PMC-550M低压电动机保护控制器是在吸收国内外先进技术的基础上自主研发的电动机保护控制装置。

PMC-550M融合先进的网络通讯技术、测控技术和分布式智能技术构建电动机控制中心（MCC），全面实现电动机的保护、测量、控制和操作等功能。

Ÿ
小型化全密封设计，适用于各种安装方式，可就地安装在操作箱、控制台和各种开关柜上（MNS、GCS、GCK、GGD等）。为了便于实际安装，专门设计成显示和主机一体，外置电流传感器的型式；

Ÿ
丰富的测量数据，包括：相电流、相电压、总有功功率、有功电能，功率因数等；

Ÿ 具有起动超时保护、短路保护、堵转保护、反时限过热保护、定时限过电流保护，缺相保护、剩余电流保护、电流不平衡保护、欠功率保护、工艺联锁跳闸等保护功能，保证电动机安全可靠运行，对于增安型电动机具有tE时间保护功能；

Ÿ 欠功率保护可以取代防干转保护装置，对磁力泵电动机等实现有效的保护；

Ÿ 具有剩余电流保护功能，可以提供更的接地故障检测，充分保证电动机的安全运行以及人身安全。

Ÿ 具有失压再起动功能，可以取代常规的集中式的分批再起控制屏，实现电动机的分批再起动和晃电再起动功能；

Ÿ 具有联动出口功能，当保护逻辑配置了联动出口，保护动作时联动出口也动作，并可设置联动出口展宽时间，选择自动返回或手动返回。

Ÿ 提供6路开关量输入，用于起停信号、接触器状态信号以及联锁跳闸信号的接入。

Ÿ 具有AO输出功能，可以方便的将电动机的测量量（三相电流，有功功率）转换为4~20mA的直流电流量，实现常规全隔离变送器的功能。

Ÿ 具有电动机管理维护功能，记录电动机的起动电流和起动时间，记录累        计脱扣次数，累计运行时间，累计起动次数，接触器脱扣电流的功能；

Ÿ 具有远方通讯功能。采用RS-485通讯接口，使用标准MODBUS通讯约。


 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 




图1.2  PMC-550M电动机保护控制器功能示意图

a)     
环境温度：-10℃～+55℃

b)    
储存温度：-25℃～+70℃

c)     
大气压力：70 kPa～106 kPa

d)    
相对湿度：5%～95% (产品内部不凝露，不结冰)

a)     
装置工作电源：

交流：额定220，允许偏差-20%～+20%

   直流：额定220V，110V，电压允许偏差-20%～+20%

b)    
交流电输入

电流回路（外置电流传感器（MTA））：400A、300A、200A、150A、100A、75A、50A、25A、15A、10A、5A、1A

交流电压：380V/（380/

）V

频    率：50Hz/60Hz

c)     
开关量输入

开关量输入为24V内激励，为干接点输入。

d)    
继电器接点输出容量

常闭继电器（交流400V/直流250V
，允许断开的最大电流：交流10A ，长期允许闭合电流：8A）

                常开继电器（交流250V/直流30V
，允许断开的最大电流：交流5A ，长期允许闭合电流：5A）

e)     
功率消耗

交流电压回路：小于0.75VA/相（额定220V时）

装置电源回路：小于6W

f)     
过载能力

              交流电流回路：2倍额定电流，连续工作，10倍额定电流，允

许10s，40倍额定电流，允许1s

交流电压回路：1.2倍额定电压，连续工作；2.0倍额定电压，允许10s

a)     
测量范围

电压：40V～480V

电流：（0.05～1.2）倍的额定电流，剩余电流(10mA~500mA)。

b)    
测量准确度：

三相电流：±1.0%

单相电压：±0.5%

有功功率：±1.0%

功率因数：±2.0%

有功电能：±2.0%

剩余电流 ：±2.0%

c)    AO输出

            输出范围：（4～20）mA

                 输出精度：±2.0%

        最大负载：500

a)     
动作值

电流：±50mA或定值的±3%

电压：±2V或定值的±3%

b)    
动作时间

定时限：0s～3s(含3s)范围内不超过±60ms；3s～99.9s范围内不超过整定值的±2%

反时限：0s～3s(含3s)范围内不超过±100ms；3s以上不超过计算值的±5%

表2.5  保护参数表

a)     
介质强度

符合GB/T14598.3-2006规定；

工频电压2kV，时间1分钟。

b)    
绝缘电阻

符合GB/T14598.3-2006规定；

500V兆欧表测试，绝缘电阻值不小于100MΩ。

c)     
冲击电压

符合GB/T14598.3-2006规定；

承受1.2/50μs峰值为5kV的标准雷电波的冲击。

a)     
振动

振动响应：符合GB/T11287-2000标准规定，严酷等级为1 级；

振动耐久性：符合GB/T11287-2000标准规定，严酷等级为1级。

b)    
冲击

冲击响应：符合GB/T14537-1993标准规定，严酷等级为1级；

冲击耐久性：符合GB/T14537-1993标准规定，严酷等级为1级。

c)     
碰撞

符合GB/T14537-1993标准规定，严酷等级为1 级。

a)     
振荡波干扰

符合GB/T 14598.13- 2008（IEC 60255-22-1：2007）规定，严酷等级为III级。

b)    
静电放电干扰

符合GB/T 14598.14-1998（IEC 60255-22-2：1996）规定，严酷等级为Ⅳ级。

c)     
射频电磁场辐射干扰

符合GB/T 14598.9-2002（IEC 60255-22-3：2000）规定，可以通过10V/m的最严酷等级。

d)    
电快速瞬变脉冲群干扰

符合GB/T 14598.10-2007（IEC 60255-22-4：2002）规定，严酷等级为Ⅳ级。

e)     
浪涌干扰

符合GB/T 17626.5-2008（IEC 61000-4-5：2005）规定，严酷等级为Ⅳ级。

f)     
射频传导干扰

符合GB/T 17626.6-2008（IEC 61000-4-6：2006）规定，严酷等级为III级。

g)    
工频磁场干扰

符合GB/T 17626.8 2006（IEC 61000-4-8：2001）规定，严酷等级为Ⅳ级。

h) 工频抗扰度：符合GB/T 14598.19-2007（IEC 60255-22-7：2003）规定，严酷等级为A级。

i) 电磁发射限值：符合GB/T 14598.16- 2002（IEC 60255-25：2000）规定。

3   功能说明

根据电动机起动过程和运行过程的不同工况，PMC-550M在原理设计中进行了相关保护功能逻辑处理。起动过程和运行过程中各保护控制功能配置情况如下表：

表3.1  PMC-550M装置保护控制功能配置表

电机起动超时保护的判断条件：电流从0突变到2Ie以上时，认为电机开始起动，此时记录起动时间，用于保护判断。电机起动完成的判断条件：电机起动后，当三相电流都小于1.2倍额定电流时，认为电机起动过程结束。在设定的起动时间内，电动机没有完成起动，则保护动作。

正常情况下，电动机起动时，三相电流从零突变到最大的起动值后电流会逐渐减小，起动过程完成后，电流会小于1.2倍额定电流。不论本保护是否投入，在电机起动过程结束后，装置都会记录最大的起动电流和相应的起动时间，起动次数累加一次。如果电机起动超时，本保护投入的情况下，装置判断电动机起动失败，保护出口动作于跳闸，装置此时记录三相脱扣电流，脱扣次数累加一次。

电动机在运行过程中，如果由于负荷过大，或者自身机械原因，造成电动机轴被卡住（俗称“抱闸”），根据其过载能力不同，允许短时间运行，但如果不能及时切除故障，将造成电动机绕组过热，绝缘降低而烧毁电动机。堵转保护只在电动机处于运行状态时有效，堵转保护与短路保护不同，它的特征是电动机在正常负荷电流的基础上快速上升。发生堵转后，装置能自动识别并判断，经过设定延时时间后，保护出口动作于跳闸。

堵转保护电流定值固定为3倍电机额定电流，堵转保护时间的整定可参考电动机的允许堵转时间，一般整定为允许堵转时间的0.9倍。

3.1.3      反时限过热保护

采用数字式热元件取代常规热元件对电动机过载发热实现保护，具有反时限特性。在电动机的起动过程中和运行时采用不同的热元件模型，防止保护在电动机起动过程中误动作。

起动过程中数字式热元件的模型如下式：

t = 80×TOV / ((I/IOV)2/2 – 1.052)；

运行时数字式热元件的模型如下式：

t = 80×TOV / ((I/IOV)2 – 1.052)；

（式中：t表示反时限保护的动作延时时间，TOV表示曲线的时间因子，IOV表示保护定值电流，I表示装置检测到实际运行电流）。当运行电流大于1.1倍的电机额定电流时，数字式热元件开始进行热累积过程，当热累积时间大于反时限过热保护动作延时，保护出口动作于跳闸。

本保护还具有反时限过热预警的功能，当电动机的累计热量大于其允许热容量的30%时，过热预警在界面显示距离跳闸或者告警的剩余时间，功能可以进行单独投退。

PMC-550M中IOV默认为1.0倍的电机额定电流（不可整定），可以根据电动机的铭牌数据来设置相应的TOV值。例如，某电动机铭牌规定7.2倍额定电流时，允许运行时间为8s，则按照电动机运行时的数字热元件模型，代入以上公式可计算得TOV<=5.07，或者查本说明书推荐的“反时限动作特性速查表”，得TOV=5.0。

注意：反时限过热保护与tE时间保护不能同时选择, 反时限保护动作的最小时间是2s。

3.1.4      tE

该保护适用于增安型电动机，增安型防爆电气设备是在正常运行条件下不会产生电弧、火花或可能点燃爆炸性混合物的高温的设备结构上，采取措施提高安全程度，以避免在正常和认可的过载条件下出现这些现象的电气设备。

tE时间：交流绕组在最高环境温度下达到额定运行稳定温度后，从开始通过最初起动电流Is时计起直至上升到极限温度所需的时间（最初起动电流Is：交流电动机在静止状态，从供电线路输入额定电压和额定频率时的最大电流有效值），此数据由电动机制造商提供。

tE保护属于反时限的过电流保护，其计算公式为：

1.2Ie<I<2Ie时选择曲线t=16×Tp/（Is/Ie-1）

I>2Ie    时选择曲线t=16×Tp/（3×Is/Ie-5）

Tp指起动电流比为7时的tE时间，此定值需要用户整定，整定范围：1.0s～99.9s。保护起动的门槛值为1.2倍电机额定电流，保护出口动作于跳闸。

动作特性曲线如图所示，用户可以根据电动机制造商或者电动机铭牌提供的数据，选择合适的动作曲线。

建议选取tE时间保护的整定值：增安型电动机一般给定了7倍额定电流或额定堵转电流的允许时间，此允许时间即为tE时间保护中的tP定值，例如某增安电动机额定堵转时间为6.0s，整定此保护时tP=6.0。

注意：反时限过热保护与tE时间保护不能同时选择, 反时限保护动作的最小时间是2s。

PMC-550M低压电动机保护控制器是在吸收国内外先进技术的基础上自主研发的电动机保护控制装置。

PMC-550M融合先进的网络通讯技术、测控技术和分布式智能技术构建电动机控制中心（MCC），全面实现电动机的保护、测量、控制和操作等功能。

Ÿ
小型化全密封设计，适用于各种安装方式，可就地安装在操作箱、控制台和各种开关柜上（MNS、GCS、GCK、GGD等）。为了便于实际安装，专门设计成显示和主机一体，外置电流传感器的型式；

Ÿ
丰富的测量数据，包括：相电流、相电压、总有功功率、有功电能，功率因数等；

Ÿ 具有起动超时保护、短路保护、堵转保护、反时限过热保护、定时限过电流保护，缺相保护、剩余电流保护、电流不平衡保护、欠功率保护、工艺联锁跳闸等保护功能，保证电动机安全可靠运行，对于增安型电动机具有tE时间保护功能；

Ÿ 欠功率保护可以取代防干转保护装置，对磁力泵电动机等实现有效的保护；

Ÿ 具有剩余电流保护功能，可以提供更的接地故障检测，充分保证电动机的安全运行以及人身安全。

Ÿ 具有失压再起动功能，可以取代常规的集中式的分批再起控制屏，实现电动机的分批再起动和晃电再起动功能；

Ÿ 具有联动出口功能，当保护逻辑配置了联动出口，保护动作时联动出口也动作，并可设置联动出口展宽时间，选择自动返回或手动返回。

Ÿ 提供6路开关量输入，用于起停信号、接触器状态信号以及联锁跳闸信号的接入。

Ÿ 具有AO输出功能，可以方便的将电动机的测量量（三相电流，有功功率）转换为4~20mA的直流电流量，实现常规全隔离变送器的功能。

Ÿ 具有电动机管理维护功能，记录电动机的起动电流和起动时间，记录累        计脱扣次数，累计运行时间，累计起动次数，接触器脱扣电流的功能；

Ÿ 具有远方通讯功能。采用RS-485通讯接口，使用标准MODBUS通讯约。


 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 




图1.2  PMC-550M电动机保护控制器功能示意图

a)     
环境温度：-10℃～+55℃

b)    
储存温度：-25℃～+70℃

c)     
大气压力：70 kPa～106 kPa

d)    
相对湿度：5%～95% (产品内部不凝露，不结冰)

a)     
装置工作电源：

交流：额定220，允许偏差-20%～+20%

   直流：额定220V，110V，电压允许偏差-20%～+20%

b)    
交流电输入

电流回路（外置电流传感器（MTA））：400A、300A、200A、150A、100A、75A、50A、25A、15A、10A、5A、1A

交流电压：380V/（380/

）V

频    率：50Hz/60Hz

c)     
开关量输入

开关量输入为24V内激励，为干接点输入。

d)    
继电器接点输出容量

常闭继电器（交流400V/直流250V
，允许断开的最大电流：交流10A ，长期允许闭合电流：8A）

                常开继电器（交流250V/直流30V
，允许断开的最大电流：交流5A ，长期允许闭合电流：5A）

e)     
功率消耗

交流电压回路：小于0.75VA/相（额定220V时）

装置电源回路：小于6W

f)     
过载能力

              交流电流回路：2倍额定电流，连续工作，10倍额定电流，允

许10s，40倍额定电流，允许1s

交流电压回路：1.2倍额定电压，连续工作；2.0倍额定电压，允许10s

a)     
测量范围

电压：40V～480V

电流：（0.05～1.2）倍的额定电流，剩余电流(10mA~500mA)。

b)    
测量准确度：

三相电流：±1.0%

单相电压：±0.5%

有功功率：±1.0%

功率因数：±2.0%

有功电能：±2.0%

剩余电流 ：±2.0%

c)    AO输出

            输出范围：（4～20）mA

                 输出精度：±2.0%

        最大负载：500

a)     
动作值

电流：±50mA或定值的±3%

电压：±2V或定值的±3%

b)    
动作时间

定时限：0s～3s(含3s)范围内不超过±60ms；3s～99.9s范围内不超过整定值的±2%

反时限：0s～3s(含3s)范围内不超过±100ms；3s以上不超过计算值的±5%

表2.5  保护参数表

a)     
介质强度

符合GB/T14598.3-2006规定；

工频电压2kV，时间1分钟。

b)    
绝缘电阻

符合GB/T14598.3-2006规定；

500V兆欧表测试，绝缘电阻值不小于100MΩ。

c)     
冲击电压

符合GB/T14598.3-2006规定；

承受1.2/50μs峰值为5kV的标准雷电波的冲击。

a)     
振动

振动响应：符合GB/T11287-2000标准规定，严酷等级为1 级；

振动耐久性：符合GB/T11287-2000标准规定，严酷等级为1级。

b)    
冲击

冲击响应：符合GB/T14537-1993标准规定，严酷等级为1级；

冲击耐久性：符合GB/T14537-1993标准规定，严酷等级为1级。

c)     
碰撞

符合GB/T14537-1993标准规定，严酷等级为1 级。

a)     
振荡波干扰

符合GB/T 14598.13- 2008（IEC 60255-22-1：2007）规定，严酷等级为III级。

b)    
静电放电干扰

符合GB/T 14598.14-1998（IEC 60255-22-2：1996）规定，严酷等级为Ⅳ级。

c)     
射频电磁场辐射干扰

符合GB/T 14598.9-2002（IEC 60255-22-3：2000）规定，可以通过10V/m的最严酷等级。

d)    
电快速瞬变脉冲群干扰

符合GB/T 14598.10-2007（IEC 60255-22-4：2002）规定，严酷等级为Ⅳ级。

e)     
浪涌干扰

符合GB/T 17626.5-2008（IEC 61000-4-5：2005）规定，严酷等级为Ⅳ级。

f)     
射频传导干扰

符合GB/T 17626.6-2008（IEC 61000-4-6：2006）规定，严酷等级为III级。

g)    
工频磁场干扰

符合GB/T 17626.8 2006（IEC 61000-4-8：2001）规定，严酷等级为Ⅳ级。

h) 工频抗扰度：符合GB/T 14598.19-2007（IEC 60255-22-7：2003）规定，严酷等级为A级。

i) 电磁发射限值：符合GB/T 14598.16- 2002（IEC 60255-25：2000）规定。

3   功能说明

根据电动机起动过程和运行过程的不同工况，PMC-550M在原理设计中进行了相关保护功能逻辑处理。起动过程和运行过程中各保护控制功能配置情况如下表：

表3.1  PMC-550M装置保护控制功能配置表

电机起动超时保护的判断条件：电流从0突变到2Ie以上时，认为电机开始起动，此时记录起动时间，用于保护判断。电机起动完成的判断条件：电机起动后，当三相电流都小于1.2倍额定电流时，认为电机起动过程结束。在设定的起动时间内，电动机没有完成起动，则保护动作。

正常情况下，电动机起动时，三相电流从零突变到最大的起动值后电流会逐渐减小，起动过程完成后，电流会小于1.2倍额定电流。不论本保护是否投入，在电机起动过程结束后，装置都会记录最大的起动电流和相应的起动时间，起动次数累加一次。如果电机起动超时，本保护投入的情况下，装置判断电动机起动失败，保护出口动作于跳闸，装置此时记录三相脱扣电流，脱扣次数累加一次。

电动机在运行过程中，如果由于负荷过大，或者自身机械原因，造成电动机轴被卡住（俗称“抱闸”），根据其过载能力不同，允许短时间运行，但如果不能及时切除故障，将造成电动机绕组过热，绝缘降低而烧毁电动机。堵转保护只在电动机处于运行状态时有效，堵转保护与短路保护不同，它的特征是电动机在正常负荷电流的基础上快速上升。发生堵转后，装置能自动识别并判断，经过设定延时时间后，保护出口动作于跳闸。

堵转保护电流定值固定为3倍电机额定电流，堵转保护时间的整定可参考电动机的允许堵转时间，一般整定为允许堵转时间的0.9倍。

3.1.3      反时限过热保护

采用数字式热元件取代常规热元件对电动机过载发热实现保护，具有反时限特性。在电动机的起动过程中和运行时采用不同的热元件模型，防止保护在电动机起动过程中误动作。

起动过程中数字式热元件的模型如下式：

t = 80×TOV / ((I/IOV)2/2 – 1.052)；

运行时数字式热元件的模型如下式：

t = 80×TOV / ((I/IOV)2 – 1.052)；

（式中：t表示反时限保护的动作延时时间，TOV表示曲线的时间因子，IOV表示保护定值电流，I表示装置检测到实际运行电流）。当运行电流大于1.1倍的电机额定电流时，数字式热元件开始进行热累积过程，当热累积时间大于反时限过热保护动作延时，保护出口动作于跳闸。

本保护还具有反时限过热预警的功能，当电动机的累计热量大于其允许热容量的30%时，过热预警在界面显示距离跳闸或者告警的剩余时间，功能可以进行单独投退。

PMC-550M中IOV默认为1.0倍的电机额定电流（不可整定），可以根据电动机的铭牌数据来设置相应的TOV值。例如，某电动机铭牌规定7.2倍额定电流时，允许运行时间为8s，则按照电动机运行时的数字热元件模型，代入以上公式可计算得TOV<=5.07，或者查本说明书推荐的“反时限动作特性速查表”，得TOV=5.0。

注意：反时限过热保护与tE时间保护不能同时选择, 反时限保护动作的最小时间是2s。

3.1.4      tE

该保护适用于增安型电动机，增安型防爆电气设备是在正常运行条件下不会产生电弧、火花或可能点燃爆炸性混合物的高温的设备结构上，采取措施提高安全程度，以避免在正常和认可的过载条件下出现这些现象的电气设备。

tE时间：交流绕组在最高环境温度下达到额定运行稳定温度后，从开始通过最初起动电流Is时计起直至上升到极限温度所需的时间（最初起动电流Is：交流电动机在静止状态，从供电线路输入额定电压和额定频率时的最大电流有效值），此数据由电动机制造商提供。

tE保护属于反时限的过电流保护，其计算公式为：

1.2Ie<I<2Ie时选择曲线t=16×Tp/（Is/Ie-1）

I>2Ie    时选择曲线t=16×Tp/（3×Is/Ie-5）

Tp指起动电流比为7时的tE时间，此定值需要用户整定，整定范围：1.0s～99.9s。保护起动的门槛值为1.2倍电机额定电流，保护出口动作于跳闸。

动作特性曲线如图所示，用户可以根据电动机制造商或者电动机铭牌提供的数据，选择合适的动作曲线。

建议选取tE时间保护的整定值：增安型电动机一般给定了7倍额定电流或额定堵转电流的允许时间，此允许时间即为tE时间保护中的tP定值，例如某增安电动机额定堵转时间为6.0s，整定此保护时tP=6.0。

注意：反时限过热保护与tE时间保护不能同时选择, 反时限保护动作的最小时间是2s。