测量和监控功能

描述

LTMR 控制器测量线路电流，并以安培为单位和满载电流 (FLC) 百分比的形式提供每个相位的值。

线路电流功能从三个 CT 输入返回相位电流的 rms 值（以安培为单位）。

• L1：1 相电流

• L2：2 相电流

• L3：3 相电流

LTMR 控制器最多可计算到线路电流的第七个谐波的 rms。

单相电流从 L1 和 L3 上进行测量。

线路电流特性

线路电流功能具有以下特性：

线路电流比

L1、L2 和 L3 线路电流比参数以 FLC 的百分比形式提供相位电流。

线路电流比公式

相位线路电流值与 FLC 参数设置对比，FLC 设置为 FLC1 或 FLC2，其中一个当时有效。

线路电流比特性

线路电流比功能具有以下特性：

描述

LTMR 控制器测量接地电流，并以安培为单位和 FLCmin 百分比的形式提供值。

• 内部接地电流 (Igr∑) 由 LTMR 控制器通过负载电流互感器测得的三个线电流计算得出。若电流低于FLCmin的 10%，则报告为 0。

• 外部接地电流 (Igr) 由连接 Z1 和 Z2 端子的外部接地电流传感器测量得出。

可配置参数

控制通道配置具备以下可配置的参数设置：

外部接地电流公式

外部接地电流值取决于以下参数设置：

接地电流特性

接地电流功能具有以下特性：

接地电流比

“接地电流比”参数以FLCmin百分比的形式提供接地电流值。

接地电流比公式

接地电流值与FLCmin进行比较。

接地电流比特性

接地电流比功能具有以下特性：

描述

LTMRFLC控制器计算平均电流，并以安培为单位和电流的百分比形式提供相位值。

平均电流功能返回平均电流 rms 值。当平均电流低于 FLCmin 的 20% 时，它会返回 0。

平均电流公式

LTMR 控制器通过测得的线路电流计算平均电流。测得的值通过以下公式内部相加：

平均电流特性

平均电流功能具有以下特性：

平均电流比

“平均电流比”参数以 FLC 的百分比形式提供平均电流值。

平均电流比公式

相位平均电流值与 FLC 参数设置对比，FLC 设置为 FLC1 或 FLC2，其中一个当时有效。

平均电流比特性

平均电流比功能具有以下特性：

描述

电流相位失调功能测量平均电流和单独相位电流间的最大偏差百分比。

公式

电流相位失调测量基于以下公式计算所得的失调比率：

特性

线路电流失调功能具有以下特性：

描述

热容量水平功能采用两种模型计算使用的热容量：一个用于电机的铜定子和转子绕组，另一种用于电机的铁机架。报告利用热容量最大的热模型。

同时，该功能还估算和显示：

• 触发热过载脱扣前剩余的时间（请参阅脱扣时间）和

• 热过载脱扣触发后直至清除脱扣状态的剩余时间（请参阅最短等待时间）。

脱扣电流特性：

热容量水平功能采用以下选定脱扣电流特性之一 (TCC)：

• 定时限

• 反向热保护（出厂设置）

热容量水平模型

铜制和铁制模型都采用最大的测量相位电流和“电机脱扣等级”参数值来生成未标定的热像。报告的热容量水平通过标定 FLC 的热像进行计算。

热容量水平特性

热容量水平功能具有以下特性：

描述

电机温度传感器功能显示：

• ohms 或 PTC 电阻温度传感器测量的电阻值（单位为 NTC）。

• °C 温度传感器测量的温度值（单位为 °F 或 PT100）。

请参数产品文档，了解所使用的特定的温度传感器。仅可以使用以下四种类型的温度传感器：

• PTC 二进制

• PT100

• PTC 模拟

• NTC 模拟

特性

电机温度传感器的功能具有以下特性：

描述

频率功能提供根据线路电压测量测得的值。若频率不稳定（变化范围为 +/– 2 Hz），报告的值为 0 直至频率稳定下来。

如果不存在LTME扩展模块，则频率值为 0。

特性

频率功能包含以下特性：

描述

线间电压提供相间电压的 rms 值（V1 到 V2，V2 到 V3 以及 V3 到 V1）：

• L1-L2 电压：1 相与 2 相间的电压

• L2-L3 电压：2 相与 3 相间的电压

• L3-L1 电压：3 相与 1 相间的电压

扩展模块最多可计算到线间电压的第七个谐波的 rms。

单相电压从 L1 和 L3 上进行测量。

特性

线间电压功能具有以下特性：

描述

线路电压失调功能显示平均电压和单独相位电压间的最大偏差百分比。

公式

线路电压失调测量基于以下公式进行计算：

特性

线路电压失调功能具有以下特性：

描述

LTMR 控制器计算平均电压并提供以伏特为单位的值。平均电压功能返回平均电压 rms 值。

公式

LTMR 控制器利用测得的线间电压来计算平均电压。测得的值通过以下公式内部相加：

特性

平均电压功能具有以下特性：

描述

功率因数功能显示相电流与相电压之间的相移。

公式

功率因数参数（亦称余弦 phi 或 cos ϕ）表示有功功率与表观功率之比的绝对值。

下图举例说明了稍微滞后于平均 rms 电压正弦曲线的平均 rms 电流正弦曲线，以及两条曲线之间的相角差：

测得相角 (ϕ) 后，便可以用相角的余弦 (ϕ)-直角边 a（有功功率）比斜边 h（表观功率）来计算出功率因数：

特性

功率因数功能具有以下特性：

描述

有功功率和无功功率的计算依据如下：

• L1、 L2、L3 的平均 rms 相位电压

• L1、 L2、L3 的平均 rms 相位电流

• 功率因数

• 相位数

公式

有功功率，又称真实功率，测量平均 rms 功率。由以下公式得出：

无功功率测量由以下公式得出：

特性

有功功率和无功功率功能包含以下特性：

描述

有功功耗和无功功耗功能显示负载所输送、使用或消耗的累计总有功电能和无功电能。

特性

有功功耗和无功功耗功能包含以下特性：

描述

LTMR 控制器会检测并记录设备本身的内部脱扣。内部脱扣可以是严重的或次要的。严重和次要脱扣会改变输出继电器的状态。给 LTMR 控制器重新上电或许能清除内部脱扣。

出现内部脱扣时，“控制器内部脱扣”参数便会设定。

严重内部脱扣

遇到严重脱扣时，LTMR 控制器无法可靠地执行自有编程，只能尝试自行关闭。一旦出现严重脱扣，便无法与 LTMR 控制器通讯了。严重内部脱扣包括：

• 堆栈上溢脱扣

• 堆栈下溢脱扣

• 警戒时钟超时

• 固件校验和检测到的错误

• CPU 检测到的错误

• 内部温度脱扣（达到 100 °C / 212 °F）

• RAM 测试检测到的错误

次要内部脱扣

次要的内部脱扣表明 LTMR 控制器提供的数据不可靠，保护可能会受到影响。出现次要脱扣时，LTMR 控制器会继续尝试监控状态和进行通讯，但不会接受任何启动命令并暂停自定义逻辑功能。出现次要脱扣时，LTMR 控制器会继续检测和报告严重脱扣，但不再检测和报告其他的次要脱扣。次要内部脱扣包括：

• 内部网络通讯脱扣

• EEPROM 检测到错误

• A/D 超出范围检测到错误

• 复位按钮被卡住

• 内部温度脱扣（达到 85 °C / 185 °F）

• 无效配置检测到错误（配置冲突）

• 检测到逻辑功能操作不当（例如尝试写入只读参数）

描述

LTMR 控制器监控其控制器内部温度，并报告报警、次要脱扣和严重脱扣情况。脱扣检测不可禁用。报警检测可启用或禁用。

控制器保留着内部达到的最高温度的记录。

特性

控制器内部温度测量值具有以下特性：

参数

控制器内部温度功能包括一个可编辑的参数：

控制器内部温度功能包括下列固定报警和脱扣阈值：

当 LTMR 控制器内部温度降至 80 °C (176 °F) 以下时，报警条件将停止。

结构图

T 温度

T > 80 °C (176 °F) 固定报警阈值

T > 85 °C (185 °F) 固定次要脱扣阈值

T > 100 °C (212 °F) 固定严重脱扣阈值

控制器内部最高温度

控制器内部最高温度参数包括内部最高温度（用 °C 表示），由 LTMR 控制器的内部温度传感器检测。一旦 LTMR 控制器检测到内部温度大于当前值，它便会更新该值。

用“清除所有命令”恢复出厂设置，或者用“清除统计数据命令”复位统计数据时，不会清除内部最高温度值。

描述

LTMR 控制器执行诊断测试，以检测和监控控制命令的正确功能。

控制命令诊断功能有四个：

• 启动命令检查

• 运行检查

• 停止命令检查

• 停止检查

参数设置

这四个诊断功能要作为一组来启用和禁用。可配置的参数设置有：

启动命令检查

启动命令检查在启动命令之后开始，它会让 LTMR 控制器监控主回路，确保电流通过。

• 延迟 1 秒钟后如未检测到电流，“启动命令检查”便报告启动命令脱扣或报警。

• 如果电机在一秒延迟点时处于启动或运行状态 (lavg > 20% FLC)，则启动命令检查条件结束，然后开始运行检查。

运行检查

运行检查会让 LTMR 控制器持续监控主回路，确保电流通过。

• 在没有停止命令的情况下，连续 0.5 秒钟以上未检测到相位平均电流，“运行检查”便报告脱扣或报警。

• 在执行停止命令时，结束“运行检查”。

停止命令检查

停止命令检查在停止命令之后开始，它会让 LTMR 控制器监控主回路，确保无电流通过。

• 延迟 1 秒钟后如检测到电流，“停止命令检查”便报告脱扣或报警。

• 如果 LTMR 控制器检测到电流小于等于 FLCmin 的 5%，则结束“运行检查返回”。

停止检查

停止检查会让 LTMR 控制器持续监控主回路，确保没有电流通过。

• 在发出停止命令后，检测到相位平均电流连续存在超过 0.5 秒钟，则“停止检查”便报告停止检查脱扣或报警。

• 在执行运行命令时，结束“停止检查”条件。

时序

下图举例说明了启动命令检查和停止命令检查的时序：

1 正常操作

2 脱扣或报警条件

3 LTMR 控制器监控主回路，以便检测电流

4 LTMR 控制器监控主回路，以便检测没有电流

5 如 1 秒钟后，LTMR 控制器未检测到电流，便报告启动命令检查脱扣和/或报警

6 如 1 秒钟后，LTMR 控制器检测到电流，便报告停止命令检查脱扣和/或报警

下图举例说明了运行检查和停止检查的时序：

1 正常操作

2 脱扣或报警条件

3 电机进入运行状态后，LTMR 控制器持续监控主回路以检测电流，直至发出停止命令或是该功能被禁用

4 LTMR 控制器持续监控主回路以检测没有电流，直至发出启动命令或是该功能被禁用

5 在没有停止命令的情况下，连续 0.5 秒钟以上未检测到电流，LTMR 控制器便报告运行检查脱扣和/或报警

6 在没有启动命令的情况下，连续 0.5 秒钟以上检测到电流，LTMR 控制器便报告停止检查脱扣或报警

7 0.5 秒钟内没有电流流过

8 0.5 秒钟内有电流流过

描述

LTMR 控制器检查外部接线连接，检测到外部接线错误或冲突时便报告脱扣。LTMR 控制器可以检测出四种接线错误：

• CT 反向检测到错误

• 相位配置检测到错误

• 电机温度传感器接线检测到错误（短路或断路）

如果 LTMR 控制器在 LTME 扩展模块左端口上连接，则频率测量将会出现问题。因此，建议使用 LTMCC004 连接跳线，以避免脱扣。

启用脱扣检测

使用以下参数启用接线诊断：

CT 反向检测到错误

若使用单独的外部负载 CT 的话，必须都安装在同一方向。LTMR 控制器检查 CT 接线，并且电流互感器之一在与其它互感器对比时，检测到其接线方向相反就会报告检测到错误。

该功能可启用和禁用。

相位配置检测到错误

LTMR 控制器检查全部三个电机相位的规定电流，然后检查“电机相位”参数设置。若 LTMR 控制器配置为单相运行，那么如果 LTMR 控制器在 2 相中检测到电流时则会报告检测到错误。

该功能在LTMR控制器配置为单相运行时启用。无配置参数。

电机温度传感器检测到的错误

若LTMR控制器配置为电机温度传感器保护，LTMR控制器将为温度感应元件提供短路和断路检测。

LTMR 控制器会发出检测到错误信号的情况：算出的 T1 和 T2 端子上的电阻

• 低于固定短路检测阈值（脱扣代码 = 34），或

• 超出固定断路检测阈值（脱扣代码 = 35）。

脱扣必须按照配置的复位模式进行复位：手动、自动或远程。

短路和断路检测阈值无脱扣时间延时。检测到短路或断路时无任何报警。

所有操作状态下都可以对电机温度感应元件进行短路和断路检测。

该保护在采用并配置温度传感器后启用，并且不可以禁用。

电机温度传感器的功能具有以下特性：

断路和短路检测功能的固定阈值为：

描述

LTMR 控制器根据所有的配置寄存器计算参数校验和。报告 EEPROM 检测到的错误代码 (64)。

描述

LTMR 控制器通过下列方式监测通讯情况：

• 网络端口

• HMI 端口

网络端口参数设置

LTMR 控制器监测网络通讯，并在网络通讯丢失时创建脱扣和报警报告。

• 在配置了 EtherNet/IP 或 Modbus/TCP 通讯协议的 LTMR 以太网控制器上，如果在大于等于网络端口通讯丢失超时的时间段内主 IP 没有进行通讯交换，便会检测到通讯丢失。主 IP 必须进行配置，才能检测出通讯丢失情况。

• 在 LTMR Modbus 控制器上，如果在大于等于网络端口通讯丢失超时的时间段内没有进行通讯交换，便会检测到通讯丢失。

• 在 LTMR PROFIBUS DP、CANopen 或 DeviceNet 控制器上，通讯丢失作为协议管理的一部分而检测，无需特定可调整参数。

网络端口通讯具有下列可配置的设置：

HMI 端口参数设置

LTMR 控制器监测 HMI 端口通讯，如果超过 7 秒钟没有收到 HMI 端口的有效通讯，便报告报警和脱扣。

HMI 端口通讯具有下列固定和可配置设置：

故障预置条件

当 LTMR 控制器与网络或 HMI 的通讯中断时，LTMR 控制器会进入故障预置状态。当通讯恢复时，LTMR 控制器不再应用故障预置状态。

当 LTMR 控制器处于故障预置状态时，逻辑输出 O.1 和 O.2 的操作由以下因素确定：

• 运行模式（请参考运行模式）。

• “网络端口故障预置设置”和“HMI 端口故障预置设置”参数。

故障预置设置的选择项可能包括：

下表列出了每个运行模式的可用故障预置选项：

描述

当存在热过载情况时，LTMR 控制器会在脱扣时间参数中报告脱扣发生前的脱扣时间。

如果 LTMR 控制器没有出现热过载状况，为避免脱扣状态的发生，LTMR 控制器报告的脱扣时间为 9999。

如果电机配有辅助风扇且已设定“电机辅助风扇冷却”参数，冷却周期会缩短四倍。

特性

脱扣时间功能具有以下特性：

描述

LTMR 控制器检查配置模式中的“负载 CT”参数组。

当“负载 CT 一次”、“负载 CT 二次”和“负载 CT 多通路”参数无效时，将检测到 LTMR 配置脱扣，并生成系统和设备监控脱扣。当参数正确时，将立即清除脱扣条件。只要参数无效，LTMR 控制器就保持处于配置模式。

描述

LTMR 控制器检查 LTME 扩展模块的出现。如果缺少该模块，就会生成系统与设备监控脱扣。

LTME 配置脱扣

LTME 配置脱扣：

• 如果启用了基于 LTME 的保护脱扣，但不存在 LTME 扩展模块，便会引起 LTME 配置脱扣。

• 它没有任何延时设置。

• 如果保护脱扣无需启用 LTME，或者 LTMR 已经过通电循环且存在合适的 LTME，该脱扣条件便会清除。

LTME 配置报警

LTME 配置报警：

• 如果启用了基于 LTME 的保护报警，但不存在 LTME 扩展模块，便会引起 LTME 配置报警。

• 如果保护报警无需启用 LTME，或者 LTMR 已经过通电循环且存在合适的 LTME，该报警条件便会清除。

描述

LTMR 控制器具备外部脱扣功能，可以检测连接到它上面的外部系统是否出现了错误。

在自定义逻辑命令寄存器 1 上设置位可触发外部脱扣（请参见下表）。该外部脱扣根据系统中不同的参数使控制器进入脱扣状态。

外部脱扣只有在清除了寄存器中的外部脱扣位后才可复位。

外部脱扣参数设置

检测报警

如果启用了报警检测功能，一旦 LTMR 控制器所监测的值高出或低于阈值设置，它便会立即检测到报警。

检测脱扣

必须存在一定的前提条件，LTMR 控制器才会检测到脱扣。这些条件可能包括

• 必须启用脱扣检测功能，

• 所监测的值（如电流、电压或热阻）必须高出或低于阈值设置，

• 所监测的值必须在指定的时间段内持续高出或低于阈值设置。

计数器

如果检测到脱扣，LTMR 控制器至少增加两个计数器的值：

• 特定脱扣计数器和

• 所有脱扣的计数器。

检测到报警时，LTMR 控制器会增加一个计数器（用于所有报警）的值。然而，如果 LTMR 控制器检测到热过载报警，它还会增加热过载报警计数器的值。

计数器的值从 0 至 65,535，每检测到一次脱扣、报警或复位事件，它的值便加 1。当计数器的值达到 65,535 时，便不再增加。

如果脱扣自动复位，LTMR 控制器只增加自动复位计数器的值。断电时，计数器会进行保存。

清除计数器

执行“清除统计数据命令”或“清除所有命令”，所有脱扣和报警计数器都将复位至 0。

描述

“脱扣计数”参数包含自上次执行“清除所有统计数据命令”以来发生的脱扣次数。

当 LTMR 控制器检测到任何脱扣时，“脱扣计数”参数的值便加 1。

描述

“报警计数”参数包含自上次执行“清除所有统计数据命令”以来发生的报警次数。

当 LTMR 控制器检测到任何报警时，“报警计数”参数的值便加 1。

描述

“自动复位计数”参数包含 LTMR 控制器尝试自动复位脱扣失败的次数。该参数用于三个自动复位脱扣组。

如果尝试自动复位时成功（指的是 60 秒钟内同一脱扣没有再次发生），该计数器便复位至零。如果手动或远程复位脱扣，计数器的值不会增加。

有关脱扣管理的信息，请参阅脱扣管理与清除命令。

保护脱扣计数

保护脱扣计数器包括：

• 电流相不平衡脱扣计数

• 电流相丢失脱扣计数

• 电流相反相脱扣计数

• 接地电流脱扣计数

• 堵转脱扣计数

• 长时启动脱扣计数

• 电机温度传感器脱扣计数

• 过功率因数脱扣计数

• 过流脱扣计数

• 过功率脱扣计数

• 过压脱扣计数

• 热过载脱扣计数

• 过功率因数脱扣计数

• 欠电流脱扣计数

• 欠功率脱扣计数

• 欠压脱扣计数

• 电压相不平衡脱扣计数

• 电压相丢失脱扣计数

• 电压相反相脱扣计数

保护报警计数

“热过载报警计数”参数包含热过载保护功能的报警总数。

无论出现任何报警，包括热过载报警，LTMR 控制器都会递增“报警计数”参数。

描述

当 LTMR 控制器检测到以下任何控制命令检测到的错误时，就会发生诊断脱扣：

• 启动命令检查检测到的错误

• 停止命令检查检测到的错误

• 停止检查检测到的错误

• 运行检查检测到的错误

有关这些控制命令功能的信息，请参阅控制命令脱扣诊断。

描述

“接线脱扣计数”参数包含自上次执行“清除统计数据命令”以来发生的以下接线脱扣总数：

• 由下列情形触发的接线脱扣：

  • CT 反向检测到的错误

  • 相位配置检测到的错误

  • 电机温度传感器接线检测到的错误

• 电压反相脱扣

• 电流反相脱扣

每次发生上述三种脱扣中的一种，LTMR 控制器就会将“接线脱扣计数”参数的值加 1。有关检测到的连接错误和相关脱扣的信息，请参阅接线脱扣。

描述

检测到以下通讯功能的脱扣：

描述

针对以下内部脱扣检测脱扣次数：

脱扣历史记录

LTMR 控制器存储在最后五次脱扣时记录的 LTMR 控制器数据的历史记录。脱扣 n-0 包含最近的脱扣记录，脱扣 n-4 包含所保留的时间最久的脱扣记录。

每个脱扣记录均包括：

• 脱扣代码

• 日期和时间

• 设定值

  • 电机满载电流比（FLCmax 的百分比）

• 测量值

  • 热容量水平

  • 平均电流比

  • L1、L2、L3 电流比

  • 接地电流比

  • 满载电流最大值

  • 电流相不平衡

  • 电压相不平衡

  • 功率因数

  • 频率

  • 电机温度传感器

  • 平均电压

  • L3-L1 电压，1-L2 电压，L2-L3 电压

  • 有功功率

描述

LTMR 控制器跟踪电机启动，并以统计量形式记录数据，以便检索进行操作分析。跟踪的统计数据如下：

• 电机启动计数

• 电机 LO1 闭合计数（逻辑输出 O.1 启动）

• 电机 LO2 闭合计数（逻辑输出 O.2 启动）

“清除统计数据”命令使“电机启动计数”参数复位至 0。

描述

LTMR 控制器跟踪电机在过去一小时的启动次数，并将该数字载入“电机每小时启动次数计数”参数。

LTMR 控制器每隔 5 分钟合计启动次数，精度为 1 个间隔（0/– 5 分钟），就是说该参数包含过去 60 分钟或过去 55 分钟的总启动次数。

该功能用作维护功能，避免电机热应变。

特性

电机每小时启动次数功能具有以下特性：

描述

“负载脱落计数”参数包含自上次执行“清除统计数据命令”以来负载脱落保护功能的激活次数。

有关负载脱落保护功能的信息，请参阅负载脱落。

描述

有三种类型的计数统计：

• 立即自动重启计数

• 延时自动重启计数

• 手动自动重启计数

有关自动重启保护功能的信息，请参阅自动重启。

描述

LTMR 控制器测量电机上次启动期间达到的最大电流水平，并在“电机上次启动电流比”参数中报告该值，以便分析系统以进行维护。

该值可能还有助于配置长时启动保护功能中的长时启动阈值设置。

该值未存储在非易失性存储器内：它在重新加电时丢失了。

特性

电机上次启动电流比功能具有以下特性：

描述

LTMR 控制器跟踪电机上次启动时的持续时间，并向“电机上次启动持续时间”参数报告该值，以便对系统进行维护分析。

该值可能还有助于配置长启动和定时脱扣过载保护功能中的长启动延时超时设置。

该值未存储在非易失性存储器内：它在重新加电时丢失了。

特性

电机上次启动持续时间功能具有以下特性：

描述

LTMR 控制器跟踪电机运行时间，并将数值载入“运行时间”参数。该信息用于帮助安排电机维护计划，如润滑、检查和更换等。

描述

LTMR 控制器会跟踪电机状态，并通过设置相应的布尔参数来报告下列状态：

描述

LTMR 控制器根据以下事件之一跟踪重新启动电机的剩余时间：

• 自动复位

• 热过载

• 快速循环停止

• 负载卸除

• 自动重启

• 瞬变时间

如果激活了不止一个计时器，该参数会显示数值最大（即脱扣响应或控制功能复位的等待时间最短）的计时器。

特性

最短等待时间功能具有以下特性：