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1、 智能型電動機(jī)保護(hù)器與熱繼電器相比有什么好處？
相同點(diǎn)：
功能：兩者都有過載保護(hù)、堵轉(zhuǎn)保護(hù)、缺相保護(hù)。
不同點(diǎn)：
1）保護(hù)的全面性：
熱繼電器：除以上功能外沒有其他保護(hù)。
智能型電動機(jī)保護(hù)器：過流保護(hù)（堵轉(zhuǎn)保護(hù)）、三相電流不平衡、接地/漏電保護(hù)、啟動超時保護(hù)、欠載、欠壓、過壓保護(hù)、欠功率保護(hù)、溫度保護(hù)、外部故障保護(hù)、相序保護(hù)、抗晃電、失壓重啟功能。
2）過載保護(hù)的區(qū)別：
熱繼電器：只能做成跳閘功能，不能實(shí)現(xiàn)報(bào)警。
智能型電動機(jī)保護(hù)器：既可做成跳閘功能，也可以做成報(bào)警。
3）大電流承受能力：
熱繼電器：本身是雙金屬片，所以需要承受大電流的負(fù)載能力。
智能型電動機(jī)保護(hù)器：本身是互感器，所以不需要承受大電流的負(fù)載能力。
4）觸點(diǎn)的獨(dú)立性：
熱繼電器：很難進(jìn)行獨(dú)立觸點(diǎn)的輸出。
智能型電動機(jī)保護(hù)器：可以進(jìn)行獨(dú)立觸點(diǎn)的輸出。
5）其他功能的對比：
智能型電動機(jī)保護(hù)器具有熱繼電器所不具備的控制功能、測量功能（三相電流、電壓、功率、功率因數(shù)、電能、頻率、熱容量、電流不平衡率、漏電流值等）、故障記錄功能（當(dāng)前運(yùn)行時間、當(dāng)前停車時間、累計(jì)運(yùn)行時間、啟動電流、啟動時間、操作次數(shù)、輸入輸出狀態(tài)、8次故障記錄、運(yùn)行狀態(tài)指示）、4-20mA輸出功能、通訊功能、狀態(tài)量檢測功能。
2、 ARD智能型電動機(jī)保護(hù)器的實(shí)現(xiàn)原理
三相電流采樣原理：
電動機(jī)主回路三相電流經(jīng)三個互感器感應(yīng)出二次電流，經(jīng)過三個采樣電阻把電流信號轉(zhuǎn)成電壓信號，經(jīng)運(yùn)放跟隨AD采樣電路轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號進(jìn)入微處理器，微處理器把數(shù)字信號用微積分算法得到三相電流的有效值，用于顯示與保護(hù)判斷，超過設(shè)定值，微處理器發(fā)出電平信號驅(qū)動繼電器動作。其余的模擬量輸入（如電壓、零序電流、AI模擬量輸入）原理與其相同。
開關(guān)量輸入工作原理：
微處理器隨時檢測開關(guān)量的輸入狀態(tài)，通過微處理器的IO口檢測電平信號，按照設(shè)置好的驅(qū)動邏輯驅(qū)動繼電器。
4-20mA輸出功能：
將4-20mA設(shè)置成相應(yīng)的變送輸出，如A相電流。微處理器通過三相互感器檢測AD采樣運(yùn)算最后得到有效值，按以下公式，將結(jié)果經(jīng)DA轉(zhuǎn)換成模擬量輸出。
AO = (Ia/Ie)*16+4 mA其中Ia為當(dāng)前A相電流，Ie為電動機(jī)額定電流。
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3、保護(hù)功能舉例
熱繼電器：
堵轉(zhuǎn)、過載保護(hù)都是通過金屬片發(fā)熱層度，使金屬片彎曲來斷開主回路交流接觸器的線圈，最終達(dá)到保護(hù)的目的。
ARD智能型電動機(jī)保護(hù)器
1）過載保護(hù)
通過數(shù)學(xué)公式模擬電動機(jī)的發(fā)熱特性，通過對電動機(jī)發(fā)熱特性的分析進(jìn)行過載。我司產(chǎn)品采用的發(fā)熱計(jì)算公式為：Q=KΔI².t。此公式來源于金屬發(fā)熱模型。
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熱繼電器過載特性曲線
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ARD系列電動機(jī)保護(hù)器過載特性曲線
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通過上面兩圖對比可發(fā)現(xiàn)熱繼電器與電動機(jī)保護(hù)器過載的作用是一致的。
2）不平衡保護(hù)
舉個實(shí)例來說明ARD電動機(jī)保護(hù)器的不平衡保護(hù)，當(dāng)IA=30A，IB=75A，IC=75A，Iav=60A，Ie=100A計(jì)算得不平衡率為75%，不平衡率達(dá)到保護(hù)設(shè)定值30%，保護(hù)器按照設(shè)定值通過內(nèi)部繼電器節(jié)點(diǎn)（95.96）斷開主回路接觸器線圈來實(shí)現(xiàn)保護(hù)電動機(jī)的目的。
三相不平衡率計(jì)算公式為：|I-Iav|/IX，Iav為三相電流平均值，當(dāng)Iav小于Ie時，分母IX =Ie；當(dāng)Iav大于Ie時，分母IX =Iav。
3）阻塞保護(hù)（運(yùn)行過程中）
阻塞保護(hù)適用于電動機(jī)運(yùn)行過程中發(fā)生卡死。如保護(hù)器測得當(dāng)前運(yùn)行電流Imax=300%，電流達(dá)到動作設(shè)定值250%時，保護(hù)器按照設(shè)定值通過內(nèi)部繼電器節(jié)點(diǎn)（95.96）斷開主回路接觸器線圈來實(shí)現(xiàn)保護(hù)電動機(jī)的目的，避免電機(jī)燒毀。
4）堵轉(zhuǎn)保護(hù)（啟動過程中）
電動機(jī)在起動過程中，如保護(hù)器測得起動電流為210%，大于設(shè)定的堵轉(zhuǎn)保護(hù)設(shè)定值200%，保護(hù)器按照設(shè)定值通過內(nèi)部繼電器節(jié)點(diǎn)（95.96）斷開主回路接觸器線圈來實(shí)現(xiàn)保護(hù)電動機(jī)的目的，避免電機(jī)燒毀。
5）起動過程
上電后，保護(hù)繼電器（95.96）閉合，按下SS1，KM線圈得電閉合，接觸器KM的輔助觸點(diǎn)閉合構(gòu)成自鎖回路，電動機(jī)開始工作，當(dāng)按下SF1時，線圈失電釋放，電動機(jī)停止工作。一旦電動機(jī)發(fā)生任何故障，保護(hù)器斷開保護(hù)繼電器（95.96），最終保護(hù)了電動機(jī)。
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圖1 ARD智能型電動機(jī)保護(hù)裝置二次接線圖
4、經(jīng)濟(jì)效益
熱繼電器要實(shí)現(xiàn)電動機(jī)保護(hù)、控制、監(jiān)控、測量需要增加如下附件：
1） 熱繼保護(hù)器。
2） 監(jiān)控需要增加I/O模塊。
3） 測量需增加合分閘指示燈、測量電流需增加電流表，現(xiàn)場顯示還需增加電流表互感器，DCS系統(tǒng)查看電流需要變送器。
4） 要監(jiān)控電源是否消失需增加電壓繼電器。
5） 電動機(jī)故障傳輸?shù)紻CS系統(tǒng)需增加中間繼電器。
6） 電動機(jī)發(fā)生故障后，熱繼電器不知道何時發(fā)生的何種故障。
7） 熱繼電器參數(shù)設(shè)定后靈敏度不高。
ARD電動機(jī)保護(hù)器完全可不增加其它設(shè)備的情況下完成以上功能。
5、 熱繼電器與電動機(jī)智能保護(hù)器實(shí)現(xiàn)電動機(jī)保護(hù)的材料及價(jià)格對比
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圖2 熱繼電器與電動機(jī)保護(hù)器組成的電動機(jī)回路
熱繼電器組成電動機(jī)回路：
塑殼開關(guān)、交流接觸器、電流表（外加互感器）、起動指示燈、停車指示燈、故障指示燈、熱繼電器、變送器、零序互感器（帶接地保護(hù)）、電動機(jī)。
注：電壓測量還需要增加電壓表和電壓互感器，現(xiàn)場傳到DCS系統(tǒng)還需要很多硬接線。
價(jià)格：塑殼開關(guān)（T4N250）+交流接觸器（A9-30-10）+電流表（外加互感器）+指示燈（CP1-10R-10）+熱繼電器（TA110DU90）+變送器+帶接地保護(hù)（LNG35 5A）
1506+99+100+14.8*3+581+400+646=3376.4
電動機(jī)保護(hù)器組成電動機(jī)回路：
塑殼開關(guān)、交流接觸器、電動機(jī)保護(hù)器（包括電流測量顯示、電壓測量顯示、功率測量、起動停車指示燈、變送器、接地保護(hù)、抗晃電功能）、電動機(jī)。
注：電壓測量不需要增加互感器、要上傳所有狀態(tài)量、模塊量、故障原因、故障時間、累計(jì)停車時間只要增加通訊功能就可以。
價(jià)格：塑殼開關(guān)+交流接觸器+智能電動機(jī)保護(hù)器（ARD2F-100/U+90FL）
1506+99+1280=2885
6、ARD電動機(jī)保護(hù)器選型
ARD2F型號如下所示：
1.ARD2F型號如下所示：
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圖3 ARD2F型號說明
表1 額定電流
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保護(hù)器額定電流
|
變比設(shè)置
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互感器一次側(cè)圈數(shù)
|
適用電機(jī)范圍（kW）
|
可整定電流范圍(A)
|
|
1
|
支持
|
5圈
|
0.12-250
|
0.1-999
|
|
5
|
1圈
|
0.12-250
|
0.1-999
|
|
1.6
|
不支持
|
1圈
|
0.12-0.55
|
0.4-1.6
|
|
6.3
|
1圈
|
0.75-2.2
|
1.6-6.3
|
|
25
|
1圈
|
3-11
|
6.3-25
|
|
100
|
1圈
|
15-45
|
25-100
|
|
250
|
1圈
|
55-132
|
63-250
|
|
800
|
1圈
|
160-250
|
250-800
|
表2 額定電流附加說明
|
電動機(jī)額定功率（kW）
|
電動機(jī)額定電流（A）
|
選配保護(hù)器額定電流
|
整定電流范圍（A）
|
|
電動機(jī)額定
功率（kW）
|
電動機(jī)額定
電流（A）
|
選配保護(hù)器額定電流
|
整定電流范圍（A）
|
|
0.12
|
0.42
|
1.6
|
0.40-1.6
|
30
|
57
|
100
|
25-100
|
|
0.37
|
1
|
1.6
|
0.40-1.6
|
37
|
69
|
100
|
25-100
|
|
0.55
|
1.5
|
1.6
|
0.40-1.6
|
45
|
81
|
100
|
25-100
|
|
0.75
|
2
|
6.3
|
1.6-6.3
|
55
|
100
|
100
|
25-100
|
|
1.1
|
2.5
|
6.3
|
1.6-6.3
|
75
|
135
|
250
|
63-250
|
|
2.2
|
5
|
6.3
|
1.6-6.3
|
90
|
165
|
250
|
63-250
|
|
3
|
6.5
|
25
|
6.3-25
|
110
|
200
|
250
|
63-250
|
|
5.5
|
11
|
25
|
6.3-25
|
132
|
240
|
250
|
63-250
|
|
7.5
|
14.8
|
25
|
6.3-25
|
160
|
285
|
800
|
250-800
|
|
11
|
21
|
25
|
6.3-25
|
200
|
352
|
800
|
250-800
|
|
15
|
28.5
|
100
|
25-100
|
220
|
388
|
800
|
250-800
|
|
18.5
|
35
|
100
|
25-100
|
250
|
437
|
800
|
250-800
|
|
22
|
42
|
100
|
25-100
|
/
|
/
|
/
|
/
|
注：表2數(shù)據(jù)適用于AC400V，50Hz，1500轉(zhuǎn)/分的四極鼠籠式電動機(jī)
表3 附加功能代碼
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附加功能
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代號
|
附加功能
|
代號
|
|
起動控制（包含K功能）
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Q
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漏電保護(hù)
|
L
|
|
開關(guān)量輸入
|
K
|
4～20mA模擬量輸出
|
M
|
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溫度保護(hù)
|
T
|
失壓重起（抗晃電）
|
SU
|
|
報(bào)警（可編程輸出）
|
J
|
SOE事件記錄
|
SR
|
|
通訊接口
|
Modbus_RTU
|
C
|
電壓功能(相序、功率、功率因數(shù))
|
U
|
|
Profibus_DP
|
CP
|
|
DeviceNet
|
CD
|
tE時間保護(hù)
|
tE
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注：1、帶有起動控制時，保護(hù)器最多提供2個起動繼電器用于順序控制外部2個接觸器的閉合/斷開，從而實(shí)現(xiàn)電動機(jī)的不同起動方式（如Y-?轉(zhuǎn)換起動、正反轉(zhuǎn)控制，自耦降壓起動等）；
2、溫度保護(hù)的測量范圍：熱電阻100Ω～30kΩ；
3、對于無顯示要求的客戶，必須在一批訂單中訂購一個90FL顯示單元，作為調(diào)試使用。
表4 顯示方式
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代號
|
規(guī)格
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90FL
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LCD液晶顯示模塊尺寸為90×70，開孔86×66（單位mm）
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參考文獻(xiàn)：《ST500電動機(jī)控制器與熱繼電器相比有哪些的好處和價(jià)格比較》
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