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电动机的启动、运行和停止及NSX的特殊电动机保护如何实现?【外部】

NSX的Mic6E-M的控制单元具有长启动保护、相不平衡保护、堵转保护及低载保护四种特殊保护功能,这四种保护功能的实现涉及到电动机的启动、运行和停止的概念。那么Mic6E-M是如何判定电动机处于启动、运行还是停止状态?
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上图为电动机启动的示意图,Mic6E-M控制单元按如下标准判断电动机启动状态:
启动:只要电动机电流正向超过Ir设定值10%,即认为已启动;
运行:如果电动机未设定长启动保护,那么启动电流Id默认为1.5Ir,启动时间td默认为10s,电动机启动电流大于Id超过10s后,控制单元认定电 动机进入运行阶段;如果电动机已设定长启动保护,Id等于Ilong,td等于tlong,超过tlong延时,触发长启动保护则保护脱扣,未触发长启动 保护则进入运行阶段;
停止:只要电动机电流反向降低于Ir设定值的10%,则认定电动机停止运行。
在明确了控制单元对电动机的启动和运行的判定条件后,再来理解上述四种特殊保护是如何实现的:
相不平衡保护:相不平衡会导致温升过大和异常的制动力矩,从而导致电动机过早损坏。启动时,相不平衡的不利影响会明显增强,必须立即进行保护。
相不平衡计算方法为:不平衡电流=|最大不平衡相电流差值/平均相电流Iavg|,即8.jpg
当Iunbal>设定值,且tunbal延时后还不恢复,保护脱扣。
此保护无法关闭,电动机启动和运行时,保护均打开。启动时延时固定为0.7s,运行时延时可设定,推荐值为4s。下图是相不平衡保护的工作原理图:
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堵转保护:电动机的堵转将产生过扭矩,使电动机的电流急剧增大,时间稍长会烧坏电机。Iavg>Ijam,且tjam延时后不恢复,堵转保护脱扣。
由于电动机堵转电流和启动电流类似,为防止电动机启动时触发堵转保护,电动机启动时堵转保护强制关闭。下图为电动机运行时堵转保护原理图:
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低载保护:电动机长期空载将损坏电机,低载保护在此情况下触发。当Imin《Iund,且在tund延时后不恢复,则低载保护脱扣。电动机启动和运行时此保护均可激活。
下图为低载保护工作原理图:
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长启动保护:长启动保护主要针对存在启动困难的电动机,并避免空载启动。如第一部分所述,当长启动保护被设置后,控制 单元将按照长启动的设置对启动进行判定,这样将避免将启动困难的电机启动过程判定为运行过程从而触发其它保护,但是当启动延时tlong后电流仍不恢复, 长启动保护脱扣。同时,长启动保护将避免空载保护,电流长期过小,在启动延时tlong后仍不恢复,长启动保护脱扣。长启动保护只存在于启动阶段,运行阶段将强制关闭。下图为长启动保护的工作原理图:
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综上所述,电动机的四种特殊保护均与控制单元对电动机的启动、运行、停止判定相关。
相不平衡保护:电动机启动及运行时电流不平衡,且在规定延时内不恢复,触发保护。启动阶段延时固定0.7s,运行阶段延时可设定,推荐4s。
堵转保护:电动机运行时电流过大,且延时内不恢复,触发保护。启动阶段强制关闭,不然电动机无法启动。
低载保护:电动机启动及运行时电流过低,且延时内不恢复,触发保护。
长启动保护:电动机启动时电流过高或过低,且延时内不恢复,触发保护。只在启动阶段存在。
此四种保护均可通过SDTAM模块预报警,并提前断开接触器。相不平衡保护和堵转保护可通过按键或RSU设定,低载保护和长启动保护只能通过RSU设置。

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