jī)進(jìn)行在線集中監(jiān)視管理。
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