电动机启动器

1、使用前有关事项

1-1到货检查

收到您订购的设备后,请开箱检杳以下各项如发现产品有问题或不符合您订的规格,请与您订购设备的代现商或最近的办事处联系。

①核对软幻动器上的铭牌,确认您订购的规格。

规格铭牌

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软启动器型号

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②外观检查有无任何运输过程中的损坏,如外盖和机壳的弯折,零部件的损坏或脱落等,

③除软启动器外,还配饤操作说明书及产品检验合格证各一份。

④搬动时必须提取软启动器的机身,不能提电路板控制盒,否则可能造成跌损或人身伤害。


1-2产品外观

智能电机软启动器分三大系列,分别为软起动器(如图1-2-1),旁路型软起动柜,在线式软起动柜(如图1-2-2)。图片仅供参考,产品日新月异,请以到货实物为准。

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2、安装要求

2-1使用环境

表2-1-1表示安装环境要求 表 2-1-1

符合标准:符合国家标准:(GB14048.6-98)

三相电源电压(VAC):380V±15%

频率:50Hz

适用电机:鼠笼式三相异步电动机

启动频度:视负载怙况而定建议每小时不超过20次

防护等级:Ip40 (可协议)

抗冲击:15g11ms

抗震能力:海拔地面启3000M以下,振动力装罝0.5G以下

环境温度工作温度:0〜+40℃不降容(+40℃〜60℃之间,每升高1℃,电流降低1.2%)

存贮温度:-25℃-70℃

环境湿度:95%无冷凝或滴水

最大工作高度:1000米以内不降容(1000米以h,每墙加100米,电流降低0.5%)

冷却方式:自然风冷

相对于垂直安装位置的最人工作角度:无要求


2-2安装要求

①软启动器成垂直安装,请勿倒装,斜装或水平安装。应使用螺钉安装在牢固的结构上

②软启动器运行时要产生热量,为确保准动空气的通路,应如图2-2-1及图2-2-2所示,设计留有一定的空间。产生热量向上散发,所以不要安装在不耐热设备的下方。

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3、旁踣软起动应用篇

3-1主电路和接地端子连接

(1)主电路电源输入端子(R、S、T)

①主电路电源输入端子R、S、T通过线路保护用断路器或带漏电保护的断路器连接至3相交 流电源不需考虑连接相序。

②决不能采用主电路电源ON/OFF方法控制软启动行和停止,应待软启动器通电以后,选取用软洎器上的控制端子或键盘面板上的RUN和STOP键控制软启动器的运行和停止。

③不要连接于单电源。

(2)软启动输出端子(U、V、W)

①软启动器输出端子按正确相序连接至3相电动机。如电动机的旋转方句不对,则可交换U、 V、W中任意两相的接线。

②软启动器输出侧不能连接进相电容器和电涌吸收器。

③软启器和电动机之间的线很长时,电线间的分布电容会产生较大的高频电流,可能造成软 启动过电流跳闸,漏电流增加,电流敁示精度差等。因此,建议电动机连接不要超过50m。

(3)旁路连接(L21、L22、L23)

①旁路连接端子L21、L22、L23,务必要连接电磁旁路接触器,否则会烧坏软启动器。软启动 器沿动完毕,主回路功率器件(可控硅)退出,同时旁路电磁触接器工作,这时电动机投入 正常运行,相序不能接错。

(4)软启运器接地端子

①为了安全和减少噪声,软启动器的接地端子G必须良好接地。为了防止电击和火灾事故, 电气设备的金属外壳和框架均按国家电气规程要求。


危险:

确认软启动器的输入相数、额定输入电压值应和交流电源的相数、电压值一致。 交流电源不能连接至输出端子(U、V、W)

旁路电磁接触器务必连接,相序连接一致。

否则可能发生损害事故


3-2 一二次接线原理图

接线时务必注意以下各项说明。图3-2-1基本接线

①电源一定要连接于主电路电源端子R、S、T无相序要求。如果接错电源则将损坏软启动器。

②接地端子必须良好接地,一方面可以防止电击或火警事故,另外能降低噪声。

③导线两端必须做压接处理,保证连接的高吋靠性。

图 3-2-1

3-3主回路实物接线示意图

3-4外形尺寸

3-5装柜外围器件选用表


4、在线软起动应用篇

4-1主回路实物接线示意图

4-2 一二次接线原理图

在线一体式软起动柜相对于市场上其他外置交流软起动fli的优点及元件配置清单:

1、散热器比传统软起动装置重量大3倍以上,散热面积大5倍以上,而且有轴流风机对其强制风冷,确保晶闸管长时间稳定可靠工作:

2、柜内无交流接触器,运行无触点、无电火花,适合烟、粉、尘等恶劣环境下使用;

3、柜内主要元件有空开,软起动主控板,中文显示操控面板,软起动硬件系统软起动硬件系统(包含可控硅,散热器,高精度电流互感器,温控开关和风机),电源变压器, 电压表,电流表,按钮开关及信号灯等。

4-3 外形尺寸

5、端子配置及接线说明

5-1端子配置说明



(1)接点输入端子

①用外部端子控制软启动器启动和停止功能时,请将代码FB设置为外控有效。

②如需异地控制要求时,建议使用(二线)控制方式,见P15: 5-3(二线控制方式)。

③接点信号输入端子和公共端子一般是闭合/断开(ON/OFF)动作,软启动器、电动机和配线等会产生干扰,因此而线尽量短一些(20m以下)电缆请使卬屏蔽线。

④控制端子的配线务必尽量远离主电路的配线。否则可能会由于干扰而造成错误动作。


5-2外控接线方式


5-3继电器及异地控制接线图

6、运行

6-1运行前检查

运行开始前应检查准备

①核对接线是否正确。特别是输出端子不能连接电源,旁路接触器是否接好,并确认接地端 子接地良好。

②确认端子间或裸露的带电部位没有短路或对地短路情况。

③投入电源后键盘面板显示准备状态,同时准备指示灯亮。


6-2操作方法

■上电时显示READY (准备),且准备状态指示灯亮,此时按启动键可启动电机。

■按电机标牌上的额定电流数值输入设罝项FP。

■启动后检查电机转动方向是否正确,运转是否正常,若不正常,可按停止键停机或必要时切断电源。

■如果电机启动状态不理想,可参考P26页软启动器的启动模式及应用一节选择恰当。

■启始电压代码F0 (电压方式时)或限流值代码F5 (电流方式时),提商电动机启动转矩。

■软启动器通电后,请勿打开上盖,以免触电。

■在通电试运行过程中,如发现异常现象,如异常声音、胃烟或异味等,应迅速切断电源 并查淸原因。

■若上电后或启动时故障指示灯亮且敁示ErrXX,可按所敁示的故障代码对应P25贝表杳找 原因。

■按停止键或外控停止按钮可复位故障状态。

注意:当环境温度低于-10℃时,应通电预热30分钟以上再启动。


7、中文显示及操作面板

7-1键盘面板的外观

键盘面板有丰富的操作功能,诸如键盘面板运行、停止功能数据确认和变更,以及各种状态 确认功能等。

7-2键盘按键的功能

当数>999三位数时最后一位小数点亮,表示尾数加0。

按键时软泊动器内将有提示响声,否则此键无效。

键盘面板可以取下,(放至柜体外做操作之用)引线距离<3米。


8、基本功能

8-1代码及参数说明

•参数设置代码如下表

8-2代码FE用于程序设定输出继电器动作时刻

■可编程继电输出功能有两种工作方式,即可编程时序输出方式和可编程状态输出方式。 设置项FE为0〜4 (10〜14)时,可编程输出工作于时序输出方式,设定输出的启始时刻 如F表:

■此工作方式包含一个999秒定时器,由设置项F4设定。若F4不为0,则按设置项FE设定的启始时刻开始时,计时到输出改变状态。

■该输出的复位时刻是在按F4设罝时间,延时结束且在准备状态下再维持1秒时。

■可编程时序输出方式是以一次启动过程为控制周期的,如果丙次启动电机则自动中断上次编程输出过程并重新£1动该过程。

■设置项FE为54 (15-19)时,可编程输出工作于状态输出方式,设定的工作状态输出如下表:


9、参数修改步骤

9-1设定修改参数步骤

如修改(操作控制方式为外部端子控制,即代码FB设定为2)为例。

操作键盘时软泊动器内部蜂鸣器有响声提示


10、帮助信息

10-1帮助信息及说明

帮助信息提示如下表

■不在软们动/软停的状态下且未进入设置状态时,可进入帮助信息,按确定键,再按上、下键参阅提示信息。

■在帮助状态下,按确认键或停止键可退出帮助状态6


11、保护功能

11-1保护功能说明

钾能电机软启动器A•有完苒的保护功能,保护软启动器和电动机的使用安全。在使用屮,应根据 不同的情况恰当地设罝保护级别和保护参数。

■软启动器过热保护:温度升至80±5时保护动作,当温度降至55℃时(最低),过热保护解除。

■输入缺相保护滞后时间:<3秒。

■输出缺相保护滞后时间:<3秒。

■三相+平衡保护滞后时间:<3秒。以各相电流偏差大于50%±10%为褪准,当负载;电流低于软启动器 标称额定值的30%时,判定甚准偏差将增人。

■启动过流保护吋间:持续大于代码F5最大工作电流5倍吋的保护时间农P22:11-2-1 

■运行过栽保护时间:以代码F6虽大工作电流为签准作反时限热保护,脱扣保护时间曲线(如图11-3-1 )

■电源电历过低保护滞后时间:当电源屯压低于极限值40%时,保护动作时间<0.5秒,否则低于设定值 时保护动作时间<3秒。

■电源电压过高保护滞后时间:当电源电压高于极限值130%时,保护动作时间<0.5秒,否则高于设定值 时保护动作时间<3秒。

■负载短路保护滞后时间<0.1秒,电流为软扁动器钿称额定电流的10倍以上,本保护不能替代熔断或短 路保护裝置。

■以上时间参数是从检测到朽效信号开始到发出脱扣保护指令为止,参数仅供参考。本软启动保护功能若 不符合用户的要求,则应另加专用保护装置,以确保安全。


11-2保护功能的设定

为了适应不同的应用场合,智能电机软启动器设有五个保护级别,分别为0:初级、 1:轻载、2:标推、3:重载、4:高级、由代码FA设定。

■初级保护禁止了外接瞬停端子功能,同时仅保留了过热、短路和启动时的输入缺相保护, 适用于需无条件紧急启动的场合,如消防泵等。

■轻载、标准、重载三个保护级别具备完全的保护功能,区别在于电动机过载热保护时间曲线不同。其电动机热保护时间参数见表11-2-1。

■髙级保护在启动时的保护标准更为严格,其他保护功能参数5标准保护设置相同。

代码FA设定的不同保护级别及热保护时间详见表11-2-1

■应按电机标牌上的额定电流数值设置代码FP,否则启动电流和保护电流会有较人偏差。 

■代码FP设定的电机电流不能低于软圮动器标称电流的20%。当代码FP设定的电动机电流 较小时,保护脱扣动作的灵敏度误差将増大。


11-3保护脱扣曲线

按IEC60947-4-2标准的电机热保护脱扣时间曲线如


11-4保护动作一览表

软启动器发生异常时,保护功能动作,立即跳闸,LED显示报警名称及有关内容,请参照下表说明处理。

注意:当软启动器启动电机成功时,而板中间的运行状态指示灯点亮,表示已处于旁路; 

接触器未吸合导致电机停止运行时,应检忾旁路接触器及相义接线是否有误或接触不良。


12、故障诊断

12-1问题与对策

13、起动和停机模式

13-1限电流起动模式

①代码F9设为(0限流)时为电流启动模式。图13-1-1给出了限电流启动模式的电动机电流变化波形。其中11为设定的启动限流值,当电动机启动时,输出电压迅速增加,直到电动机电 流达到设定的限流值11,并保持电机电流不大于刻值,然后随者输出电压的逐浙升高,电 机逐浙加速,当电动机达到额定转速时,旁路接触器吸合,输出电流迅速下降至电机额定 电流Ie或以下,启动过程完成。

②当电动机负载较轻或设定的限流值较大时,启动时的最大电流也可能达+到设定的限流值时属正常。限电流启动模式一般用于对启动电流有严格限制要求的场合。

13-2电压斜坡起动模式

①代码F9设为(1电压)时为电流启动模式。图13-2-1给出了电压斜坡启动的输出电压 波形。其中UI为启动时的启始电压值,当电机启动时,在电机电流不超过额定值 400%的范围内,软启动器的输出电压迅速上升至UI,然后输出电压按所设定的启 动参数逐浙上升,电动机随着电压的上升不断平稳加速,当电压达到额定电压Ue时,电机达到额定转速,旁路接触器吸合,启动过程完成。

②启动时间:t是根据标准负载,在标准实验条件下所得的控制参数,智能电机软启动器以此参数为基准,通过控制输出电压使电机平稳加速以完成启动过程,并非机械地控制时间t而不论电机加速是否平稳,鉴于此,在负载较轻时,启动时叫往小于设定的启动时间,只要能顺利启动则属正常。一般而言,电压斜坡后动模式 往适用于对启动电流要求不严而对启动平稳性要求较高的场合。

13-3突跳模式

①代码F9设置2 (突跳+电限流)或设置3 (突跳+限流)启动模式,13-3-1和图13-3-2给出了突跳启动模式的输出变化波形。在某些重载场合下,由于机械静磨擦力的影响而+能 启动电机时,可选用此种启动模式。在启动时,先对电动机施加一个较高的固定电压并持续有限的一段时间,以克服电动机负载的静磨擦力使电机转动,然后按限电流或固定 电压斜坡的方式启动。

②在用此模式前,应先用非突跳模式启动电机,若电机因静磨擦力太大不能转动时,再选 用此模式,否则应避免采用此模式启动,以减少不必要的大电流冲击。

13-4电流斜坡起动模式

①代码F9设置4 (电流斜坡畅通)为此启动模式。图13-4-1为电流斜坡启动模式的输出电流波形,图中T1为代码F1设置的时间值。

②电流斜坡启动模式具有较强的加速能力,适用与两极电动机,也可在一定范围内缩短启动时间。


13-5电压限流双闭环起动模式

①代码F9为5 (双闭环)时为双闭环启动模式。电压限流双闭环启动模式采用电压斜坡和限电流双闭环回路控制,是一种即要求启动平稳乂要求严格限流的综合启动模式,它采用 了估算电动机工作状态的预测算法。

②该启动模式的输出电伍波形将根据电机和负载情况的不同而有所变化。


13-6软停机

智能电机软启动器有二种停机模式,即软停机模式和自由停机模式。

①代码F2不设为0时,为软停机模式。图12-6-1为软停车模式的输出电流波形,T由代码F2设置软停时间。在这种停机模式下,电动机的供电由旁路接触器切换到软启动器的晶闸 管输出,软启动器的输出电压由全压逐渐减小,使电机转速平稳降低,以避免机械震荡, 直到电动机停止运行。软停机时的输出载止电压等同于启动时的启始电压。

②软停机模式可减少和消除水泵类负载的喘振及减少软停时的大电流冲击,此软停限流值 是在启动限流基础上计算的百分比。

13-7自由停机

①代码F9设置0 (自由停机)时为自由停机模式。

在这种停机模式下,软启动器接到停止命令后立即断开旁路接触器并禁止软启动器晶闸 管的电压输出,电动机依负载惯性逐渐停机。软启动在一拖N接线方式时,就把代码设为 此模式,以避免输出切换时的缺相故障报告。

②一般情况下,如无必要软停机,则应选择自由停机模式,以延长软启动器的使用寿命。 自由停机模式完全禁止了瞬时输出,可避免特殊应用场合的瞬时大电流冲击。

智能电机软启动器具有六种不同的启动模式,适用于各种复杂的电动机和负载情况,用

户可根据不同应用范围进行选择。


14、应用范围

14-1应用负载的种类

智能电机软启动器满足大多数带动重型负载的要求,下表仅供参考

15、RS485通信

IV能电村_动器通过内装的RS485标准接口能与个人计算机和PLC等主机连接,进行串行通信。

可由主机命令控制软启动器的运行或停止,监视软启动器的运行状态和修改其功能数据等。此通信的详 细内容请参照RS-485操作说明书。

可使用软启动器的RS485通信通过计算机进行远程操作,运行命令输入,运行状态管理,多台软启动器 的功能码数据的•次写入等,实现功能码输入时的简单化操作。


主要功能

1、运行停止指令的输入。

2、运行状态监视。

3、实时跟踪(运行信息的表格显示)。

4、功能码的一次读取,写入,保存到文档等。

通信软件请与本公司另行协议。


15-1 MODBUS通信协议

15. 1有关Modbus RTU通信协议概述

Modbus是一种串行的非同步通信协议。其物理接口为RS485。Modbus是为modicon PLC而 设计的,具有PLC的结构特性。Modbus在网络控制中,可以把智能电机软启动器比作对一台 PLC对其读写。将启停控制、状态信息(电流、故障等)和功能参数影射到保持寄存器R(4XXX)。 使用时通过PL主站对其进行读写控制。


15-1负载种类及参数设置

15.1.1电气接UI RS485半双工

通信参数:波特率:9600: 8位数据位;无校验位;1位停止位<>

15.1.2通讯数据格式 数据格式:

15.2软启动器相关设置 

15. 2. 1寄存器地址

(1)上述未列出的寄存器是非法的,不能进行读写。否则从站会向控制器报告一个例外情况 编码。

(2)所有数据地址都是以40000为参考的。即线圈继电器40001的地址为0001,402567的地址 为0100 (十六进制)。


15.2.2支持代码

软启动只支持以下代码,如果使用其它代码,会给出例外情况代码01。

代码03只用单字(WORD)读取

15.2.3寄存器说明 40001命令寄存器

举例:使从站地址02的软启动器,控制器发出02 06 00 01 00 01,如命令正常执行,返回码02 06 00 01 00 01。启动器能否正常启动还要查看状态寄存器。如有故障存在,应发02 06 00 01 00 04给子复位。

举例:读状态寄存器代妈02 03 00 02 00 01

若启动器正在启动过程,则返回代码02 03 02 00 01

若启动器出现故障,则返iHl代码02 03 02 00 08,且可以根据4读取故障种类。

40003电流平均值(十六进制)

这个值影射电机的三相实际电流平均值*10(含一个小数)

举例:读电流大小

发代码02 03 00 02 00 01

若电流为235A,则返回02 03 02 09 2E (返回值/10为实恥电流值)

40004故陣代码(十六进制)

当状态寄存器40002位3为1是,代表软启动处于故障状态。故障代码与6. 1是一致的。 举例:发代码02 03 00 04 00 01

若返冋02 03 02 00 04,说明当前输入缺相(故障代码04)。

软启动器的功能参数寄存器丨0HX

40256-40274为功能寄存器,对应地址为0X0100-0X0112,高位字节地址为01,低位字节 地址为0X00-0X12,对应功能代码F0-FL,与功能代码表4. 2—致。比如地址0X109与功能码F9 (启动模式)对应。可以对这些代码进行读写。以下分別举例说明其用法:

例1读功能码F5 (限流值)的大小 发代码 02 03 01 05 00 01

返回读取的F5功能码的值02 03 02 01 5E表示限流值为350%

例2读功能码FA (保护级别)

发代码02 03 01 0A 00 01

返回读取的FA功能码的值02 03 02 00 03,读取的保护级别为3.

例3将软启动器功能码05 (启动电流)改写为250%

主机发代码02 06 01 05 00 FA,软启动返冋代码02 06 01 05 00 FA;若返问02 86 03 表示无法写入,可能启动器正在运行。

15. 3异常应答

15.3. 1非法功能代码01 

主站询问报文格式:

本协议没有用到0x08功能码,因此子站应答:


15. 3. 2非法数据地址02 

主站询问报文格式:

04功能码寄存器地址错误,因此子站应答:


15. 3. 3非法数据值03 

主站询问报文格式:

04功能码寄存器数童错误,因此子站应答:


15.4使用注意事项

(1)软启动器的通讯地址、通讯速率、检验模式必须与控制器的通讯设置_ •样。

(2)若接受不到回应数据,应检查上面的参数设定,到485端子的连线是否正确,CRC效验是 否正确。

(3)多台TGS5通讯时,应该在最末一台上AB两端接120欧姆电咀。

⑷与其它Modbus设备相接时,应按下图连接: