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电动机保护器

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电动机保护控制仪JLW-9100

一、产品简介

1.1产品概述

本产品是我公司在多年研制电机保护器产品的基础上开发出的新一代高科技产品，此产品以微电脑控制器（MCU）为核心元件，通过高精度CT检测电流，是传统热继电器的升级换代产品。该产品采用数字处理技术，电机保护器具有自动线性修正功能，在宽电流范围内仍具有较高的测量精度，高亮度LED显示，通过内置的电流互感器检测电动机的三相负载电流，可以显示三相电流并根据电流判断是否存在过载、欠载、缺相、三相电流不平衡等故障。当发生上述故障时，内部继电器触点断开，切断电动机电源。

1.2 产品特点

本产品具有性价比高、功能齐全、工作稳定可靠、抗干扰能力强，精度高、保护动作准确、螺丝导轨都可安装、参数设定没有字母代码，直观简单操作方便等特点。可广泛适用于机械、钢铁、煤矿、冶金、建材、化工、环保、纺织行业等工业三相电动机及其它电器的保护与监测。

1.3 主要功能

过载过流保护缺相断相保护

堵转卡死保护空载欠载保护

故障电流锁定延时上电功能

不平衡保护启动延时保护

电流数字显示故障中文显示

过电压保护欠电压保护

4-20 MA输出 RS 485通迅

短路保护漏电保护

故障记录密码保护

螺丝安装导轨安装

二、主要技术指标

2.1环境条件

工作温度：-25℃～+55℃

贮存温度：-25℃～+70℃

相对湿度：5%～95% (产品内部不凝露，不结冰)

海拔高度：3000m 以下

大气压力：70 kPa～106 kPa

外壳防护等级：IP40

2.2 产品规格指标

型号	电流范围	功能
9100A	3-100A	缺相过载阻塞空载欠载过压欠压不平衡
9100M		缺相过载阻塞空载欠载过压欠压不平衡 4-20MA输出
9100T		缺相过载阻塞空载欠载过压欠压不平衡 4-20MA输出 485通迅
9100D		功能订制
9200A	3-200A	缺相过载阻塞空载欠载过压欠压不平衡
9200M		缺相过载阻塞空载欠载过压欠压不平衡 4-20MA输出
9200T		缺相过载阻塞空载欠载过压欠压不平衡 4-20MA输出 485通迅
9200D		功能订制

注：订制规格要求根据不同的规格，单独设置技术参数，不一一列出

2.3测量精度

三相电流： ±1.0%

单相电压： ±0.5%

2.4保护定值误差

动作值：

l 电流：±50mA 或定值的±3%

l 电压：±1V 或定值的±3%

动作时间：

l 定时限： 0.1s～3s(含 3s)范围内不超过 60ms

3s～60s 范围内不超过整定值的±2%

l 反时限： 0.1s～3s(含 3s)范围内不超过±100ms

3s 以上不超过计算值的±5%

2.5电气绝缘性能

（1）介质强度

符合GB/T14598.3规定；

工频电压2kV，时间1分钟。

（2）绝缘电阻

符合GB/T14598.3的规定；

500V兆欧表测试，绝缘电阻值不小于 100MΩ。

（3）冲击电压

符合GB/T14598.3规定；

承受1.2/50μs峰值为5kV的标准雷电波的冲击

2.6机械性能

（1）振动

振动响应：符合GB/T11287标准规定，严酷等级为1 级；

振动耐久性：符合GB/T11287标准规定，严酷等级为1级。

（2）冲击

冲击响应：符合GB/T14537标准规定，严酷等级为1级；

冲击耐久性：符合GB/T14537标准规定，严酷等级为1级。

（3）碰撞

符合GB/T14537标准规定，严酷等级为1 级。

2.7电磁兼容性能

(1) 振荡波干扰

符合 GB/T 14598.13（IEC 60255-22-1）规定，严酷等级为 III 级。

(2) 静电放电干扰

符合 GB/T 14598.14（IEC 60255-22-2）规定，严酷等级为Ⅳ级。

(3) 射频电磁场辐射干扰

符合 GB/T 14598.9（IEC 60255-22-3）规定，可以通过 10V/m 的最严酷等级。

(4) 电快速瞬变脉冲群干扰

符合 GB/T 14598.10（IEC 60255-22-4）规定，严酷等级为 A 级。

(5) 浪涌干扰

符合 GB/T14598.18（IEC 60255-22-5）规定，严酷等级为Ⅳ级。

(6) 射频传导干扰

符合 GB/T 14598.17（IEC 60255-22-6）规定，严酷等级为 III 级。

(7) 工频磁场干扰

符合 GB/T14598.19（IEC 60255-22-7）规定，严酷等级为 A 级。

(8) 电磁发射极限值

符合 GB/T14598.16（IEC 60255-25）规定

三、功能介绍

电动机保护控制器通过采集电动机电流等数据，进行运算处理，判定电动机运行过程中的各种运行状况或故障，可实现起动过载保护、阻塞保护、断相保护、不平衡保护、欠载保护、欠流保护、过电压、欠电压、起时延时保护等保护功能，以实现对电动机的全面保护、监测、（起动）控制，切除故障于萌芽阶段，减少电动机维修时间，保障安全生产。

3.1保护功能

根据电动机起动过程和运行过程的不同工况，在原理设计中进行了相关保护、控制功能逻辑处理。

3.2内部参数代码如下表所示：

类别	代码	参数名称	设定范围		出厂设定	单位	备注
过载保护类	F11	电动机额定电流（整定电流）	JLW-9X00	3.0 – 100	20	A	根据具体规格设定
	F12	反时限曲线	0 - 5		1	-	0表示定时限，1-5为反时限，请参见工作原理说明
	F13	定时限动作时间	0.1 – 60.0		3.0	秒	在F12=0时起作用
欠载保护类	F14	欠载动作点	0 - 80		20	%	电流低于额定电流（F11）的设定百分比时，产生欠载告警
欠载保护类	F15	欠载动作时间	0.1 – 60.0 OFF		OFF	秒	“OFF”表示关闭欠载保护功能，
启动类	F16	堵转电流	1.5-10.0 OFF		5.0	倍	电流为F11的5倍时认为发生堵转
	F17	堵转动作时间	0.5-60.0		5.0	秒	堵转超过5秒时，会触发保护动作
	F18	最大启动时间	0.0-300		0.0	秒	启动时用来避过过载预警
	F20	是否使用智能启动识别功能	0-1		1
缺相和三相不平衡类	F21	三相不平衡动作点	1 – 50		20	%
	F22	三相不平衡动作时间	0.1 – 60.0 OFF		5.0	秒	缺相或三相不平衡动作时间设为“OFF”表示关闭缺相或三相不平衡告警功能
	F23	缺相动作时间	0.1 – 60.0 OFF		2.0	秒	缺相或三相不平衡动作时间设为“OFF”表示关闭缺相或三相不平衡告警功能
	F24	短路电流倍数	3.0-20.0 OFF		10.0	倍
电压保护类	F31	过压设定值	65-690 OFF		OFF	V
	F32	过压动作时间	0.5-60.0		5.0	秒
	F33	欠压设定值	OFF 65-600		OFF	V
	F34	欠压动作时间	0.5-99.99		5.0	秒
漏电保护	F41	漏电保护动作值	0.02-2.50		0.02	A	需相接漏电检测线圈
漏电保护	F42	漏电保护动作时间	0.5-60.0		1.0	秒	需相接漏电检测线圈
自动恢复类	F51	自动恢复次数	0 - 10		1	次	F51设为0表示不允许自动恢复; 具体设置方法参见工作原理说明
自动恢复类	F52	自动恢复间隔时间	0.1 – 99.9		15.0	分钟	F51设为0表示不允许自动恢复; 具体设置方法参见工作原理说明
附加功能类	F61	上电延时	0 – 999		0	秒	通电若干秒后再吸合继电器，相当于一个时间继电器功能
	F63	屏幕保护时间	0-300		0	秒
	F64	4-20mA电流输出选择	0-3		0	-	0：平均电流 1：A相电流 2：B相电流 3：C相电流
	F65	4-20mA电流输出模式	0-1		1	-	0：0-20mA 1：4-20mA
	F66	4mA或0mA对应的电机电流	0.0-500		0.0	A
	F67	20mA对应的电机电流	0.0-500		200	A
	F68	电流输出零点修正					可通过上，下键校准1mA和20mA的电流
	F69	电流输出斜率修正					可通过上，下键校准1mA和20mA的电流
通信设置类	F71	设备地址	1-247		1	--	见MODBUS通信协议，从机设备地址
	F72	波特率	0.3-115		5	kbps
	F73	数据位	7-8		8	--
	F74	停止位	1-2		1	--
	F75	校验位	N/O/E		N	--	N:None 无 O：Odd奇校验 E:Even偶校验
	F80	口令					见基本工作原理
	End	退出设置状态	-

四、操作指南

4.1查看A、B、C三相电流

正常工作时显示的是三相平均电流，按“ESC”键可以切换显示A、B、C三相电流。发生过载、欠载、缺相、三相不平衡等故障时显示电流闪烁，表示这是锁定在发生故障那一刻的电流（这时电动机已断电，实际电流为0）。

4.2电动机额定电流值设置（整定电流）

长按“Set”键2秒，显示“设定”，用“5”或“6”键改变设定值（按住“5”或“6”键不放可连发），设置好后按“Set”键退出设置状态。

4.3告警（保护）状态恢复

发生过载、欠载、缺相或三相不平衡等告警时，会在显示屏上闪烁显示“过载”、“欠载”、“缺相”、“不平衡”等字样，继电器断开，并且锁定在断开状态。这时只要按“5”或“6”键即可从保护锁定状态恢复。

4.4参数设置

在显示电流的状态下，长按“5”键5秒，进入参数设置状态，这时显示器上显示“Fxx”，其中xx是两位数字，表示参数代码。用“5”或“6”键可选择参数代码，按“Set”键则显示该参数代码对应的参数值，这时再用“5”或“6”键即可对参数值进行设置，设置完成后再按“Set”键，回到显示参数代码状态。

五、基本工作原理

5.1电流检测

通过内置的电流互感器检测负载电流，所以被保护电机的三根相线必须分别穿过电流互感器的三个小孔。

5.2过载保护

1.定时限模式

当负载电流超过额定电流（参数F11），并且持续时间达到设定的过载动作时间时（参数F13），继电器断开，切断电动机电源。即过载动作时间是固定的。

2.反时限模式

过载动作时间和过载电流的大小有关，负载电流超过额定电流越多，则动作时间越短。可根据不同电机的特性选择不同的反时限曲线，见下表：

过载倍数	反时限曲线(F12)
过载倍数	1	2	3	4	5	0
1.1	930	1861	2791	3721	4651	F13 (定时限)
1.2	296	593	889	1185	1482
1.5	87	174	261	349	436
2	35	69	104	138	173
3	13	25	38	51	63
4	6.7	13	20	27	34
5	4.2	8.4	13	17	21
6	2.9	5.7	8.6	12	14
7	2.1	4.2	6.3	8.4	10
8	1.6	3.2	4.8	6.4	7.9
	以上为过载动作时间(单位:秒)

5.3欠载保护

当负载电流低于设定点（参数F14），并且持续时间达到设定的欠载动作时间时（参数F15），继电器断开，切断电动机电源。此功能默认关闭，需要时请设置参数F14。负载电流过小时，不进行欠载检测，防止在电机断电状态产生误动作。电动机在运行过程中，由于工艺条件或负荷的变化，有时可能使电动机长期工作在轻载或空载状态，而与之相关的设备却不允许工作在轻载状态，欠载保护是针对此工况而配置的。一般电动机的空载电流在额定电流的 30％左右，本保护在 10％～100％范围内可以任意设定。当三相平均电流低于整定定值时，经过所设定的延时时间，保护动作。

5.4三相不平衡保护

三相不平衡率的定义为：任一相电流与三相平均电流差值的绝对值，取其中的最大值，除以三相平均电流，即为三相不平衡率。当三相不平衡率大于设定的三相不平衡动作点（参数F21），并且持续时间大于三相不平衡动作时间（参数F22）时，继电器断开，切断电动机电源。负载电流过小时，不进行三相不平衡检测，防止在电机断电状态产生误动作。电动机运行过程中若三相电流不对称时，则会出现负序电流，而负序电流将在转子中产生 2 倍工频的电流，使转子附加发热大大增加，危及电动机的安全运行。当检测到电流不平衡度超过允许值 30%（缺省值，不可整定）时，经设定延时，保护动作。

5.5缺相保护

缺相可以认为是一种严重的三相不平衡，当三相不平衡率大于50%时，认为缺相。缺相的动作时间由参数F23设定，一般这个时间比三相不平衡动作时间（参数F22）要短。负载电流过小时，不进行缺相检测，防止在电机断电状态产生误动作。

5.6自动恢复

自动恢复功能的目的是为了在发生故障保护停机时，有机会自动恢复工作，防止无人值守的设备因为偶发性故障而长时间停机。可以用参数F51、F52、F53自由设定自动恢复的行为：例如F51=3，F52=15，F53=60，其效果是：发生故障停机后，过15分钟自动恢复（F52=15），这样可以重试3次(F51=3)，如果故障重复发生3次以上，并且重复故障的间隔时间短于60分钟(F53=60)，则锁定在停机状态，则需要人工恢复(按“5”键或断电)。如果不需要自动恢复功能，只要将F51设为0。此功能默认关闭，使用时需确保安全，自动恢复时与星三角没有冲突。

5.7 上电延时功能

如果通过设定参数F61启用了时间继电器功能，则保护器通电后，继电器不是立即吸合，而是延时一段时间后再吸合，延时时间由参数F61设定，这时液晶显示器上进行倒计数显示。相当于一个延时启动的时间继电器功能。F61=0表示关闭时间继电器功能。

5.8 启动保护功能

对于重载启动，可能会因为启动时间过长，反复触发过载保护而无法启动，这种情况下可以设置启动时间F18，保护器会在若干秒内暂时屏蔽过载保护，防止误动作。为了避免在启动时间内因堵转而烧毁电机，可以设置堵转电流F16和堵转时间F17，当负载电流超过设定的堵转电流，并且持续时间达到设定的堵转动作时间时，堵转保报警，继电器断开，切断电动机电源，例如，F18=30,F11=30,F16=3,F17=5,在电动机启动的30秒内不进行过载检测，但是如果电动通知后，5秒内电流没有降到150A（50X3）以下，就会触发堵转保护。

5.9密码进入

可通过“F80”设置进入参数设置的密码，若密码设定为“001”，则在显示电流的状态下，长按“5”键 5 秒，进入参数设置状态，这时显示器上显示“PAS”，这时按“5”或“6”键进入密码输入，输入为“001”后，按“Sel”键即可进入参数设置。

6.0 通信设置

本仪表实现了 ModBus-RTU 协议，可以通过 RS485 接口和工业控制网络互连，可将多台数字式热继电器连入一台上位机，在上位机上显示电流和观察仪表的各种状态、设置仪表的各种参数；或者和各种类型的 HMI 人机界面互连，实现仪表的远程显示和控制。在使用本仪表的 ModBus 功能时请先正确设置“设备地址”、“波特率”、“数据位”、“停止位”、“校验位”等参数（参数代码 F71-F75）。如果有多台仪表连在同一个 RS485 总线上，每台仪表必须设置不同的“设备地址”，否则会产生冲突；“波特率”、“数据位”、“停止位”、“校验位”等参数必须和上位机的设置相

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