武汉铁工科技发展有限公司发布:
近几年来,由于电力生产自动化水平的不断提高,特别是交流电机在船舶、港口机械的广泛应用。
锚设备和系泊设备是船舶重要的甲板机械,对保障船舶安全发挥着重要作用。锚设备是船舶控制船速,抛锚、起锚和协助靠离泊的;系泊设备是船舶靠离泊和保持安全系泊状态的。
锚机、绞缆机主要采用液压驱动的方式。液压驱动方式是由电动机驱动液压油泵,建立动力油压,再由液压马达来驱动锚机、绞缆机。具有调速性能平稳,而且可以无级调速,起动力矩大等特点。 大多数液压驱动方式的电气控制箱都采用Y/△起动。
船舶甲板机械是潮湿恶劣环境,在长期恶劣的工作环境中,由于电机的不断老化,导致电机的绝缘电阻不断降低,最终并可能导致电机对地短路而烧损电机,严重影响设备的运行和安全性能。因此有必要在电机启动前必须测试电机绝缘电阻,合格后才能启动电动机,部分不经常启动的电机也需要在启动前了解其绝缘状况。
锚机、绞缆机在使用前,都要检查液压马达的绝缘性能,应进行试运转,检查马达空载运转及各档转速是否正常。否则液压马达由于电气绝缘很低,起动时容易烧损电机。
鉴于此,我们开发一种电机绝缘自动检测装置,以便准确地监控设备所有电机定子、转子的真实绝缘情况;该装置主要应用于对电机定子、转子对地绝缘的实时测量、显示、报警及控制。该装置具有直观、准确、能远方监控、可与计算机可编程控制组网通讯、测量精度高等特点。
1、 主要性能指标
1.1 输入AC220V交流电源,对每台电动机U、V、W三相同时进行绝缘自动检测;
1.2 显示范围在0~50MΩ。精度:≤2MΩ时,±0.1MΩ;≥2MΩ时,±10%;
1.3 有2个开关量输出接口:绝缘过低信号,以便能在计算机或PLC上控制,或输出报警;
1.4 有1个开关量输入接口:允许绝缘检测信号,以便能和电机运行连锁;
1.5 装置采用液晶片显示电机的绝缘值,用LED管显示绝缘状态;其分辨率为:0.01MΩ;
1.6 具有按键整定功能,能整定绝缘过低报警值(整定范围:0.25~10 MΩ);
1.7 抗干扰能力强,能长期安全、可靠的运行。
2、研制技术方案
交流电机绝缘检测装置采用500V直流信号发生器,用来在单片机的控制下,对电机A、B、C三相同时自动进行绝缘检测,通过检测结果判断是否能启动所控设备。该装置的基本原理:
AC220V交流电源经隔离倍压整流后,变为500V直流,在单片机的控制下,加到电机A、B、C三相上,对电机A、B、C三相的泄漏电流、耐压值同时进行检测,采用高性能模数转换器(A/D)分别将检测点的泄漏电流、耐压值转换为数字量并送往单片机,计算绝缘值。通过检测结果发出绝缘正常信号或绝缘降低信号或绝缘过低信号,实现在计算机或PLC上的控制。
3、操作说明
3.1 操作面板图如下:
TG21-insulation 液晶显示屏 ------ (绝缘电阻显示值)
OK AL SET On Line ------ (状态指示灯)
○ ○ ○ ○
OK---表示检测对象绝缘值正常; AL---表示检测对象绝缘值过低;
SET—表示处于设定状态; On Line---表示处于检测状态中。
3.2 测试操作说明:
锚铰机起动器箱输出三相电源AC400V 60Hz,主泵电机工作。TG21-insulation绝缘报警器由于和电机运行联锁,没有进入电机绝缘电阻检测,此时操作面板LCD液晶显示屏显示“OFF”, 操作面板状态指示灯无指示。
锚铰机起动器箱停止输出三相电源AC400V 60Hz,主泵电机不工作。 TG21-insulation绝缘报警器通过端子18输出DC500V电压,加在主泵电机的1U2、1V2、1W2三相上,进入电机绝缘电阻检测。此时操作面板LCD显示屏显示测量绝缘值。 “OK”指示灯亮起指示,表明电机绝缘正常。如果“检测值”等于或小于“SET”的 预设值,“AL”指示灯亮起指示,表明电机绝缘值低,锚铰机起动器箱就会声光报警提示。
如果试验TG21-insulation绝缘报警器,可在锚铰机起动器箱停止输出AC400V 60Hz,主泵电机不工作时,TG21-insulation绝缘报警器投入工作,在锚铰机起动器箱的主泵电机接线端子1U2、1V2、1W2任一相和箱体外壳“地”之间,加上1 MΩ的试验电阻(实际值小于1 MΩ),来模拟主泵电机的绝缘电阻。 此时,操作面板LCD显示屏显示“检测值” 。
操作面板状态指示灯“ON LINE”亮起指示。由于TG21-insulation绝缘报警器电机绝缘预设值为1 MΩ,这时“检测值”应低于“SET”值, “AL”指示灯亮起指示,表明电机绝缘值低,锚铰机起动器箱就会声光报警提示。如果按操作面板的设定操作改变TG21-insulation绝缘报警器电机绝缘预设值为0.9MΩ,则“OK”指示灯亮起指示,表明电机绝缘正常。
3.3 端子接线说明如下:
(产品前表面标识)
端子7,8是电源输入端口,标准电源是220VAC,50/60Hz电源。
端子9,10是控制输出触点,主要用于外围电路的安全检测控制。
端子1,2,3和4,5,6是两组开闭点输出,用于绝缘报警输出。
端子14,15是绝缘检测允许输入,主要用于外围电路的安全检测控制。
端子16,18则是绝缘检测电压输出口,其中端子16要牢固接地。
3.4、安装尺寸(长*宽*高) :165*115*60mm
结束语
由于该装置能实时、现地、远方、PLC监测电动机的绝缘情况,且具有直观、准确、能远方监控、可与计算机或可编程控制器组网通讯、测量精度高安装调试方便等特点。因此与国内同类技术相比,该技术的创造性、先进性主要体现在:
该装置集测量、显示、报警、控制等多功能于一体,便于现场安装、维护及管理(国内同类装置:500V摇表只能人工现地检测)。
能随时准确地测定电机的绝缘情况。
具有RS-485通信接口(预留),能适应计算机监控系统发展的需要。
特别适应用于环境潮湿且必须经常检测绝缘的电动机设备,它可减少操作人员的工作量,大大的提高了工作效益。