ST500II培训资料.docx
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ST500II培训资料
ST500II电动机控制器使用说明
一、产品主、配件介绍
1.ST500II系列智能型马达控制器本体(必选)
主要分四个种类:
ST501(不带通讯接口功能);ST502(带单profibus通讯接口功能);ST503(带单modbus通讯接口功能);ST505(带双modbus通讯接口功能);
ST500II的主要功能介绍:
●保护功能:
能够对电机实现欠载保护(标配),过载保护(标配),堵转保护(标配),外部故障保护(标配),接地保护或漏电保护(两者只能选一),不平衡保护(标配),过热保护(带温度保护才有),欠功率保护(带电压表功能才有),相序保护(带电压表功能才有),过压保护(带电压表功能才有),欠压保护(带电压表功能才有);注意:
接地保护是标配的,漏电保护是附加功能。
●控制功能:
可以实现电机的直接起动,双向/可逆起动,双速起动,星/三角起动,自耦变压器降压起动,电阻降压起动,软起动,上电延时自起动,欠压/失压重起动。
所有起动方式本体都是一样的,只是内部参数整定不一样。
●参数测量功能:
电流、电压、热电阻、电机热容、功率、频率、功率因素,电能。
通过DI检测端子可检测运行状态,接触器状态,主电源开关状态等各种状态。
这样可以节省电流表、电压表、功率表等等,但参数测量的显示内容会由于附加功能不一样而显示不一样。
●运行参数记录:
运行时间,停车时间,总运行时间,总停车时间,操作次数,故障跳闸次数,故障跳闸参数信息记录。
可以很方便的查询到各类信息,如故障跳闸的原因,从而有针对性的排除相应的故障,大大提高工作效率,最多可以记录8次故障信息。
●远程通讯功能:
支持PROFIBUS-DP,MODBUS两种通讯协议,MODBUS可以双网通讯,两路通讯在硬件上是完全独立的,在实际使用中可以大大提高通讯的可靠性与稳定性。
利用通讯可以实现“四遥”即“遥信”“遥测”“遥控”“遥调”,但由于各个使用厂家要求不一样,利用通讯实现的功能也不一样。
因为上传的变量个数越多,通讯的响应速度也越慢。
●具有4~20MA电流输出,可变送多种参数如Ia/Ib/Ic/Iav/Ua/Ub/Uc/Uav/δa/δb/δc/δav/F/P(任选一种),便于DCS接口。
2.ST522液晶显示模块(可选配件)
用途:
和ST500本体配套使用(具体操作方法见ST522操作说明)
●可时时显示ST500II本体的运行状态以及对本体参数进行查询和修改,以及通过ST522模块进行保护参数的设定。
●通过其面板上的起停按钮可以控制电动机的起停,还有ST522显示模块上的“停车”、“起动”、“运行”、“报警”、“故障”五个状态指示灯,取代了传统的大按钮、指示灯,大大减少了装配空间和成本。
3.T9**-02串口线(可选配件,在选择ST522时同步选用)
用途:
连接ST500II本体和ST522液晶显示模块。
4.ZT40外接电流互感器(可选配件)
用途:
当电动机控回路电流大于250A以上时,需用此外接电流互感器,每台3只(即A、B、C相各一只),有两种500/5和820/5,ST500II电动机控制器则选配5A的。
5.ZT30/ZT100外接漏电电流互感器(可选配件)
用途:
当ST500电动机控制器本体带漏电保护附加功能时选用,每台1只,直径根据三相同时穿入的电缆总截面,可选ZT30或ZT100。
6.ST-7双电源模块/ST-9电源模块(可选配件)
用途:
当ST500电动机需要实现“抗晃电”及“欠压失压重起动功能”则需选配ST-7或ST-9,现场如果同时有交直流(AC220V/DC110V、AC220V/DC220V、AC380V/DC110V、AC380V/DC220V)则选配ST-7,如果现场只有交流电时则选配ST-9(AC220V或AC380V)。
7.ST-202继电器模块(可选配件)
用途:
ST500电动机控制器DO输出触点容量为AC220V/5A,只能用于控制AC220V的接触器或电操机构,如果控制回路为AC380V、DC110V、DC220V时则需要选配ST202继电器模块(触点容量为AC220V/8A)。
基于上述原因,我公司在2006年9月对ST500II产品重新升级,将DO1、DO2的触点容量增加到AC380V/8A,DO3触点容量为AC220V/5A,DO4触点容量为DC110V/3A,DO3、DO4只能作为信号继电器,不能接于控制回路,DO1、DO2可直接用于AC380V、DC110V、DC220V的控制回路。
二保护介绍
由于电机种类较多,且电机的满负载电流是需要根据现场实际需要整定的,我公司产品在出厂时所有保护都是退出的,所以运行电机前必需将相应的保护投入。
由于各个用户所订产品的附加功能不一样,所以ST500II相应的保护类型也是不一样的。
ST500II型产品的保护如下:
1.欠载保护
2.过载保护
3.缺相不平衡保护
4.堵转保护
5.接地保护
6.起动加速超时保护
7.外部故障
8.欠压保护
9.过压保护
10.相序保护
11.欠功率保护
12.过热保护
13.漏电保护
注:
第1-----7项为ST500II标准配置下的保护,
第8-----11项为ST500II带电压表功能时增加的保护;
第12项为ST500II带热电阻检测时增加的保护;
第13项为ST500II带漏电功能时增加的保护,带漏电保护时接地保护退出。
所以在运行电机之前必需检查以下参数是否按要求设置:
●满负载电流(必须设定)
●起动时间(必须设定)
●额定电压(ST500II带电压表功能时必需设定)
●额定功率(ST500II带电压表功能时必需设定)
●CT一次电流(ST500II配置外置电流互感器时必需设定)
ST500II保护的动作特性如下:
1.接地保护(起动与运行过程中都投入)
接地保护需设定以下参数:
整定值
20%Ir1~100%Ir1+OFF;
起动延时时间
0s~60.00s
运行延时时间
0s~60.00s
剪切系数
1.5~6+OFF
执行方式
跳闸/报警
接地保护具有定时限和反时限保护特性,其电流信号取于内部互感器电流矢量和,用于保护相线对电动机金属外壳的短路保护。
接地动作电流特性:
理论值:
≤0.5Iq时不动作,≥1.0Iq延时动作
Iq为控制器接地电流整定值
接地延时时间特性:
t=(Iq/I)*C*Tq
其中:
t----故障延时时间;I---接地故障电流;C----剪切系数;Tq-----接地整定延时时间(起动延时时间或者运行延时时间)。
当C设为OFF时动作特性为定时限。
注:
当C整定成OFF时,故障动作时间为运行延时时间(起动延时时间).
当C设为1.5-6时,动作特性分为两种情况:
1、I/Iq≥C时,动作特性为反时限,接地延时时间特性:
t=Iq/I*C*Tq;
2、I/Iq<C时,动作特性为定时限;
2.漏电保护(起动与运行过程中都投入)
漏电保护需外配专用漏电互感器,根据取样的剩余电流值和设定的漏电动作值比较判断是否启动漏电保护功能,外接漏电互感器检测电流的灵敏度较高,主要用于非直接接地的保护,以保证人员的安全,漏电保护需设定以下参数:
整定值
10%IΔnm~100%IΔnm+OFF;
起动不驱动时间
0s~60.00s
运行不驱动时间
0s~60.00s
执行方式
跳闸/报警
漏电保护的动作特性:
≤0.5IΔnm时不动作,≥1.0IΔnm延时动作.不同故障倍数的电流时间特性如下:
延时型
非延时型
2倍极限不驱动时间s
0.06
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
0
剩余电流
最大断开时间s
IΔn
0.36
0.6
1.2
1.8
2.4
3
3.6
4.2
4.8
5.4
6
0.04
2IΔn
0.18
0.3
0.6
0.9
1.2
1.5
1.8
2.1
2.4
2.7
3
0.04
5IΔn
0.072
0.12
0.24
0.36
0.48
0.6
0.72
0.84
0.96
1.08
1.2
0.04
10IΔn
t=(I/Iq)*TqIr1/I大于等于5倍按5倍算(为定时限).
3.缺相不平衡率保护(起动与运行过程中都投入)
定时限保护,分别计算三相电流的不平衡,根据三相电流的最大不平衡率和设定值的不平衡保护动作设定值比较判断是否启动该保护。
动作值:
5~60%+OFF
延时时间:
1~60S
动作特性:
在0.9~1.1之间动作
精度:
±10%
执行方式:
跳闸/报警
额定电流IFLC
IaV是三相平均电流
I是当前值
当Iav>IFLC时ð=|I-Iav|/Iav*100%;当Iav 实际值为: 动作特性: ð>设定值动作 4.堵转保护(运行过程中投入) 动作值: 100%Ir1~允许的最大分断电流+OFF 最大分断电流200%Ir1~1000%Ir1+OFF 延时时间: 0.5~50S 动作特性: 在0.9~1.1I之间动作 精度: ±10% 执行方式: 跳闸/报警 取三相电流最大值与堵转保护电流设定值比较。 三相电流最大值>设定值时,开始延时起动保护。 最大分断电流是指一般接触器的允许分断能力在额定电流的6-8倍,若回路电流超出该范围操作时将导致触点烧死或拉弧,从而导致事故的进一步扩大.有短路故障发生时,控制器通过判断电动机回路的故障电流是否大于接触器的最大分断电流的设定值: ●回路的故障电流<最大分断电流故障保护通过断开串在接触器线圈回路的触点来实现; ●回路的故障电流>最大分断电流故障保护通过断开串在塑壳开关的分励线圈上的触点来实现,而不断开接触器,从而实现更可靠的保护; 注意: 如果现场塑壳开关不带分励线圈时,最大分断电流就不能设置,将其整定为“OFF”,表示所有故障都是通过断开串在接触器线圈回路的触点来实现。 否则,当回路的故障电流>最大分断电流时,接触器不动,从而电机处于故障运行,发生事故。 5.欠载保护(起动与运行过程中都投入) 适用于水泵负载、皮带形式等,是定时限保护. 动作值(Iq): 20%Ir1~100%Ir1+OFF 延时时间(Tq): 0.5S~50S 动作特性: 在0.9~1.1I之间动作 精度: ±10% 执行方式: 跳闸/报警 取三相电流平均值Iav与欠载保护电流设定值比较。 Iav 实际值为: 动作特性: Iav<0.9Ir1倍的整定值动作 6.过载保护(运行过程中投入) 过载保护是电机的主要保护(运行前必需投入),过载保护为反时限保护,过载保护是模拟电的发热特性,根据热容量进行的保护。 理论值: >1.2Ir1倍的整定值动作<1.05Ir1倍不动作 实际值为: 动作特性: 1.15Ir1倍的整定值动作 过负载特性曲线: T={K×Loge[N2/(N2-1.15)]}/1.15 其中N=I/Ir1,K为曲线速率,T为实际动作时间,I为实际电流,Ir1为电机额定电流. 以K=10,1.2Ir1为例. N=1.2Ir1/Ir1 T={10×Loge[1.22/(1.22-1.15)]}/1.15=13.9349 1、K系数的设置 一般和电动机的过载能力曲线有关,或者可以根据电动机的过载保护级别来设定,但国内很多电动机没有以上两项数据,可以参考下面的设置标准进行设置,该参数主要反映的是电动机过载之后的动作速度。 K系数 满足标准规定的脱扣级别A 整流倍数 1.0 1.2 1.5 7.2 130,180 10 脱扣时间 2h内不动作 1h内动作 ≤2min 2s 280 10 ≤4min 4s 400,600 20 ≤8min 6s 800,1000 30 ≤12min 9s 标准型(10级): 7.2In(In为电动机额定电流),4—10s动作,用于标准电动机过载保护,K系数一般选280;速动型(10A级): 7.2In时,2—10s动作,用于潜水电动机或压缩电动机过载保护,K系数一般选130、180;慢动型(30级): 7.2In时,9—30s动作,用于如鼓风机电机、搅拌机等起动时间长的电动机过载保护,K系数一般选800、1000; 根据以上参数,对照说明书中电流-时间特性表设置K系数。 K系数整定(10,16,24,40,60,80,100,135,180,280,400,600,800,1000,1200,1300)、、②、冷热曲线比(20%~100%) 该参数设置主要影响电动机在没有过载情况下热容量的计算。 热容量计算主要分为两个部分,没有过载情况下的热容量(稳态热容量)和过载情况下的热容量(过载热容量)。 过载后热容量的计算是以稳态热容量为基础开始叠加。 也就是说冷热曲线比主要影响过载热容量的起点。 若不需要考虑电动机在没有过载情况下的发热,该参数可以设置为100%,若考虑电动机在没有过载情况下的发热,可以根据电动机在没有过载情况下的发热程度设置该参数,该参数设置越小,稳态热容量的值越大,电动机在没有过载情况下的发热越厉害。 电动机没有过载情况下的回路电流 稳态热容量=×(100%-冷热曲线比) 电动机额定电流 ③、冷却时间(5min~1050min) 该参数主要影响电动机过载动作后复位时间。 对该参数影响较大的是电动机的散热条件。 若散热条件比较好的该参数可以设置小一些,若散热条件差的该参数可以设置大一些。 实际上该参数类似热继电器的双金属片动作后恢复到初始位置的时间。 若没有达到冷却时间电动机不允许再次起动,但可以通过清除热容量的方式来再次起动电动机。 ④、允许起动热容 该参数主要决定电动机过载动作热容量降低到什么程度后可以重新起动电动机。 方式一: 降低到15%以下可以再次起动电动机;方式二: 降低到(100%-上次起动所有热容量-2%)或者降低到15%以下可以再次起动电动机,一般设置为“方式一”较为合理一些。 ⑤、故障复位方式 过载故障动作后要求再次起动的情况下,若热容量已经下降到允许起动热容量以下,故障复位方式为自动时可以直接起动电动机;若热容量已经下降到允许起动热容量以下,故障复位方式为手动时需执行一次复位操作才允许起动电动机,一般该参数可以设置为“自动”。 ⑥、保护动作方式 保护的动作执行方式为报警,当回路出现过载故障时,控制器发出报警,但不会断开主回路,电动机会一直运行;保护的动作执行方式为跳闸,当回路出现过载故障时,控制器发出报警,延时时间到后断开主回路,电动机停车。 7.欠压保护(起动与运行过程中都投入) 执行方式: 跳闸/报警 动作值: 0.45Ue~0.95Ue;Ue指额定电压整定值 延时时间: 0.1S-50.0S 取三相电压的平均值<设定值时,该保护延时动作. 8.过压保护(起动与运行过程中都投入) 执行方式: 跳闸/报警 动作值: 1.05Ue~1.50Ue;Ue指额定电压整定值 延时时间: 0.1S-50.0S 取三相电压的平均值>设定值时,该保护延时动作 9.欠功率保护(起动与运行过程中都投入) 电动机欠载运行时,有时由于功率因数较低,故电动机的电流不一定很小,控制器可根据电动机的有功功率检测进行保护,能实现更合理的保护。 执行方式: 跳闸/报警 动作值: 20℅Pe-95℅Pe;Pe指额定功率整定值 延时时间: 1S-60.0S 若有功率功率的测量值<设定值时,该保护延时动作。 当回路电流大于250A时,则需要选配外置电流互感器,ST500II选择5A的本体,当本体为5A时,在系统参数设置中会出现CT一次设定,这个值主要影响有功功率的计算,P的测量值=(Pa+Pb+Pc)*CT一次设定值/5 Pa=(Uab/√3)*满负载电流设定值*A相电流百分数*PF Pb=(Ubc/√3)*满负载电流设定值*B相电流百分数*PF Pc=(Uca/√3)*满负载电流设定值*C相电流百分数*PF 10.起动加速超时保护(起动过程中投入) 执行方式: 跳闸/报警 起动时间到后,控制器通过检测电动机回路的电流是否下降到电动机额定电流的110℅以下,来判断是否启动起动加速超时保护。 11.相序保护(起动与运行过程中都投入) 当控制器检到电动机的电压相序错误时,闭锁起动操作功能,保护电动机的安全运行. 12.外部故障(起动与运行过程中都投入) 执行方式: 跳闸/报警 延时时间: 0.1S-60.00S 当其中一个DI整定为外部故障时,该DI动作,则外部故障就延时保护。 13.温度保护 电机中预埋的热敏电阻,直接反映电机当前发热情况,控制器通过对电机预埋的热电阻进行检测实现过热保护。 需设定以下参数: 执行方式 跳闸/报警 热敏电阻类型 PTC/NTC(改变该值时,动作电阻值自动关闭) 动作电阻设定值 0.1KΩ~30KΩ(PTC时>返回电阻设定值) 返回电阻设定值 0.1KΩ~30KΩ(NTC时>返回电阻设定值) 动作特性: 当热电阻类型为PTC时: 热电阻值>动作电阻设定值时动作; 热电阻值<返回电阻设定值.时返回 当热电阻类型为NTC时: 热电阻值<动作电阻设定值时动作; 热电阻值>返回电阻设定值.时返回 延时特性: 固定延时1秒。 14.AO输出的计算公式 该参数主要影响DCS系统的计算。 16 输出毫安数=4+×实际值 AO输出最大值×额定值 以A相电流为例: 若AO输出最大值为2,额定电流为15A,A相实际值为15A 16 输出毫安数=4+×15=12mA 2×15 三特殊控制功能介绍 1.外部停车 当运行方式为直接起动、双向起动、双速起动、电阻降压起动、Y/△起动、自耦变压器起动,双电源方式时,在电机处于运行状态时,吸合的接触器在控制器未发指令时断开,同时报外部停车信息,但影响电动机的再次起动操作。 2.外部起动 在起动回路DO(14、15)中并联一个开关,且将外部起动设置为“允许”,同时将接触器辅助触点的DI整定为“接触器状态”,满足以下四条件: 1.并联的开关闭合 2.接触器状态改变 3.外部起动设置为“允许 4.回路电流≥20℅Ir1(这个条件可以通过设置将其取消,即将是否控制框架设置为“否”时,则不检电流.反之,设置为“是”时,则需要检电流.) ST500II则会跟随起动,进入保护状态。 3.上电自起动功能 上电自起动功能: 在上电过程中,控制器将按照系统设置判断是否允许自起动,可实现电源恢复后的分时自起动功能。 1.上电自起动设置为“允许”; 2.自起动模式设置为“起动”; 满足以上两个设置条件①和②时,控制器上电后经过设定自起动时间“T”后,控制器将“自起动运行”。 3.上电自起动设置为“允许”; 4.自起动模式设置为“恢复”; 满足以上两个设置条件③和④时,控制器根据掉电前的状态,判断控制器是否重新起动: ●掉电前为“运行”状态,控制器得电后经过设定自起动时间“T”后,控制器将“自起动运行”; ●掉电前为“停车”状态,控制器得电后控制器则不会重新起动; 5.上电自起动设置为“禁止”; 满足以上条件⑤时,则表示此功能退出,不管自起动模式设置为“恢复”还是“起动”。 控制器得电后都不会重新起动。 4.欠压/失压重起动功能 欠压/失压重起动: 该功能只有在ST500II带电压功能且配置ST-7或ST-9后才有效,功能投入后,根据短时停电或备用电源供电造成得停电时间长短,以不同的方式实现重起动。 实现欠压/失压重起动功能需整定以下参数: 1.欠压保护必需投入,且动作执行方式整定为“跳闸”; 2.重起动功能设置为“允许”; 3.重起动电压设置为“根据需要整定”,重起动电压最小值=1.1倍的欠压动作值; 4.立即重起动失电时间0S----0.5S; 5.延时重起动失电时间0S----12S+OFF; 6.欠压延时重起动延时时间0S----60S; 有欠压故障跳闸后,控制器开始计时,到电压恢复到重起动允许电压时,这段时间称为“控制器欠压/失压”时间: ●“控制器欠压/失压”时间<立即重起动失电时间,控制器将立即重起动,这个功能称为“抗晃电”。 ●立即重起动失电时间<“控制器欠压/失压”时间<延时重起动失电时间,控制器则需要经过“欠压延时重起动延时时间”这段时间延时后重起动,利用这个时间的不同设置,可实现电机分时分批重起动。 ●“控制器欠压/失压”时间>延时重起动失电时间后,则控制器不会重起动。 5.控制权限说明 注: DI9功能设置“本地远程”,状态设置“常开”; 控制权限 端子属性 ST522显示权限 ST522操作 端子操作 上位机操作 禁止 禁止 本地(DI9○) √ √ × 远程(DI9●) × √ √ 禁止 本地 本地(DI9○) √ √ × 远程(DI9●) × × √ 禁止 远程 本地(DI9○) √ × × 远程(DI9●) × √ √ 本地 本地 本地(DI9○) √ √ × 本地(DI9●) √ √ × 本地 远程 本地(DI9○) √ × × 本地(DI9●) √ × × 远程 本地 远程(DI9○) × × √ 远程(DI9●) × × √ 远程 远程 远程(DI9○) × √ √ 远程(DI9●) × √ √ (注: 由于各个厂家订货时间不一样,有的产品端子属性中没有“禁止”这个选项,端子属性设置为“禁止”时,表示端子的权限就与DI9无关) “√”代表可以操作,“×”代表不可以操作,“DI9○”是指1-32端子为断开状态,“DI9●”是指1-32端子为闭合状态. 说明: “控制权限”设置为“禁止”时转换开关才起作用,当1-32端子(DI9)之间断开/闭合时权限如上表所示;例: “控制权限”设为禁止、“端子属性”设为远程,1-32端子闭合时只有端子和上位机可以操作;“控制权限”设为禁止、“端子属性”设为本地,1-32端子闭合时只有上位机可以操作。 当DI9状态设置为“常闭”,则ST522右下角显示的权限及操作权限与“常开”时相反。 四操作使用方法 ST522显示模块使用说明(必需与ST500II产品配套使用)ST522主要由三部分组成: 液晶显示屏、操作按键、指示灯 1.操作按键功能说明: ●“起动A”功能按键(在本地操作权限下,按此键可使停止的电动机正向起动运行) ●“起动B”功能按键(在本地操作权限下,按此键可使停止的电动机反向起动运行) ●“停车”功能按键(在本地操作权限下,按此键可使运行的电动机停车) ●“
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