浪涌電流是峰值電流在電源第一次加到負(fù)載上時出現(xiàn)的,電源變壓器或開關(guān)電源(例如D.C.驅(qū)動控制或相控SCR轉(zhuǎn)換器)的濾波電容器中的低阻抗引起的。如果沒有限制,這些峰值電流可能會損壞電源系統(tǒng)或直流電機(jī)的繞組, 限制浪涌電流方法之一是使用電阻傳感器來根據(jù)溫度改變其電阻。 這些組件非常小巧耐用,可以放置在需要保護(hù)的緊湊位置,例如直接在電機(jī)繞組內(nèi)部,并且可以承受標(biāo)準(zhǔn)的清漆浸涂和烘烤操作以及其他處理。
1、雙金屬片熱過載繼電器
熱過載繼電器是最常見、最經(jīng)濟(jì)的電機(jī)過載保護(hù)裝置之一,尤其是對于單相電機(jī)。雙金屬片是熱電機(jī)過載繼電器的工作組件,雙金屬片是將溫度變化轉(zhuǎn)換為機(jī)械位移的機(jī)械裝置。雙金屬帶由具有不同熱膨脹率的兩種不同的金屬片組成,通過沿它們的長度鉚接或焊接固定在一起。加熱時,不同的熱膨脹特性會導(dǎo)致兩種金屬以不同的速率膨脹,加熱到高于其環(huán)境溫度,這將導(dǎo)致雙金屬條沿一個方向彎曲。
熱過載繼電器安裝在電機(jī)電路中,流向電機(jī)的電流流經(jīng)雙金屬脫扣元件。流動的電流加熱雙金屬片,從而導(dǎo)致雙金屬材料彎曲,并且在特定溫度后,雙金屬片將打開繼電器。打開繼電器后,流向電機(jī)的電流將被切斷,電機(jī)電路將被關(guān)閉。熱過載繼電器具有一個稱為跳閘類別的類別,該類別表示過載條件的響應(yīng)時間。通常,跳閘等級為10、20或30級。 具有雙金屬片的熱過載繼電器相對便宜,不需要高級控件即可讀取信息,不利的一面是,在完全關(guān)閉之前,對升高的溫度做出的反應(yīng)很少。
2、熱敏電阻傳感器
熱敏電阻內(nèi)置于電機(jī)繞組中,可保護(hù)電動機(jī)免受堵轉(zhuǎn)條件,持續(xù)過載和環(huán)境溫度升高的影響。當(dāng)電機(jī)冷卻并且電機(jī)繞組的溫度恢復(fù)到可接受的水平時,傳感器電阻減小到復(fù)位水平。熱敏電阻是由半導(dǎo)體材料制成的非線性電阻溫度檢測器,每個特定的熱敏電阻都有其獨(dú)特的電阻隨溫度變化的特性, 熱敏電阻有兩種類型:負(fù)溫度系數(shù)(NTC)和正溫度系數(shù)(PTC)。
正溫度系數(shù)(PTC)類型的電阻隨溫度的升高而增加,當(dāng)溫度達(dá)到“拐點(diǎn)”或開關(guān)點(diǎn)時,PTC熱敏電阻的電阻會急劇上升。NTC熱敏電阻會隨著溫度升高而降低其電阻。NTC熱敏電阻具有高電阻。接通電源后,它們會以功耗或熱量的形式限制浪涌電流。隨著NTC熱敏電阻的發(fā)熱,其電阻減小到大部分電源電壓都施加到負(fù)載的程度。NTC熱敏電阻的電壓降不會影響正常的電路功能。正溫度系數(shù)熱敏電阻隨溫度升高而增加其電阻,它們通常不用于限制浪涌電流。相反,它們用作電機(jī)過載保護(hù)或用作為永久分體式電容器電機(jī)的起動繞組通電的開關(guān)。
3、KTY溫度傳感器
KTY溫度傳感器是一種硅傳感器,也具有正溫度系數(shù),非常類似于PTC熱敏電阻。對于KTY傳感器,電阻和溫度之間的關(guān)系近似線性。KTY傳感器之間的工作溫度范圍可能會有所不同,但通常范圍是-50°C至200°C。在工作溫度范圍內(nèi),可以通過二階方程計(jì)算各種溫度下傳感器的電阻響應(yīng)。一旦找到電阻,就可以導(dǎo)出溫度系數(shù),然后使用該溫度系數(shù),可以使用估算近似線性電阻對溫度曲線的公式來計(jì)算傳感器處的溫度。
KTY溫度傳感器正越來越多地用于關(guān)鍵應(yīng)用中,尤其是在大型高投資電機(jī)(例如扭矩電機(jī)和水冷電機(jī))中。KTY傳感器允許從溫度讀數(shù)中獲得高級信息。例如,由于溫度結(jié)果的準(zhǔn)確性和線性性,更容易實(shí)現(xiàn)警告和降低的運(yùn)行狀態(tài)。
4、RTD傳感器(RTD)
電阻溫度檢測器(RTD)或鉑電阻溫度計(jì),許多RTD傳感器是使用纏繞在陶瓷芯上的導(dǎo)線構(gòu)造的,RTD 包含鉑、鎳或銅線,因?yàn)檫@些材料是正溫度系數(shù)材料。這意味著隨著溫度升高電阻也隨之增加 – 電阻的這種變化將用于探測和測量溫度變化。RTD中使用鉑是因?yàn)樗哂芯€性電阻與溫度的關(guān)系,在整個工作溫度范圍內(nèi),鉑的重復(fù)性很高。電阻和溫度之間的關(guān)系由Callendar-Van Dusen方程計(jì)算,該方程可簡化為線性方程。隨著鉑傳感器暴露于不斷升高的溫度,鉑的電阻與溫度升高成正比。RTD是無源設(shè)備,它不會自行產(chǎn)生輸出。外部電子設(shè)備用于通過使小的電流流過傳感器以產(chǎn)生電壓來測量傳感器的電阻。
結(jié) 論
電機(jī)繞組熱保護(hù)可以有多種選擇,但是基本原理是相同的,繞組保護(hù)采用傳感器來監(jiān)控電機(jī)定子繞組的熱狀況,當(dāng)發(fā)生熱過載時,熱繞組保護(hù)會讓電機(jī)自動停機(jī)。電機(jī)的熱繞組保護(hù)是自動化設(shè)備中的關(guān)鍵組件,這樣就可以防止繞組溫度過高,最終避免繞組絕緣永久性擊穿和失效。所使用的熱保護(hù)可能有所不同,主要取決與熱測量的方法以及該保護(hù)設(shè)備與變頻驅(qū)動器(VFD)的相互作用方式。
原文標(biāo)題:【繞組】什么是電機(jī)繞組熱保護(hù),它們?nèi)绾蜗拗评擞侩娏鳎?/p>
文章出處:【微信公眾號:電機(jī)控制設(shè)計(jì)加油站】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請注明出處。
責(zé)任編輯:haq
-
傳感器
+關(guān)注
關(guān)注
2548文章
50678瀏覽量
752004 -
繼電器
+關(guān)注
關(guān)注
132文章
5320瀏覽量
148578 -
電機(jī)
+關(guān)注
關(guān)注
142文章
8933瀏覽量
145096
原文標(biāo)題:【繞組】什么是電機(jī)繞組熱保護(hù),它們?nèi)绾蜗拗评擞侩娏鳎?/p>
文章出處:【微信號:motorcontrol365,微信公眾號:電機(jī)控制設(shè)計(jì)加油站】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請注明出處。
發(fā)布評論請先 登錄
相關(guān)推薦
評論