TP sau PTC este un mic senzor de rezistență neliniar, care poate fi integrat în înfășurarea motoarelor electrice. Acest contor este fabricat din oxid metalic sau material semiconductor.
Avantajele sondei neliniare PTC - termistor PTC
Dimensiunea lor mică a senzorului de temperatură PTC permite instalarea acestuia în contact direct cu înfășurarea statorului.- Inerția lor termică scăzută oferă un răspuns rapid și precis la schimbările de temperatură a înfășurării.
- Termistorii pot măsura temperatura direct, indiferent de modul în care sunt inițiate acele temperaturi.
- Sondele cu termistori PTC neliniari pot fi utilizate pentru a detecta condițiile de suprasarcină la motoarele acționate de variatoare de frecvență.
Modificarea rezistenței este relativ mică și rămâne aproape constantă până la temperatura nominală de răspuns. Când temperatura nominală de răspuns este apropiată și depășită, gradientul de rezistență crește brusc, dând termistorului PTC o sensibilitate ridicată la cea mai mică variație de temperatură.
În punctul Curie, o creștere a temperaturii de câteva grade determină o creștere mare a rezistenței. Rezistența este monitorizată de un releu de protecție și atunci când releul de protecție detectează o schimbare mare a rezistenței, acesta acţionează un contact pentru a declanşa o alarmă sau pentru a opri dispozitivul protejat.
Releele de protecție cu termistor ar trebui să se declanșeze în mod fiabil atunci când rezistența senzorului de temperatură depășește aproximativ 3 kΩ.
Aceste contoare PTC reacționează și la un circuit deschis, fie în cablu, fie în senzorul termistor, oferind astfel protecție împotriva defecțiunilor. Releele moderne sunt, de asemenea, proiectate pentru a detecta un scurtcircuit al senzorului PTC, atunci când rezistența senzorului scade sub aproximativ 50 Ω.
Acești senzori de temperatură sunt utilizați frecvent în variatoarele de viteză AC pentru a proteja motorul AC alimentat de invertoare. Multe unități AC moderne au o unitate de protecție a termistorului încorporată, evitând astfel utilizarea unui releu separat de protecție a termistorului.
Temperatura de declanșare în funcție de clasa de izolație a motorului electric
| Clasa de izolare a motorului | E | F | H |
| Temperatura nominală mai scăzută | 120 ° C | 140 ° C | 165 ° C |
| Temperatura alarmei | 120 ° C | 140 ° C | 165 ° C |
| Temperatura de declanșare | 120 ° C | 140 ° C | 175 ° C |
Caracteristici tehnice generale
| Max. tensiune de lucru | V max | 30V |
| Max. măsurarea tensiunii | Vmeas, max | 2,5 V |
| Rezistență nominală (2,5 V max) | R25 | ≤100 ohmi |
| Tensiunea de izolare | V | 2,5 kV |
| Timp de răspuns Ts | t | ≤5 seconde |
| Toleranță la temperatura de detecție Ts | ΔT | ±5K |
| Max. Gama de temperatură de funcționare (V≤Vmeas, max) | ° C | 200C |
Utilizarea instrumentelor de măsurare cu termistori neliniari
Precauție la utilizare
Datorită transferului relativ lent de căldură către senzori prin izolație, sondele cu termistori PTC nu oferă o protecție suficient de rapidă împotriva scurtcircuitelor în motoare sau transformatoare.
De asemenea, deoarece sunt amplasate de obicei în înfășurările statorului, nu oferă o protecție adecvată pentru motoarele critice sau condițiile de pornire cu inerție mare sau blocarea rotorului.
În aceste cazuri, pentru a obține o protecție completă, se recomandă utilizarea termistoarelor PTC în combinație cu relee electronice de protecție a motorului, care monitorizează curentul primar absorbit de motor. Aplicarea termistorilor PTC ca senzori de temperatură este eficientă numai atunci când:
1. Temperatura nominală de răspuns a termistorului este corect selectată pentru clasa de izolație utilizată pe înfășurare.
2. Termistorii sunt amplasați corespunzător în apropierea zonelor critice din punct de vedere termic.
3. Există o rezistență termică scăzută între înfășurare și termistorul PTC.
Mai mulți senzori cu termistori pot fi conectați în serie într-un singur releu de intrare, cu condiția ca rezistența totală la temperaturi ambientale să nu depășească 1,5 kΩ. În practică, până la șase senzori cu termistori pot fi conectați în serie.
Deoarece termistorii trebuie izolați de tensiuni înalte, este mai dificil să se obțină o rezistență scăzută la transferul de căldură la motoarele de înaltă tensiune, care au o grosime de izolație mai mare.
Utilizarea sondei de măsurare PTC și a motoarelor trifazate
Pentru un motor trifazat de curent alternativ, în fiecare dintre cele trei înfășurări sunt prevăzuți, de obicei, doi senzori termistor și conectați în două grupuri de trei serii. Un grup poate fi utilizat pentru alarmă și celălalt grup pentru declanșarea motorului. Grupul de alarmă este de obicei selectat cu o temperatură de răspuns nominală mai mică, de obicei cu 5 ° C sau cu 10 ° C mai mică decât grupul de declanșare.
Dacă operatorul nu ia nicio măsură, grupul de declanșare este utilizat pentru a opri motorul pentru a preveni deteriorarea izolației înfășurării. Locația fizică a senzorilor cu termistori într-un motor de curent alternativ depinde de construcția motorului, fie că este un rotor cilindric sau un rotor cu poli proeminent și de câteva alte variabile de proiectare și construcție.
În unele cazuri, este posibil ca locația optimă să fie determinată din testele din lumea reală.
Relee pentru termistori PTC neliniari
Releul de protecție a termistorului este proiectat pentru a fi montat în interiorul unui dulap de comandă sau centru de control al motorului, de obicei pe o șină DIN standard.
Figura de mai jos arată o conexiune tipică a două relee de protecție cu termistori și grupurile asociate de senzori de temperatură.
Pentru controlul alarmelor și declanșării unui motor trifazat cu inducție alternativă. Performanța releelor de protecție a termistorului poate fi afectată de interferențele electrice externe, unde tensiunile pot fi induse în cablul senzorului.
Prin urmare, cablurile dintre releul de protecție a termistorului și senzorii cu termistori PTC neliniari trebuie selectate și instalate pentru a minimiza efectele zgomotului indus.
Cablurile trebuie menținute cât mai scurte posibil și ar trebui să evite rularea în apropierea cablurilor zgomotoase sau de înaltă tensiune pe distanțe lungi!
In timpul testelor trebuie avut grija sa nu suflati sondele cu termistor, deoarece acest lucru le poate deteriora!!
Procedura corectă este să conectați toate cablurile termistorului împreună și să aplicați tensiunea de testare între ele și masă sau faze.
Unele recomandări practice pentru tipul de cabluri care trebuie utilizate sunt următoarele:
- Distanțe ≤ 20 m - Cablul paralel standard este acceptabil
- Distanțe ≥ 20 m, ≤ 100 m - Este necesar un cablu cu perechi răsucite
- Distanțe ≥ 100 m - Este necesar un cablu cu pereche torsadată ecranată (STP)
- Nivel ridicat de interferență - Este necesar un cablu cu pereche torsadată ecranată (STP)