电机起动和保护动作更贴近过程
你们的工业电动机保养得很好。电机启动装置和系统提供安全启动和停止所需的所有功能。防止电流过载、欠压、过压、短路、缺相、接地故障等。更新的产品，特别是基于微处理器的产品，增加了更多的电机保护，诊断和通信…
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你们的工业电动机保养得很好。电机启动装置和系统提供安全启动和停止所需的所有功能。防止电流过载、欠压、过压、短路、缺相、接地故障等。更新的产品，特别是基于微处理器的产品，增加了更多的电机保护、诊断和与被控制过程通信的能力。现在保护有了更广泛的含义，包括保护装置以及电机。最有趣的是，电机开始被视为连接过程上的基本“传感器”。
最近的趋势
除了通信能力，一些较新的趋势是固态过载继电器和大量设备的高度模块化系统。
过载继电器是一个基本的系统元件(见图表)。在机电类型中，电流流过加热器元件，在过载期间，熔化共晶合金，使常闭触点跳闸。这使起动线圈电路脱落，从电机中去除电流。类似的设备使用双金属条，在加热下弯曲以断开触点。新的固态继电器也在过载时打开触点，但这样做是通过直接监测电机电流。ASIC激活跳闸。固态过载提高了精度和多种保护功能。
最近推出的产品包括两个主要的模块化系统。西门子天狼星3R系列采用了空间站结构的“对接”理念，完善了连接模块化部件的艺术。罗克韦尔自动化/艾伦·布拉德利的模块化控制系统推广了分散电机管理的概念(详见侧栏)。
Cutler-Hammer/Eaton (Milwaukee, wisconsin .)指出的趋势之一是基于微处理器单元(MPU)的电机起动器。这些更新的设备提供了可编程性，并增加了电机保护和诊断功能。基于mpu的技术可以为电机保护做出实际决策。“如果没有MPU，简单的电机启动器将需要单独的远程I/O系统，以及电流传感器和跳闸继电器。现在，设备中‘微’的出现使所有这些单独的设备变得不必要，”NEMA接触器和启动器的产品经理Lee Smith说。
Charles Kane, IEC接触器和起动器的产品经理，指出了两种基本电机故障条件之间的重要区别:过载而且短路．后者更为严重。例如，在完全检查和清除短路之前重新启动电机是不安全的。相反，过载通常是暂时的;负载恢复正常后，可重新启动电机。Kane先生解释道:“在增强型电机起动器中，MPU可以确定发生的事件或顺序。
与“智能”设备通信的能力是一个热门话题。所有电机起动器制造商都追求这一事业。在Cutler-Hammer, DeviceNet和Profibus DP已经上线，其他网络也在准备之中。其目标是快速获取有关运动(或过程)状态的重要信息。电机电流，跳闸原因，电机运行时间，%热容量等，可以直接发送到PLC和/或工业PC。Smith先生说:“关键是使用集成了mpu和通信功能的电机起动器和驱动器。”
C-H会议注意到的一些总体趋势包括:
电机起动和保护产品的IEC/NEMA设计标准的模糊
通过集成断路器、接触器和过载继电器功能，更小的设备和简化的布线;而且
由于成本更低的I/O点，简化的布线和安全考虑，首选24v直流控制电源。
由于电子技术的进步，控制设备的尺寸正在稳步下降。虽然通常与“微驱动器”等微型设备有关，但节省成本和空间也有利于占用大量空间的包装控制柜。
来自cutter - hammer的新产品是DeviceNet MCC，据说是业界第一个兼容DeviceNet的电机控制中心(图)。使用DeviceNet，在电机控制中心的每个垂直部分使用一根中继电缆和一根掉落电缆，有助于减小机柜尺寸。MCC中的工业PC或PLC作为逻辑引擎。单次连接减少了布线、安装成本和故障排除。它还简化了添加更多设备的过程。总经理David Adams将DeviceNet MCC称为Cutler-Hammer的“下一个自然步骤”。
固态在最前沿
施耐德集团(Groupe Schneider)旗下的Square D Co.看到了固态过载继电器的广泛用途。这是当今对信息作为一种竞争工具的前所未有的需求的一部分——通过简化维护任务实现灵活制造。固态设备提供特定的电机状态数据，并调整电气设备的尺寸。NEMA接触器和起动器产品经理Tony Lesczyznski表示:“固态过载传感技术可以消除许多电流变压器和特殊继电器所需的成本和空间，通常需要获取对远程电机的维护和操作至关重要的信息。”
电流互感器和固体过载内的简单电路也消除了额外的相位损失/相位不平衡继电器的需要。
原始设备制造商(oem)倾向于使用固态过载来监控安装在其设备上的电机的状态。Lesczyznski先生评论道:“大多数原始设备制造商通过调制解调器通信来实现，而其他原始设备制造商已经开始探索互联网的使用。”
根据他的经验，用户更喜欢固态过载继电器，因为它们消除了对加热器的需求，并在大范围内提供电流调节。更小的尺寸可以减少库存，简化选择。
Lesczyznski先生引用了一些产品的例子来说明典型的应用。Square D公司的Motor Logic产品线包括一个低成本的固态过载模拟模块，具有4-20 mA测量输出。该附件模块的响应和精度水平适合简单的趋势和报警;例如，风扇上的皮带丢失，泵上的叶轮堵塞，转子卡住，或输送机剪切销丢失。
串行位级网络模块是最新的配件。它的两个信号-跳闸原因指示和三相平均电流阈值警告-当一起使用时，帮助操作人员快速发现导致过载跳闸的条件。操作人员还可以获得阻碍过载的提前警告，以准备采取纠正措施。
一个通信模块，电机逻辑的一部分，帮助故障排除。维修技术人员可以被指导到哪里去看:过载继电器上游的线路故障;下游检查过载;或评估电机轴承或绕组的健康状况是否发生了重大变化。
通信模块
在电机起动器领域，凤凰接触(Phoenix Contact，德国布隆伯格;Harrisburg, Pa.)寻求在这一领域利用其设备级通信专业知识。其Interbus电机启动器可有效分散控制功率高达2.2 kW的三相交流感应电机。在Interbus IBS IP 500 ELR系列中，所有电机控制和保护功能(电流监测、广泛的诊断功能等)都被组合到一个模块中。有几种模型用于特定的启动器目的。
每个IBS IP 500 ELR模块都具有固态接触器、热过载保护、电机制动控制，并通过Interbus远程或安装远程总线进行通信。该系列还提供高防护(IP54和IP65)。“这减少或消除了对电机控制柜和外壳的需求，”Phoenix Contact Interbus硬件的产品专家詹姆斯·吉布森(James Gibson)说。“电机启动器允许电力线路总线高达20安培的一般分配。”模块的Interbus远程接口上的插座连接一个手持控制单元，用于驱动没有总线的电机。
监测电机电流检测应用程序中的未决故障。例如，由于摩擦增加导致的电机电流变化可以快速评估，从而在故障发生之前进行有针对性的维护。Gibson先生补充道:“这些紧凑型电机起动器是独特的，具有成本效益的设备，可直接用于生产线上。
2型防护
Klöckner-Moeller公司(波恩，德国;富兰克林，马萨诸塞州)提到了电动机起动器的“2型”协调的发展。它是IEC标准947-4-1为起动器定义的两个保护级别中更严格的。类型2协调规定起动器必须在短路发生后运行。只允许接触器的最小损伤(轻微焊接，易于分离)和过载继电器。(在1型协调下，启动器如果不修理或更换零件可能无法使用。)
“许多咨询工程师开始为电机控制中心和起动器指定2型协调，”Klöckner-Moeller的全国营销经理约翰·f·多达说。“到目前为止，提供真正的2型协调意味着必须使用保险丝作为短路保护装置。”
保险丝提供了安全性，但增加了许多类型和尺寸的选择的复杂性。例如，要获得2型保护，可能需要一个非常接近电机FLA(满载安培)的保险丝。这可能导致使用高效电机时频繁出现恼人的起下钻现象。
根据Doda先生的说法，Klöckner-Moeller刚刚完成的一个广泛的测试程序现在证明了使用断路器的2型协调-消除了对保险丝的需求。不同之处在于，单独的、非集成的启动器元件(断路器、接触器和过载)可以组合在一起，以提高安全性并可能降低成本。他补充说:“这使得我们的许多使用断路器进行短路保护的客户可以继续使用这些设备，并获得了2型协调认证。”
来自Klöckner-Moeller的新产品是MPS(电机保护开关)系统——一种小型、低端手动设备，适用于简单应用(在460 V或25 A时功率高达11 kW)。MPS提供热和短路保护;它是组电机额定，手指安全，并设计取代保险丝。
cutter - hammer还提到了更换保险丝的不便。它看到了可复位短路保护的行业趋势。
快速替换现实
GE电气分配与控制公司(GE ED&C, Plainville, Conn.)认为，需要一些额外的东西来满足行业对电机启动和保护装置更换的快速供应的最新需求。过去解决这个问题的尝试是缩短制造周期或建立一个具有组装能力的分销商网络。Control Components产品经理Marcelo Valdes表示:“依赖这种方法的缺点是，产品的制造、调度和运输最多需要24到48小时。”这些方法还需要专业人员和用户附近库存的大量投资。
GE ED&C应对挑战的答案是一系列模块，由分销商人员设计成多种尺寸和类型的封闭式电机启动器(照片，下页)。GE ED&C表示，组装“只需几分钟”。这个名为“Fastrac Now”的系列不需要点对点布线或控制原理图的知识。“使用Fastrac now发动机起动器，过去需要几天时间的工作现在可以在现场完成。组装不需要特殊的工具或专业知识，”巴尔德斯先生说。
固态启动器在GE ED&C也备受推崇。它们通常与接近的接触器一起使用，当电机达到速度时，并在固态元件周围分流电流。为什么使用这样的组合?由于起动器不需要连续运行，它可以保持较低的温度，其固态电源元件的寿命更长。
来自GE ed&c的ASTAT IBP-new提供了最好的两个世界:一个优化的启动器来启动电机和一个优化的接触器来运行它。根据GE ED&C的说法，新设备提供了原始启动器/旁路接触器组合的大部分功能，但采用了更小、更冷、更低成本的封装。由于可控硅整流器只做临时工作，不需要可控硅散热器风扇。
来自微驱动器的威胁?
没有技术是一成不变的。交流微驱动器，以其降低成本和吸引人的特点，开始有竞争力的替代电机启动器在某些应用。倒车和双速起动器对价格最敏感。更新的微驱动器提供典型的启动器外壳(CE， 1998年2月，第95-103页)。“微”会带来严重威胁吗?并非所有电机起动器的应用。总的来说，现在下结论还为时过早。
主要制造商选择更模块化的电机控制
由于罗克韦尔自动化/艾伦-布拉德利(密尔沃基，威斯康辛州)和西门子(埃尔兰根，德国;市郊区,Ga)。
西门子将其“新一代低压开关设备”称为Sirius 3R系列。在97年汉诺威博览会上，天狼星以太空时代的主题大张旗鼓地推出，让人联想到“天空中最亮的星星”(也被称为狗星)。它在北美的正式亮相是在1998年3月的全国工业自动化展(芝加哥)。
Sirius是一个完整的模块化系统，包括电机启动器保护器(MSPs)、接触器、过载继电器、控制电路继电器、定时器和附件部件。所有模块在形式、适合性和功能上都是匹配的。产品美学是设计的标准。西门子弗纳斯控制公司(Siemens- furnas Controls, Batavia, Ill.)的产品营销经理Joe Rogers说:“经过6年的开发，Sirius 3R是西门子在这一领域推出的最大单一产品。
该系统几乎无需工具即可轻松地进行组装和维修。窄宽设备(45mm、55mm、70mm)可以在机柜中密集布置，节省空间。只有四帧大小简化面板布局。
接触器(3RT)具有交流或直流线圈，可以在600 V下切换高达55 kW的电机。辅助触点安装在前面或侧面。额定3.7 kW或更高的单元允许线圈的顶部，底部或对角线连接。(“3R”只是当前和未来设备的通用目录标签。)MSPs(指定为3RV)，作为热磁断路器，额定电流可达100a，在480 V时可承受50kv的短路。
接触器和MSP很容易通过连接块组合在一起，形成一个完整的自保护手动组合启动器或保护一组电机安装。接触器为组合启动器提供远程启动/停止能力。
过载继电器(3RU)提供内置双金属加热器，10级跳闸，满载安培(FLA)调整和跳闸测试。控制继电器(3RH)也有交流或直流线圈;它们有4个极点，可以延伸到8个极点。众多的附件组件和定时继电器(3RP) -具有开/关延迟(0.05秒至100小时可选)或多功能延时-使该系列更加完善。
其他特点是较高的温度额定值和可选的笼夹线端。这是螺旋型端子的替代品。重要的是，Profibus DP和as接口通信也是系统的一部分。
Sirius是一个不断发展的产品线。固态过载和软启动装置将于1998年10月推出。
更多的模块化，更少的部件
早在欧洲，艾伦-布拉德利的MCS(模块化控制系统)产品线同样具有“天堂”的内涵。它打着“自动化领域的电机管理”的旗号。现在完全可用，MCS于1997年底在北美非正式发布。
该系统提供短路保护和协调(类型1和2)，同时强调简单，快速安装与可配置的组件。它的主要部件是手动msp，接触器，固态和双金属过载继电器，以及三种宽度(45,54,72 mm)的软启动器。额定功率范围高达45千瓦。
接触器(MCS-C)带有可逆线圈端子，以获得最佳连接:当使用过载继电器时，用于手动msp启动器的负载侧或线路侧。两个线钳每极使灵活性终止不同的电线尺寸和类型。交流和直流线圈的额定电压可达85 A。控制继电器(MCS-F)具有低功率触点额定值和各种极点安排。
自供电固态过载继电器(MCS-E)提供各种行程等级(次数)，缺相保护，手动或手动/自动复位，3.2:1电流调节范围，和可见的行程指示器。一些型号具有可选择的跳闸等级、堵塞/失速保护和接地故障跳闸功能。
接触器和过载继电器连接起来，形成一个紧凑的电机启动器/保护装置(MCS-M)，符合IEC 947-2的断路器要求。对于北美应用，它满足手动电机控制要求，并额定为“组电机”安装。
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