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智能电机控制模块使用说明书

20
2020年4月19日
文档仅供参考
智能电机控制模块
一、 产品介绍
产品用途;
    智能电机控制模块是采用单片机控制的移相触发调压软起动模块。用于三相交流电机的软起动，实现电机平滑起动，减小起动电流，避免冲击电网，减小配电容量。
产品特点： 控制部分
① 单片机数字自动控制。
②具有全压启动、电压斜坡启动、电压阶跃启动、限流起动等起动方式。
③起始电压可调，保证电机起动的最小起动转矩，避免电机过热。
④起动电流可根据负载情况调整，以最小的电流产生最佳转矩。
⑤起动时间可调，在该时间范围内，电动机转速逐渐上升，避免转速冲击。
⑥自由停车和软停车，软停车时间可调。
⑦用户输入的各种起动参数可保存，关机或掉电后不丢失。
⑧五位数码管可显示相应电流、电压值。
⑨可实现过流保护、过热保护和缺相保护。
二、产品种类
 模块的规格、型号(见表1)：
表1
名称
型 号
电流规格
电压规格
电机功率

智能
电机
控制
模块
MSJ-DJKZ-1600
3×1600A
450V
240KW
MSJ－DJKZ-1200
3×1200A
450V
180KW
MSJ－DJKZ-800
3×800A
450V
120KW
MSJ－DJKZ-350
3×350A
450V
55KW
MSJ－DJKZ-300
3×300A
450V
48KW
MSJ－DJKZ-260
3×260A
450V
45KW
MSJ－DJKZ-150
3×150A
450V
22KW
MSJ－DJKZ-100
3×100A
450V
15KW
MSJ－DJKZ-75
3×75A
450V
11KW
MSJ－DJKZ-1600
3×1600A
660V
450KW
MSJ－DJKZ-1200
3×1200A
660V
340KW
MSJ－DJKZ-800
3×800A
660V
220KW
MSJ－DJKZ-350
3×350A
660V
100KW
MSJ－DJKZ-300
3×300A
660V
85KW
MSJ－DJKZ-150
3×150A
660V
42KW
MSJ－DJKZ-800
3×800A
1140V
390KW
MSJ－DJKZ-400
3×400A
1140V
195KW
注：
1、规格栏中的电流为模块输出最大电流有效值；电压为最高输入工作线电压有效值。
2、特殊规格，可按用户要求协议定做。
三、模块内部电联接形式(见图1)

图  1
四、模块的选取与使用方法
1、模块电流规格的选取
（1）模块最大电流应为负载额定电流的3倍。
（2）若电流变动大的负载，选取模块时，电流倍数适当增加。

2、±DC12V、±DC5V稳压电源要求
（1）±DC12V电源范围：±12±0.5V，纹波电压小于10mV。
（2）+DC12V电源的电流必须大于1A。
（3）-12V电源的电流大于500mA
若采用变压器整流式稳压电源，滤波电容必须大于 uf/25V。
±DC12V电源极性严禁反接，否则将烧坏模块。

3、使用环境要求
（1）环境适应温度：-25℃～+45℃。
（2）工作场所要求干燥、通风、无尘、无腐蚀性气体。

4、其它事项
（1）因模块主电路引出极弯曲90°，极易掀起折断，因此接线时应防止外力或电缆重力将电极拉起折断。
（2）模块不能用作隔离开关，为保证安全，模块前面要加空气开关。
（3）严禁不用接线端头而直接将铜线压接在模块电极上。
（4）散热器的温度：测试点选择靠近模块中心点、紧贴模块外壳的散热器表面，温度要求勿超过70℃，否则会烧坏模块。

五、模块的安装和测试
1、 模块外形与安装尺寸（见表2和图2）

图  2

表2
代
号
数
值
型号

L1
L2
L3
B1
B2
B3
h
4-ø
重量
（Kg）
MSJ－DJKZ-1600（450V、660V）
210
352
400
176
252
300
110
12
20
MSJ－DJKZ-1200（450V、660V）
MSJ－DJKZ-800（450V、660V）
MSJ－DJKZ-800（1140V）
MSJ－DJKZ-400（1140V）
MSJ－DJKZ-350（450V、660V）
74
160
185
74
110
135
67
8.5
2.65
MSJ－DJKZ-300（450V、660V）
MSJ－DJKZ-260（450V）
MSJ－DJKZ-150（450V、660V）
MSJ－DJKZ-100（450V）
MSJ－DJKZ-75（450V）

2、 模块主电路负载接线图（见图3）：

图 3  智能电机控制模块
3、模块的安装步骤  
第一步：把散热器和风机按通风要求安装好。
第二步：在模块导热底板表面与散热器表面均匀涂覆一层导热硅脂，用四个螺钉把模块固定于散热器上,四个螺钉用力要均等，使导热基板与散热器表面紧密接触。
第三步：用接线端头环带将铜线扎紧，以免接触不良而附加发热，然后套上绝缘热缩管，
用热风或热水加热收缩。
第四步：将接线端头固定在模块电极上，用螺钉紧固，保持良好平面压力接触。
第五步：将双头线缆不带五芯排线端插入模块，拧紧固定镙丝。
第六步：将双头线缆带五芯排线端插入控制盒，拧紧固定镙丝。
第七步：双头线缆上五芯排线为电源线，按下列要求正确接入电源（注：严禁接错，否则将烧坏模块）。
三芯排线颜色顺序为：黑、黄、橙，接法如下：
黑色：地
黄色：-12V
橙色：+12V
4、模块的简单测试
   模块正确安装后，可先加一小功率电机（或其它小功率负载）进行简单测试。
（1）加入±12V、电源后，控制盒上数码管显示“Yinhe”。
（2）模块输入端加电。
（3）设置为全压起动方式，方法如下：
（a）按“设置”键数次，出现“0--”；
（b）按“确认”键，出现“0”；
（c）按“起动”键后，电机若正常起动（或模块输出电压约等于模块输入电压），则测试成功。
（d）按“复位”键，结束测试。
六、模块各项功能介绍及使用
正确安装完成后，模块输入端电压。三芯排线±DC12V输入端正确加电，则模块进行自检及初始化。若正常，则显示“Yinhe”，如果是第一次使用，必须先按实际要求进行设置。设置内容包括三项：
   1、起动方式设置（起动方式由多种，如果用户连续设定多种，模块将确认最后一种）；2、停止方式设置（经过设置停止时间，可实现自由停车或软停车）；3、是否节能设置。设置完成后，用户只需按“起动”键，模块即可自动按所设置方式进行起动及运行；停止时，只需按“停止”键，即可按所设置停止方式进行停止。

（一）普通模块各功能详细介绍：
1、全压起动：即快速将输入电压加至电机上，时间约为0.2S(如图4).

第一步：按“设置”键数次，直至数码管显示“0--”；
第二步：按“确认”键，数码管显示“0”；
设置完成
2、电压斜坡起动：即先输出一初始电压Us，再逐渐上升至输入端电压Umax,如图5。其中，Us可调，范围：80～300V;Ts可调，范围：1～90S。

第一步：按“设置”键数次，直至数码管显示“1U”；
第二步：按“↑或↓”键，调整初始起动电压Us，数码管显示为“U***”(***表示为电压值）。Us
可选择值为80～300V。
第三步：按“确认”键，数码管显示“1U”。
第四步：按“设置”键数次，直至数码管显示“1T”。
第五步：按“↑或↓”键，调整起动时间Ts，数码管显示为“T***”(***表示为时间值）。Ts可选
择值为1～90s。
第六步：按“确认”键，数码管显示“1T”
设置完成。

3、电压阶跃起动：即输出一起动电压Uk，持续一段时间Tk后，再上升至输入端电压Umax，如图6。其中，Uk可调，范围：100～300V，Tk可调，范围：1～90S

第一步：按“设置”键数次，直至数码管显示“2U”；
第二步：按“↑或↓”键，调整初始阶跃电压Uk，数码管显示为“U***”(***表示为电压值)。Us
可选择值为100～300V。
第三步：按“确认”键，数码管显示“2U”。
第四步：按“设置”键数次，直至数码管显示“2T”。
第五步：按“↑或↓”键，调整阶跃起动时间Tk，数码管显示为“T**”。Tk可选择值为1～90s。
第六步：按“确认”键，数码管显示“2T”
设置完成
4、 限流起动：即在整个起动过程中，实际电流值不超过用户所设定的电流值IK,如图7。

第一步：按“设置”键数次，直至数码管显示“3***”（***表示电流值）。
第二步：按“↑或↓”键，调整限流值Ik，数码管显示为“3***”(***表示为电流值）。
第三步：按“确认”键，数码管显示“3”。
设置完成。

5、软停车：即电压由最大值Umax逐渐减小至0V，整个过程时间为Tp，如图8

第一步：按“设置”键数次，直至数码管显示“4T”。
第二步：按“↑或↓”键调整停止时间Tp，数码管显示为“4T**”(***表示为时间值)。Tp可选择值为0～90s。
第三步：按“确认”键，数码管显示“4T”，即可实现软停车参数设置。
设置完成。

6、自由停车：将软停车时间该为0s，即可实现软停车。

7、节能运行
第一步：按“设置”键数次，直至数码管显示“5*”（*为1或0）；
第二步：按“↑或↓”键选择节能运行，数码管显示为“5*”。*为1时表示打开，*为0时表示关闭。
第三步：按“确认”键，即可实现节能运行参数设置。

8、显示电流的调整：用户如发现显示电流与实际电流不相等，可进行调整(注：因该显示值不影响模块正常工作，可不调整)。
方法：
1)使模块处于电机未起动状态，控制盒显示“Yinhe”。
(2)连续按8次“电流／电压”键，显示一值(0-255之间)。
(3)若运行时的显示值小于实际值，则按“↑”键使该数字值增大；反之，按“↓”键使之减小。
(4)按“确认”键。
(5)按“复位”键。
(6)再次起动电机进行观测，若仍不准确，重新进行上述操作。

（二）带旁路模块各种功能介绍。
1、双芯线缆上带四芯排线，接法如下：
红色：继电器输出控制线，即未启动时输出为0V，启动完毕输出为+5V。
黑色：地
黄色：-12V
橙色：+12V
2、模块具有全压启动、斜坡启动、阶跃启动、限流启动和软停车功能，其各功能操作方法同普通模块。

七、控制盒使用说明
1、 控制盒面板使用说明（见图9）

2、 控制盒的安装
为方便使用，用户可将控制盒安装在控制柜面板上，安装示意图（图10）如下：

1、控制柜面板 2、控制盒 3、十字槽盘头螺钉 4、支承架
安装步骤：
第一步：在控制柜面板上开一102×112(mm)方孔.
第二步:把控制盒依据示意图插入方孔.
第三步:将上下两固定螺丝拧紧.
八、模块主要参数
1、 模块主要参数(详见表3)
表3
参
数
名
称
数
值
模
块
型
号

每相最大
输入电流

输入电压
输出
电压
结壳
热阻
工作
壳温
IIN（RMS）
VIN
VOUT
RJC
TC
A
V
V
℃/W
℃

MSJ－DJKZ-1600
1600
450

1.0VIN
0.03

＜80
MSJ－DJKZ-1200
1200
450
0.03
MSJ－DJKZ-800
800
450
0.04
MSJ－DJKZ-350
350
450
0.04
MSJ－DJKZ-300
300
450
0.05
MSJ－DJKZ-260
260
450
0.06
MSJ－DJKZ-150
150
450
0.15
MSJ－DJKZ-100
100
450
0.20
MSJ－DJKZ-75
75
450
0.30
MSJ－DJKZ-1600
1600
660
0.03
MSJ－DJKZ-1200
1200
660
0.03
MSJ－DJKZ-800
800
660
0.04
MSJ－DJKZ-350
350
660
0.04
MSJ－DJKZ-300
300
660
0.05
MSJ－DJKZ-150
150
660
0.15
MSJ－DJKZ-800
800
1140
0.04
MSJ－DJKZ-400
400
1140
0.04
2、晶闸管主要参数

表 4  单个晶闸管主要参数
参
数
名
称
数
值
模
块
型
号

IT(AV)
ITSM
ID
IR
VDRM
VRRM
Tj
di/dt
dv/dt
Tj=125℃
45℃
10ms
125℃

max

A
A
mA
V
℃
A/us
V/us
MSJ－DJKZ－1600（450V）
250
7100
20

1200
～
2200

125

100

500
MSJ－DJKZ－1200（450V）
MSJ－DJKZ－800（450V）
MSJ－DJKZ－350（450V）
MSJ－DJKZ－300（450V）
220
6400
15
MSJ－DJKZ－260（450V）
180
5000
MSJ－DJKZ－150（450V）
100

10

MSJ－DJKZ－100（450V）
74
1500
MSJ－DJKZ－75（450V）
57
1150
MSJ－DJKZ－1600（660V）
250
7100
20
MSJ－DJKZ－1200（660V）
MSJ－DJKZ－800（660V）
MSJ－DJKZ－350（660V）
MSJ－DJKZ－300（660V）
220
6400
15
MSJ－DJKZ－150（660V）
100

10
MSJ－DJKZ－800（1140）
2560
7100
20
MSJ－DJKZ－400（1140）

九、模块的保护
为保证模块安全工作，应具有过压、过流、缺相、过热等保护措施。模块本身具有过流、过热、缺相三种保护功能，过压保护需要由用户外加。

1、过流保护
     若一相电流值超过模块额定电流值且持续lS以上，则模块自动断电，控制盒上“过流”二字对应的一个数码管闪烁显示。同时，控制盒上15芯插座内的第9脚电压由+5V变为O(用户可开发使用)。此时，需按“复位”键恢复到未起动之前状态。
  为保证模块绝对安全，推荐另外使用外接快速熔断器、快速过电流继电器、传感器进行过流保护。快速熔断器是最常见的方法，介绍如下：
(1)接线方法：快速熔断器接在模块输入端，见图11。

图 11
（2）快速熔断器的选择：
①熔断器额定电压应大于电路上正常工作电压。
②熔断器额定电流的选取参考表5。
表5
模 块 型 号
熔 断 器
额定电流（A）
数量（只）
额定电压（~V）
MSJ－DJKZ－1600（450V）
1000

3

500
MSJ－DJKZ－1200（450V）
750
MSJ－DJKZ－800（450V）
500
MSJ－DJKZ－350（450V）
250
MSJ－DJKZ－300（450V）
160
MSJ－DJKZ－260（450V）
160
MSJ－DJKZ－150（450V）
80
MSJ－DJKZ－100（450V）
60
MSJ－DJKZ－75（450V）
40
MSJ－DJKZ－1600（660V）
1000

800
MSJ－DJKZ－1200（660V）
750
MSJ－DJKZ－800（660V）
500
MSJ－DJKZ－350（660V）
250
MSJ－DJKZ－300（660V）
160
MSJ－DJKZ－150（660V）
80
MSJ－DJKZ－800（1140V）
500
1200
MSJ－DJKZ－400（1140V）
250

2、过热保护
    主电路芯片温度超过l00℃，模块自动切断电机，控制盒上“过热”二字对应的一个数码管闪烁显示。同时，控制盒上15芯插座内的第1脚电压由+5V变为O(用户可开发使用)。此时需按“复位”键恢复到未起动之前状态。

3、缺相保护
    若出现任何一相缺相时，模块自动切断电机，控制盒上“缺相”二字对应的一个数码管闪烁显示。同时，控制盒上15芯插座内的第4脚电压由+5V变为0(用户可开发使用)。此时需按“复位”键恢复到未起动之前状态。

4、过压保护
   模块的过压保护，推荐使用阻容吸收和压敏电阻两种方式并用。
 （1）阻容吸收回路
  电容器把过电压的电磁能量变成静电能量存贮，电阻防止电容与电感产生谐振。这种吸收回路能抑制晶闸管由导通到截止时产生的过电压，有效避免晶闸管被击穿。接线方法见图12，R和C值根据表6选取。

图 12

表6
名称
模 块 型 号
R（欧/W）
C（uf/VAC）
数量

智控
能制
电模
机块
MSJ－DJKZ－1600（450V）
2/40
2.2/630

各3
MSJ－DJKZ－1200（450V）
3/30
1.5/630
MSJ－DJKZ－800（450V）
4/20
1.0/630
MSJ－DJKZ－350（450V）
8.2/15
0.68/630
MSJ－DJKZ－300（450V）
8.2/15
0.68/630
MSJ－DJKZ－260（450V）
8.2/15
0.68/630
MSJ－DJKZ－150（450V）
20/10
0.33/630
MSJ－DJKZ－100（450V）
20/10
0.33/630
MSJ－DJKZ－75（450V）
33/5
0.22/630
MSJ－DJKZ－1600（660V）
6.8/130
2.2/1200
MSJ－DJKZ－1200（660V）
8.2/80
1.5/1200
MSJ－DJKZ－800（660V）
10/60
1.0/1200
MSJ－DJKZ－350（660V）
20/40
0.68/1200
MSJ－DJKZ－300（660V）
20/40
0.68/1200
MSJ－DJKZ－150（660V）
47/15
0.33/1200
MSJ－DJKZ－100（1140V）
33/120
0.68/2200
MSJ－DJKZ－100（1140V）
33/120
0.68/2200

（2）压敏电阻吸收过电压
   压敏电阻吸收由于雷击原因产生的能量较大、持续时间较长的过压。压敏电阻标称电压（V1MA），是指压敏电阻流过V1MA电流时它的两端的电压，压敏电阻电压选取：710V ＜V1mA＜1000V，接法见图13。

5、散热器的选择
    散热条件的好坏，直接影响模块的可靠性和安全性。不同型号模块在其额定电流工作状态下，环境温度为40℃时所需散热器、风机的规格参考表7～表8：
表7
模 块 型 号
散热器
型 号
散热器长度（mm）
轴流风机规格
及 数 量
强迫风冷
自然冷却
MSJ－DJKZ－1600（450V）

006
800

AC220V/50HZ/44W
220×220×60（2台）
MSJ－DJKZ－1200（450V）
700

MSJ－DJKZ－800（450V）
600

MSJ－DJKZ－350（450V）

DXC-573
350

AC220V/50HZ/44W
220×220×60（1台）
MSJ－DJKZ－300（450V）
300

MSJ－DJKZ－260（450V）
260

MSJ－DJKZ－150（450V）

DXC-578
300

AC220V/50HZ/38W
172×150×51（1台）
MSJ－DJKZ－100（450V）
200

MSJ－DJKZ－75（450V）
200

MSJ－DJKZ－1600（660V）

006
800

AC220V/50HZ/44W
220×220×60（2台）
MSJ－DJKZ－1200（660V）
700

MSJ－DJKZ－800（660V）
600

MSJ－DJKZ－350（660V）
DXC-573
350

AC220V/50HZ/44W
220×220×60（1台）
MSJ－DJKZ－300（660V）
300

MSJ－DJKZ－150（660V）
DXC-578
300

AC220V/50HZ/38W
172×150×51（1台）
MSJ－DJKZ－800（1140V）
006
700

AC220V/50HZ/44W
220×220×60（2台）
MSJ－DJKZ－400（1140V）
600

表8 散热器参数
散热器
型号
宽 度
（mm）
厚 度
（mm）
周 长
（mm）
截 面 积
（C㎡）
重 量
（Kg/m）
006
400
50
3443
85.2
23.6
DXC-573
260
80
2540
99.3
25.2
DXC-578
160
80
1652
44.5
12
注：
（1）轴流风机风速应≥6m/s。
（2）若模块达不道满负荷工作可酌减散热器长度。
（3）若采用自然冷却，必须加强散热器周围的空气对流。
（4）因水冷散热效果好，有水冷条件的，首选水冷散热形式。