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電機過熱保護及軸承、繞組溫度測量

文章出處:網責任編輯:作者:人氣:-發表時間:2021-07-09 00:00:00【


提到電動機熱保護,首先想到的是PTC電阻,PTC是一種非線性熱敏電阻。其阻值在居里點以下的溫度區域內,呈現較低阻值狀態,并且溫度升高阻值增大幅度較小。當溫度超過居里點時,阻值隨溫度的升高快速上升到高阻值狀態。人們就是利用PTC這一特性來對電動機進行定性溫度保護。

電機過熱保護常用的方法是在電機定子的繞組里埋設體積極小的PTC熱敏電阻感溫頭,在正常情況下PTC熱敏電阻處于低阻態,不影響電機的正常運轉。當電機繞組過熱時,PTC熱敏電阻受熱阻值躍變,與之配合的保護器動作或者連接它的變頻器出現故障報警,電機停止運轉,等候排除故障后重新運轉。這種保護方法的優點在于直接監測繞組內部的溫度變化,在過熱溫度突破電機的絕緣等級之前使電機得到保護,PTC熱敏電阻的可恢復性,溫度低了以后重新恢復正常導通狀態。

下圖為三相電機PTC電阻,三個PTC熱敏電阻感溫頭串聯,三相繞組每相繞組綁一個,白線和綠線為引出線,接在保護電路中。

PTC電阻
PTC電阻

電機PTC保護電路
電動機PTC保護電路

PTC電阻在西門子MM440變頻器上的接線位置14、15腳

PTC電阻在西門子G120變頻器上的接線位置14、15腳

 

Pt100電阻

1)Pt100是鉑熱電阻,簡稱Pt100鉑電阻,它的阻值會隨著溫度的變化而改變。Pt后的100即表示它在0℃時阻值為100歐姆,在100℃時它的阻值約為138.5歐姆。它的工業原理:當Pt100在0攝氏度的時候它的阻值為100歐姆,它的的阻值會隨著溫度上升它的阻值是成勻速增長。通過這一特性,用Pt100檢測溫度信號,通過溫度顯示儀將溫度顯示出來。

用Pt100放在電機繞組端部及軸承部位測量繞組及軸承溫度。溫度巡檢儀通過Pt100可以測量溫度并對繞組溫度過高提供保護

Pt100鉑熱電阻
3線Pt100鉑熱電阻
帶Pt100測溫變頻電機
帶有雙Pt100軸承測溫的變頻電機

2)Pt100出線

a、二線制:在熱電阻的兩端各連接一根導線來引出電阻信號的方式叫二線制:這種引線方法很簡單,但由于連接導線必然存在引線電阻R,R大小與導線的材質和長度的因素有關,因此這種引線方式只適用于測量精度較低的場合。

b、三線制:在熱電阻的根部的一端連接一根引線,另一端連接兩根引線的方式稱為三線制,這種方式通常與電橋配套使用,可以較好的消除引線電阻的影響,是工業過程控制中的最常用的。

c、四線制:在熱電阻的根部兩端各連接兩根導線的方式稱為四線制,其中兩根引線為熱電阻提供恒定電流I,把R轉換成電壓信號U,再通過另兩根引線把U引至二次儀表??梢娺@種引線方式可完全消除引線的電阻影響,主要用于高精度的溫度檢測。

力久電機用Pt100,主要有2線制和3線制兩種。軸承測溫用3線制,其中紅線兩根,白線一根,紅線接負,白線接正;繞組測溫用2線制,紅線接負,白線接正。

電機溫度檢測用的多路溫度巡檢儀是一種適用于多點溫度同時實時監控跟蹤的儀表。具備測量方便、精度高、熱電偶測試點可重復利用的優點。配備軟件可將整個溫升變化過程全部以曲線方式記錄下來,便于保存分析,交流。每路溫度檢測可以接一個Pt100電阻,可以單獨調節最高溫度和最低溫度,并且帶有繼電器控制,檢測溫度超過最高設定值,繼電器動作,切斷控制電源,電機停機,達到保護電機的目的。

Pt100配合多路溫度巡檢儀可以顯示電機繞組及軸承溫度,保護電機不因溫度升高而燒毀。


圖為32路溫度巡檢儀,將Pt100阻值變成溫度顯示出來


溫度巡檢儀后面板接線圖

溫度巡檢儀接線圖


根據左側接線圖接三線制和二線制Pt100,白線為Pt100正,紅線為負,藍線為二線制Pt100添加的導線。

當測量溫度高于巡檢儀設定的最高溫度時,巡檢儀內部觸點AL1、AL2動作(通過設置),切斷電機控制回路以達到關斷電機電源,保護電機的目的。

3、結論

通過以上可以看出,電機溫度測量用Pt100,電機過熱保護用PTC或Pt100。

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