同步电动机的启动、同步和控制SPM同步电动机的启动、同步和控制主要优点完备的监视功能－励磁绕组温度和统计数据延长辅助设备服务时间－通过I/O监视信息访问－RS485通讯口和ModbusRTU规约用途集电环或无刷型同步电动机的启动、同步和保护保护和控制监视和测量RS485串行接口用户接口完备的监视功能－励磁绕组温度和统计数据延长辅助设备服务时间－通过I/O监视励磁施加DC励磁电流损失、励磁机电流损失、DC励磁电压检查PF调节，磁阻转矩同步启动过程和非同步运行保护鼠笼式绕组过热保护自动相移修正自动加载和不完全顺序调节器调整模式配备DFT滤波的真有效值测量可选的功率因数调节器，配备5个可调整定值功率因数和失步转矩保护（可选择）基于转速的鼠笼过载保护频繁启动保护监视和测量电动机功率因数直流电流和电压交流电流励磁机励磁电阻电动机运行时间，跳闸次数及类型跳闸次数及类型用户接口RS485串行接口保护SPM可用于控制集电环或无刷式同步电动机的启动、同步并可为其提供相应的保护。鼠笼保护（SCP）鼠笼保护是电动机保护的一个重要功能，它可以防止电动机启动时鼠笼绕组过热。对于无刷电动机，SCP保护是从定子电流输入获取信号。保护特性示于下图。该保护的热限制由失速时间和锁定转子电流继电器整定值定义。对于集电环电动机，SCP的保护算法是基于电动机加速时的转速，而转速是根据施加在转子放电电阻上的转子感应电压确定。如果电动机的转速处于同步转速以下，就应当使用如下典型的鼠笼热保护特性。重启动保护SPM模拟运行中电动机的衰减温度（冷却），以1分钟为时间间隔更新继电器热记忆。热容量的每一个新值都与成功启动期间捕获的相应值做比较。根据已知的启动经验数据，如果SPM通过计算得知，鼠笼绕组做一次新的成功启动已经不具有足够的冷却时间，那么，SPM将阻止重新启动。该保护元件用于避免由于频繁启动而引起的电动机过热。功能框图7DC励磁电流损失保护电动机同步运行后，如果励磁电流降到已编程的整定值以下，此保护特性将跳开电动机。使用这一特性必须订购一个单独订货的附件包。降低电压启动在降低电压启动期间，SPM能临时地延展失速时间。这一功能可以允许电动机以更长的时间从加速状态到同步速度（比正常电压启动的加速时间更长）不完全顺序保护如果电动机在已编程的整定时间内没能进入同步状态，那么继电器将跳开电动机。励磁机直流电压保护励磁机电压检查保护是通过将励磁机输出连接到SPM端子VE+和VE-实现的，该连接还需使用一个分压器网络（VDN）。该保护功能应用于电动机启动前励磁机先激励的应用场合。励磁绕组过温该保护功能与在励磁绕组上安装一个电阻温度装置（RTD）的情况相似。励磁电压和励磁电流被连续监视，并且随着励磁电压对励磁电流比率的增加，励磁电阻也随之增加，这也就指示出励磁绕组的温度增加。使用这一功能，必须订购单独订货的PG2SPM或PG4SPM附件。控制功能SPM可提供如下***的控制功能：功率因数（失步转矩）保护SPM可为发电机或电动机运行模式下的同步电动机提供失步转矩保护。SPM可以进行功率因数设置而且也可以显示所测量的超前/滞后的功率因数。功率因数调节选项能够实现在失步转矩条件之前进行强制励磁。电动机的失步转矩保护由一个监视功率因数并具有内置***功能的监视回路来完成，该监视回路的***功能可以防止暂态条件下的误跳闸。失步转矩保护可提供两种模式："重新同步"模式和"超越"模式。如果滞后的功率因数降至已编程的整定值以下，或如果线路上产生大于电动机满负荷电流4倍的电流涌流，上述保护模式将被启动。重新同步模式的运行会引起励磁施加继电器（FAR）去除电动机励磁。这时，电动机在没有励磁的情况下在已编程的功率因数延迟时间内将继续运行。如果在这一时间内不出现重新同步，跳闸继电器会动作跳开电动机，随后，电动机将停止运行。在"超越"模式下，电动机励磁不立即消失，而这时，SPM在功率因数***时间内仍允许电动机运行。如果功率因数下降或线路涌流持续，跳闸继电器会动作并且电动机会停止运行。启动和同步对于集电环电动机，SPM检查正确的转子转速和角度并依据百分比同步滑差整定值确定闭合励磁施加继电器的正确时间。该励磁施加继电器的闭合就意味着开始向电动机励磁绕组施加励磁并断开励磁放电电阻回路。对于无刷电动机，在预置的可编程的时间之后，电压施加给励磁机，然后，功率因数失步转矩保护投入。该保护功能之中，还提供一个接点用以发出电动机自动加载信号。磁阻转矩同步如果一个轻负载的同步电动机在转子磁极通过外部被磁化之前被拉入同步，这一同步过程叫做磁阻转矩同步。SPM的励磁施加控制通过正确地施加励磁就可以对电动机是否以磁阻转矩的方式同步作出正确响应。功率因数调节功率因数调节是一个DC控制信号输出，被用来控制变量SCR励磁机的输出。该调节功能的使用取代了功率因数模拟信号输出。这一选项对无刷应用不推荐使用。调节器有5个整定值，这些整定值在电动机运行中可调。它们分别是：PF整定值－范围是从0.9滞后到1.0-0.0超前REG输出－控制电压输出信号的上限REG增益－通过调整可取得***佳调节性能REG稳定性－时间调整可实现不稳定性的补偿REG基值－控制电压输出信号的下限。监视与测量SPM***的监视与测量功能包含：SPM显示信息装置配备一个LCD显示屏幕，该显示屏幕可用于编程设置，显示跳闸信息以及读取运行参数，例如线路安培数、励磁安培数、功率因数、线路电流，励磁电压、励磁电流和励磁电阻。SPM还可以存储电动机运行时间、跳闸次数和跳闸类型等数据。励磁施加（FAR）和FCX继电器的状态也可以得到监视。自检和诊断SPM内置试验诊断功能，该功能能够指示继电器在启动之前是否处于正常运行状态。SPM独立的试验模式允许用户做如下检验：跳闸继电器接点系统试验鼠笼保护试验同步功率因数试验在进入试验模式时，SPM不激励跳闸接点。如果退出试验模式，跳闸接点重新获得激励。系统试验功能执行对内部存储器，输入输出设备和其他系统功能的***检查。输入和输出SPM为用户提供多种输入输出解决方案：励磁电压输入：感应励磁电压VF+和VF-通过VDN连接至外部的放电电阻，也正是通过这种连接感应电压得到监视，该输入可以提供电动机滑差的瞬时值。励磁机电压输入：VE+和VE-端子经VDN连接到励磁机，以此种方式监视DC励磁机电压。励磁机电流输入：励磁电流IE+和IE-端子经一个DCCT和一个校准模块（单独订货）连接到DC励磁，以这种方式检测励磁损失。电动机线路电流：两个或四个（无刷电动机）输入端子连到系统电流互感器上。电动机"On"输入：接受干式电气联锁常闭接点，当电动机受到激励时，该接点断开，当电动机处于断电时，该接点闭合。降低电压启动输入：接受干式电气联锁常开接点，当电动机在降低涌流启动期间达到正常电压时，该接点闭合。控制电源：SPM配备一个85～265VAC的交流电源。如果控制电压在运行过程可能发生偏移而超出上述电压范围，就应当考虑配备一个稳压变压器，稳压变压器应当与可选择订购的单独电源供电的功率因数基准电压输入相连接。功率因数基准电压：PF基准电压从控制电流V1和V2获得。SPM还可选择配备另外一个输入，该输入用于单独配备电源的PF基准电压V1EXT和V2EXT，有效范围为85-265VAC。功率因数模拟信号输出：使用一个0-10VDC信号来响应电动机的功率因数。零V表示零滞后功率因数，5V表示整功率因数，10V表示零滞后功率因数。1V电压变化对应18°相移。功率因数控制信号：如果继电器在订货时订购了功率因数调节元件选项，那么功率因数模拟输出就可以由一个0-10V的功率因数调节控制输出所取代。这一信号可以用作变量SCR励磁机的输入。跳闸继电器：两个跳闸端子连接在一个自动防故障常开接点上，这个接点在继电器上电时接通，而在跳闸情况时断开以使电动机断电。FAR继电器：两个励磁施加继电器的端点是常开接点。该接点接通时就会给电动机励磁系统施加直流电流并将电动机拉入同步状态。FCX继电器：FCX（励磁接触器辅助）继电器在FAR继电器动作后经整定延后动作，该继电器用于给外部系统发送信号实现自动加/减载电动机。通讯SPM装设一个后部的RS485接口，该接口用于远方通讯或连接到DCS，SCADA或PLC上。该接口支持Modbus®RTU规约，其通讯速率在300～115000bps范围内可调整。通讯接口可同时运行而不影响响应时间。软件基于WINDOWS®的SPMPC软件允许用户在PC机上处理和显示SPM数据。通过简单地点击就可存储每个电动机的整定值文件，可以进行数据的确认打印，并可以通过***方式将整定值数据无差错地输入至SPM。完整的SPM手册包括在上述软件的帮助文件之中，所以，对于手册可以快速访问。DB9)