E3系列电动机保护器的应用研究

摘  要: 为了更好地保护在工业中广泛运用的电动机，提供一个全新的选择——罗克威尔( Rockwell)公司生产的E3系列电动机保护器(E3 electronic over-loaded relay)。简述其原理、特点及接线示意，提出两套基于DeviceNet网络方式通过E3监控电动机运行状态参数的可行性方案，并对方案实施的技术要点进行示例说明。
1绪论
    交流电动机是常见的工业用动力设备。供配电技术中要求交流电动机装设短路保护，并根据不同情况分别装设防止电动机过载、两相运行、低电压运行等保护装置口1。在原有技术规范或设计考虑时，这4种主要保护装置是分置的，由不同的电气元器件来实现，这样就必然带来电气回路中电气元器件过多、现场布线拥挤、库存压力过大等弊端。
    本文试着引入美国罗克威尔公司生产的E3系列电动机过载继电器来简化电气回路布线，并通过E3的通讯功能与丰控PLC通讯，将电机主要运行参数在组态软件中显现、记录、报警，为电动机的日常运行提供便捷有力的保障，为电动机保养、故障分析提供强有力的数据支撑。
2 E3系列电动机过载继电器
    E3系列电动机保护器也称之为电子式电机保护器或过载继电器，是一种基于微处理器的智能化、电子式过载继电器，用于对0. 4～5 000 A额定工作电流的鼠笼式感应电机提供保护。E3系列过载继电器有两个版本供选择：E3和E3 Plus。
    E3系列过载继电器能够针对如下故障提供脱扣保护及报警功能：1）过载；2）缺相（仅限于脱扣）；L)）失速（仅限于脱扣）；4）堵转；5）欠载；6）电流不平衡；7）接地故障（仅限于E3 Plus）；8）PTC热敏电阻过热（仅限于E3 Plus）。
    E3利用其内置的或外接的电流互感器精确测量连接电动机每一相实时的平方根电流，将其置于电机热模型中进行对比，计算出电机的发热温升，根据电流的突变判定电动机将要可能发牛的故障，采取对应的保护措施——产生不同级别的脱扣动作，脱扣级别代表的冷却脱扣时间（单位为秒级）到了之后，E3通过预置的手动或自动方式复位电动机。
    由于E3内置有微处理器，所以通过其测得的电流值能很方便地运算出电流负载比、平均电流、平均电流负载比、电流不平衡比等模拟值，而且这些数据都允许用户通过DeviceNet网络进得实时监测，从E3的EDS文件可以看到其最小规格的193/592-ECIP(0.4～2 A)可提供的在线参数有77条之多。同样因为内置了微处理器，可以运用数学模型对过载电流进行逻辑整定，所以其调整范围』一，上下限电流可为5倍差值，如0.4～2 A，28～140A，125～630 A等。         编辑整理by Clam