交流电动机过载反时限保护的实现方法技术

本发明专利技术公开一种交流电动机过载反时限保护的实现方法，包括以下步骤：首先采集电动机的三相电流信号，计算出此时的负载率β，当β大于设定值时，根据容许过载时间函数ｔ＝ｆ（β）得到此时的反时限保护动作时间ｔ０，设采样周期时间为Δｔ，ｍ为采样次数，则反时限保护动作剩余时间Ｔ＝ｔ０－ｍΔｔ，若过载期间β发生了变化则根据电动机温升函数得到新的动作剩余时间Ｔ＝ｔｎ－（ｔ′ｎ＋ｍｎΔｔ）ｎ＝０、１、２、３……，显然当Ｔ＝０时外围电路动作保护。本发明专利技术可根据过载期间过载电流的变化做出相应调整，进一步提高了电动机过载保护的可靠性和保护精度，并可为产品监控系统提供保护动作剩余时间数据，有利于使用者的操作，使设计更人性化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及交流电动机故障保护
，更具体讲是一种交流电动机过载反 时限保护的实现方法。
技术介绍
目前在载有电动机的众多产品中电动机的过载故障保护技术，一部分采用定时 限过载保护，此种保护没能考虑到电动机承受过载的能力，在电动机稍有过载时保护会 在短延时后动作，势必会造成不必要的保护停机；一部分采用阶段式定时限过载保护， 此种保护误差很大亦不能充分利用电动机的过载能力，不合理；另一部分采用反时限过 载保护。而在目前提出的一些过载反时限保护方法中，一部分只适用于过载后过载电流 固定不变的情况，满足不了过载电流变化的实际问题；另一部分是基于温升热积累的方 法，比较阈值与积累值大小作为是否动作的依据，虽不受过载电流变化的影响，但不能 实时提供过载动作剩余时间，不能满足一些产品监控系统的需要。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种。其技术解决方案是一种，包括以下步骤(1)采集交流电动机的三相电流信号值I，计算出此时的负载率β，β = I/Ie, Ie为电动机的额定工作电流；(2)根据IEC255-4中推荐的5种反时限动作曲线，其中第5种的数学模型为权利要求1. 一种，其特征在于包括以下步骤(1)采集交流电动机的三相电流信号值I，计算出此时的负载率β，β= I/Ie, Ie为 电动机的额定工作电流；(2)根据反时限容许过载时间函数 {β2-β'2)t = f{P) = 35.5Γ Inf]，τρ为时间常数反映温升曲线的曲率，β'为过载前的负载率； 当负载率β大于反时限过载保护启动值βρ时，计算出反时限容许过载时间；(3)令采样周期时间为At，采样次数为mn，实时负载率为βη，反时限容许过载时 间为tn，在新负载率下理论过载已持续时间为t' n，则反时限过载保护动作剩余时间T = tn-(t' n+mnAt),其中 n = 0，1，2，3……，t0 = f( β 0), t' 0 = 0，m0 初始值为 0 ；(4)每个周期采样一次取得新的负载率βη+1；当βη+1= βη时，即βη始终为β C1，则保护动作剩余时间T =、-…C^mnAt)= t0_mn Δ t ；当βη时，算得新负载率下反时限容许过载时间^+工=:^^…)，此时在负载率日 下电动机已过载时间为t' n+mnAt,根据电动机温升函数 Q{fi,t) = β2 + β'2 - β2) e 圾、得关系式Q(i3n, t' n+mnAt) =Q(@n+1，t' n+1)计算求得负载率β n+1下理论过载已持续时间t' n+1，随后1^清零重新计数为mn+1， 保护动作剩余时间T = tn+1-(t' n+1+mn+1 Δ t)。即反时限保护动作剩余时间T = tn-(t' n+mnAt)n = 0、1、2、3……(5)根据上一步得到的反时限保护动作剩余时间，显然当T减小至零时触发外围继电 器动作，断开电动机主回路。全文摘要本专利技术公开一种，包括以下步骤首先采集电动机的三相电流信号，计算出此时的负载率β，当β大于设定值时，根据容许过载时间函数t＝f(β)得到此时的反时限保护动作时间t0，设采样周期时间为Δt，m为采样次数，则反时限保护动作剩余时间T＝t0-mΔt，若过载期间β发生了变化则根据电动机温升函数得到新的动作剩余时间T＝tn-(t′n+mnΔt)n＝0、1、2、3……，显然当T＝0时外围电路动作保护。本专利技术可根据过载期间过载电流的变化做出相应调整，进一步提高了电动机过载保护的可靠性和保护精度，并可为产品监控系统提供保护动作剩余时间数据，有利于使用者的操作，使设计更人性化。文档编号H02H7/085GK102013668SQ20101056181公开日2011年4月13日 申请日期2010年11月29日 优先权日2010年11月29日专利技术者王瑾, 陈霞 申请人:山东科技大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种交流电动机过载反时限保护的实现方法，其特征在于包括以下步骤：（１）采集交流电动机的三相电流信号值Ｉ，计算出此时的负载率β，β＝Ｉ／Ｉ↓［ｅ］，Ｉ↓［ｅ］为电动机的额定工作电流；（２）根据反时限容许过载时间函数ｔ＝ｆ（β）＝３５．５τ↓［ｐ］ｌｎ［（β↑［２］－β′↑［２］）／（β↑［２］－β↓［ｐ］↑［２］）］，τ↓［ｐ］为时间常数反映温升曲线的曲率，β′为过载前的负载率；当负载率β大于反时限过载保护启动值β↓［ｐ］时，计算出反时限容许过载时间；（３）令采样周期时间为Δｔ，采样次数为ｍ↓［ｎ］，实时负载率为β↓［ｎ］，反时限容许过载时间为ｔ↓［ｎ］，在新负载率下理论过载已持续时间为ｔ′↓［ｎ］，则反时限过载保护动作剩余时间Ｔ＝ｔ↓［ｎ］－（ｔ′↓［ｎ］＋ｍ↓［ｎ］Δｔ），其中↓［ｎ］＝０，１，２，３……，ｔ↓［０］＝ｆ（β↓［０］），ｔ′↓［０］＝０，ｍ↓［０］初始值为０；（４）每个周期采样一次取得新的负载率β↓［ｎ＋１］；当β↓［ｎ＋１］＝β↓［ｎ］时，即β↓［ｎ］始终为β↓［０］，则保护动作剩余时间Ｔ＝ｔ↓［０］－（ｔ′↓［０］＋ｍ↓［ｎ］Δｔ）＝ｔ↓［０］－ｍ↓［ｎ］Δｔ；当β↓［ｎ＋１］≠β↓［ｎ］时，算得新负载率下反时限容许过载时间ｔ↓［ｎ＋１］＝ｆ（β↓［ｎ＋１］），此时在负载率β↓［ｎ］下电动机已过载时间为ｔ′↓［ｎ］＋ｍ↓［ｎ］Δｔ，根据电动机温升函数Ｑ（β，ｔ）＝β↑［２］＋（β′↑［２］－β↑［２］）ｅ↑［－ｔ／３５．５τ↓［ｐ］］得关系式：Ｑ（β↓［ｎ］，ｔ′↓［ｎ］＋ｍ↓［ｎ］Δｔ）＝Ｑ（β↓［ｎ＋１］，ｔ′↓［ｎ＋１］）计算求得负载率β↓［ｎ＋１］下理论过载已持续时间ｔ′↓［ｎ＋１］，随后ｍ↓［ｎ］清零重新计数为ｍ↓［ｎ＋１］，保护动作剩余时间Ｔ＝ｔ↓［ｎ＋１］－（ｔ′↓［ｎ＋１］＋ｍ↓［ｎ＋１］Δｔ）。即反时限保护动作剩余时间Ｔ＝ｔ↓［ｎ］－（ｔ′↓［ｎ］＋ｍ↓［ｎ］Δｔ）↓［ｎ］＝０、１、２、３……（５）根据上一步得到的反时限保护动作剩余时间，显然当Ｔ减小至零时触发外围继电器动作，断开电动机主回路。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王瑾，陈霞，
申请(专利权)人：山东科技大学，
类型：发明
国别省市：95