技術(shù)交流-丹東科亮

1、 電動(dòng)機(jī)保護(hù)的種類及發(fā)展趨勢(shì)電動(dòng)機(jī)保護(hù)的種類及發(fā)展趨勢(shì) 丹東科亮電子有限公司丹東科亮電子有限公司 前前 言言 丹東科亮電子有限公司是專業(yè)從事電動(dòng)丹東科亮電子有限公司是專業(yè)從事電動(dòng)機(jī)保護(hù)研發(fā)和生產(chǎn)的企業(yè)。其主要生產(chǎn)產(chǎn)品是機(jī)保護(hù)研發(fā)和生產(chǎn)的企業(yè)。其主要生產(chǎn)產(chǎn)品是為電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、船舶發(fā)電機(jī)、風(fēng)力發(fā)電機(jī)為電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、船舶發(fā)電機(jī)、風(fēng)力發(fā)電機(jī)等相關(guān)產(chǎn)業(yè)提供保護(hù)產(chǎn)品的。我公司生產(chǎn)的產(chǎn)等相關(guān)產(chǎn)業(yè)提供保護(hù)產(chǎn)品的。我公司生產(chǎn)的產(chǎn)品主要有品主要有PTC熱敏電阻熱敏電阻、熱敏開(kāi)關(guān)熱敏開(kāi)關(guān)、溫度傳感溫度傳感器類器類、防潮加熱帶防潮加熱帶、PTC溫控模塊溫控模塊、各種智能各種智能儀表儀表、各類溫度變送器各類溫度變送

2、器、各種、各種水泄漏檢測(cè)控制水泄漏檢測(cè)控制裝置裝置等，現(xiàn)開(kāi)發(fā)出等，現(xiàn)開(kāi)發(fā)出磁式磁式、旋變式旋變式編碼器?，F(xiàn)有編碼器?，F(xiàn)有生產(chǎn)廠房達(dá)七千多平方米面積，固定資產(chǎn)達(dá)八生產(chǎn)廠房達(dá)七千多平方米面積，固定資產(chǎn)達(dá)八百萬(wàn)，員工百萬(wàn)，員工170多人。技術(shù)人員多人。技術(shù)人員44名，中高級(jí)名，中高級(jí)技術(shù)人員技術(shù)人員17名。是國(guó)家高新技術(shù)企業(yè)。名。是國(guó)家高新技術(shù)企業(yè)。 一、電動(dòng)機(jī)保護(hù)的發(fā)展史一、電動(dòng)機(jī)保護(hù)的發(fā)展史 電動(dòng)機(jī)的誕生，就是把人們從繁重的體力勞動(dòng)中解脫出來(lái)。同時(shí)又由于使用的不慎而燒毀，給人們帶來(lái)了煩惱。而電動(dòng)機(jī)的保護(hù)又給人們留下了一個(gè)長(zhǎng)時(shí)間難解的難題。電機(jī)保護(hù)也由最初利用鉛絲過(guò)熱熔斷保護(hù)，到后來(lái)在供電電路中加

3、裝雙金屬過(guò)熱保護(hù)繼電器，前前后后經(jīng)歷幾十年。隨著科學(xué)的進(jìn)步和發(fā)展，時(shí)至今日采用各種方式對(duì)電動(dòng)機(jī)加裝的保護(hù)，解脫了因電動(dòng)機(jī)燒毀帶來(lái)的不便。 二、電動(dòng)機(jī)保護(hù)的種類二、電動(dòng)機(jī)保護(hù)的種類 目前電動(dòng)機(jī)的保護(hù)可分為兩種基本保護(hù)方式，一種是內(nèi)置式控制保護(hù)；另一種是外置式控制保護(hù)。隨著微電腦技術(shù)的發(fā)展可將內(nèi)置式和外置式控制保護(hù)有機(jī)的結(jié)合起來(lái)，利用微電腦運(yùn)算速度快、檢測(cè)準(zhǔn)確、控制方便，從而實(shí)現(xiàn)綜合控制，達(dá)到綜合保護(hù)目的。 1 1、電動(dòng)機(jī)外置式保護(hù)、電動(dòng)機(jī)外置式保護(hù) 外置式保護(hù)目前有，利用微電腦檢測(cè)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行電流、電壓等參數(shù)作保護(hù)依據(jù)。將電動(dòng)機(jī)的電流及各種參數(shù)設(shè)置輸入微電腦中，運(yùn)行時(shí)就依據(jù)設(shè)置的參數(shù)來(lái)檢測(cè)判斷電動(dòng)

4、機(jī)運(yùn)行情況。外置式電動(dòng)機(jī)保護(hù)器工作原理： 2 2 、電動(dòng)機(jī)內(nèi)置式保護(hù)、電動(dòng)機(jī)內(nèi)置式保護(hù) 電動(dòng)機(jī)內(nèi)置式保護(hù)又分成：電動(dòng)機(jī)內(nèi)置式保護(hù)又分成： 定值式保護(hù)；定值式保護(hù)； 非定值式保護(hù)。非定值式保護(hù)。 a a、定值式保護(hù)、定值式保護(hù) 定值式保護(hù)是將要保護(hù)對(duì)象的控溫點(diǎn)以固定形式制造出來(lái)。其特點(diǎn)是利用某些材料對(duì)溫度敏感特性，制成固定溫度點(diǎn)式的保護(hù)裝置。目前有兩種：1 1）PTCPTC熱敏電阻熱敏電阻 熱敏電阻分為正溫度系數(shù)和負(fù)溫度系數(shù)兩種。PTC是正溫度系數(shù)熱敏電阻英文縮寫。原理是利用幾種金屬氧化物的合成，經(jīng)高溫工藝燒結(jié)制成半導(dǎo)體陶瓷，NTC是電阻值隨溫度減少。PTC是溫度達(dá)到居里溫度點(diǎn)后電阻值產(chǎn)生階躍變

5、化的機(jī)理。利用這一特性制成保護(hù)裝置。特點(diǎn)是： 在常溫下（25）時(shí)是以低阻態(tài)存在，當(dāng)溫度上升達(dá)到一定值后，即電動(dòng)機(jī)要求的溫度保護(hù)點(diǎn)時(shí)（又稱為Tk點(diǎn)）PTC熱敏電阻阻值產(chǎn)生階躍變化。在TK-5以下時(shí)溫度上升而電阻卻變化很小。當(dāng)達(dá)到Tk點(diǎn)時(shí)其電阻值可達(dá)常溫阻值的數(shù)倍以上，所以利用這一特性制成電動(dòng)機(jī)保護(hù)用的感溫原件（詳見(jiàn)曲線圖）。這種保護(hù)現(xiàn)作為國(guó)際上電動(dòng)機(jī)保護(hù)通用方式。其特點(diǎn)：感溫元件體積小，成本低、反應(yīng)速度快，可靠性高?？勺鳛殡妱?dòng)電動(dòng)機(jī)堵轉(zhuǎn)、缺相、過(guò)載機(jī)堵轉(zhuǎn)、缺相、過(guò)載的理想的保護(hù)元件。使用時(shí)需配專用的保護(hù)模塊與之配套。PTC 結(jié)構(gòu)圖： 我公司生產(chǎn)的PTC結(jié)構(gòu)是：基片是圓形的，其目的。1、便利基片生

6、產(chǎn)的自動(dòng)化。2、基片在燒結(jié)過(guò)程中受熱溫度均勻，產(chǎn)品的一致性好。3、圓基片的尖端放電。 我公司的PTC由于采用圓片外表面無(wú)需加包封樹(shù)脂，其耐電壓遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足客戶的要求，尤其是ABB公司的技術(shù)要求比較高，都滿足了要求。 由于沒(méi)有包封樹(shù)脂，減少了熱響應(yīng)時(shí)間，感溫反映時(shí)間縮短。提高保護(hù)可靠性。工作原理工作原理 PTCPTC熱敏電阻溫度傳感元件的結(jié)構(gòu)分為兩大類：一類是高分子熱敏電阻溫度傳感元件的結(jié)構(gòu)分為兩大類：一類是高分子材料的材料的PTCPTC熱敏電阻元件，它的結(jié)構(gòu)是由聚乙烯摻入導(dǎo)電的石墨粉所熱敏電阻元件，它的結(jié)構(gòu)是由聚乙烯摻入導(dǎo)電的石墨粉所組成。其導(dǎo)電機(jī)理是高分子聚乙烯受熱后膨脹，將導(dǎo)電的石墨粉拉開(kāi)組成

7、。其導(dǎo)電機(jī)理是高分子聚乙烯受熱后膨脹，將導(dǎo)電的石墨粉拉開(kāi)間距從而阻值變大，其缺點(diǎn)是居里點(diǎn)溫度不可調(diào)整（居里溫度為間距從而阻值變大，其缺點(diǎn)是居里點(diǎn)溫度不可調(diào)整（居里溫度為2 2倍倍的常溫阻值所對(duì)應(yīng)的溫度）且僅為的常溫阻值所對(duì)應(yīng)的溫度）且僅為8080左右。它主要用于過(guò)電流（通左右。它主要用于過(guò)電流（通常稱為不熔斷保險(xiǎn)絲）保護(hù)。另一類為半導(dǎo)體陶瓷的常稱為不熔斷保險(xiǎn)絲）保護(hù)。另一類為半導(dǎo)體陶瓷的PTCPTC熱敏電阻元熱敏電阻元件，它的主體結(jié)構(gòu)是鈦酸鋇（件，它的主體結(jié)構(gòu)是鈦酸鋇（BaTiOBaTiO3 3）陶瓷（也稱為半導(dǎo)體陶瓷），）陶瓷（也稱為半導(dǎo)體陶瓷），即是由摻入不同量的鍶和鉛來(lái)改變不同的居里點(diǎn)所

8、組成。它的導(dǎo)電機(jī)即是由摻入不同量的鍶和鉛來(lái)改變不同的居里點(diǎn)所組成。它的導(dǎo)電機(jī)理是在小于居里溫度時(shí)，它的分子結(jié)構(gòu)晶格不是正六方體，摻雜的（理是在小于居里溫度時(shí)，它的分子結(jié)構(gòu)晶格不是正六方體，摻雜的（例如釔）自由電子移動(dòng)阻力較?。ㄗ柚岛苄。?，所以可以導(dǎo)電；而當(dāng)例如釔）自由電子移動(dòng)阻力較小（阻值很?。钥梢詫?dǎo)電；而當(dāng)溫度為居里點(diǎn)溫度時(shí)，它的分子結(jié)構(gòu)晶格為正立方體，所以自由電子溫度為居里點(diǎn)溫度時(shí)，它的分子結(jié)構(gòu)晶格為正立方體，所以自由電子移動(dòng)阻力增大（阻值很大）。它主要用于溫度控制、彩電消磁及單相移動(dòng)阻力增大（阻值很大）。它主要用于溫度控制、彩電消磁及單相電動(dòng)機(jī)起動(dòng)等。用于電動(dòng)機(jī)保護(hù)的電動(dòng)機(jī)起動(dòng)等。

9、用于電動(dòng)機(jī)保護(hù)的PTCPTC熱敏電阻屬于這種鈦酸鋇（熱敏電阻屬于這種鈦酸鋇（BaTiOBaTiO3 3）陶瓷結(jié)構(gòu)，其特征可以從）陶瓷結(jié)構(gòu)，其特征可以從MZ6MZ6型單支熱敏電阻的阻溫曲線中看型單支熱敏電阻的阻溫曲線中看出，如下圖所示。出，如下圖所示。熱敏電阻的選型： 根據(jù)電動(dòng)機(jī)的絕緣等級(jí)的不同，選擇熱敏電阻的Tk點(diǎn)比絕緣等級(jí)低510（如下表）。控制原理圖：控制原理圖：PTCPTC串聯(lián)式串聯(lián)式 M:電機(jī)電機(jī)Q:電磁開(kāi)關(guān)電磁開(kāi)關(guān)U:PTC溫控模塊溫控模塊H:故障指示燈故障指示燈TA:停止按鈕停止按鈕QA:啟動(dòng)按鈕啟動(dòng)按鈕R1、R2、R3:熱敏電阻熱敏電阻 PTC星聯(lián)式保護(hù)： M:電機(jī)電機(jī) Q:電磁

10、開(kāi)關(guān)電磁開(kāi)關(guān)U:PTC溫控模塊溫控模塊TA:停止按鈕停止按鈕QA:啟動(dòng)按鈕啟動(dòng)按鈕T1、T2、T3:熱敏電阻熱敏電阻樣品照片： 安裝注意事項(xiàng)：安裝注意事項(xiàng)： 2）熱敏開(kāi)關(guān) 熱敏開(kāi)關(guān)是利用兩種膨脹系數(shù)不同的金屬材料通過(guò)碾壓使彼此牢固結(jié)合在一起，其中膨脹系數(shù)較高的一層為主動(dòng)層，膨脹系數(shù)低的一層為被動(dòng)層（如下圖1）。將雙金屬片在常溫下壓成要求的碟片，見(jiàn)（圖2中的a）。當(dāng)該碟片在規(guī)定的溫度下被動(dòng)層受主動(dòng)層拉伸產(chǎn)生向內(nèi)的壓力，而主動(dòng)層產(chǎn)生向外拉力從而使得蝶形雙金屬片翻轉(zhuǎn)，見(jiàn)（圖2中的b ）.當(dāng)環(huán)境溫度下降時(shí)雙金屬片又回到常溫狀態(tài)。 雙金屬開(kāi)關(guān)式溫度傳感元件（以下簡(jiǎn)稱熱敏開(kāi)關(guān)）廣泛應(yīng)用于機(jī)械設(shè)備、家用電器

11、、電子、電路中，以及電動(dòng)機(jī)過(guò)熱保護(hù)等。它屬于定值式的非線性溫度傳感元件，其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉、性能可靠。該MK1熱敏開(kāi)關(guān)主要適應(yīng)于三相電機(jī)。對(duì)于電機(jī)的欠壓、過(guò)壓、過(guò)載等反映在線圈上的溫度，傳導(dǎo)到熱敏開(kāi)關(guān)使其發(fā)生形變斷開(kāi)。 此開(kāi)關(guān)特點(diǎn)是：當(dāng)電動(dòng)機(jī)由于缺相、堵轉(zhuǎn)時(shí)，溫度升高的特別快。熱敏開(kāi)關(guān)外殼是金屬的熱熔性比較大，吸熱時(shí)間長(zhǎng)，反應(yīng)較遲鈍。不適用電動(dòng)機(jī)的堵轉(zhuǎn)、缺相保護(hù)，只適用于電動(dòng)機(jī)過(guò)載保護(hù)時(shí)的超溫保護(hù)不適用電動(dòng)機(jī)的堵轉(zhuǎn)、缺相保護(hù)，只適用于電動(dòng)機(jī)過(guò)載保護(hù)時(shí)的超溫保護(hù)。 用理論分析熱敏開(kāi)關(guān)吸熱容量為： Q=s(T2-T1) Q=s(T2-T1) ：材料導(dǎo)熱系數(shù) W/m2 （黃銅的導(dǎo)熱系數(shù)為12

12、5.6 W/m2 ） S: 傳熱面積 m2 T：溫度差 經(jīng)計(jì)算熱敏開(kāi)關(guān)的熱容量達(dá)1.4W多。由于熱容量較大，根本不適用電動(dòng)機(jī)的溫度劇升如堵轉(zhuǎn)、缺相的保護(hù)。 熱敏開(kāi)關(guān)使用最佳方案：熱敏開(kāi)關(guān)使用最佳方案： 但可與本公司的智能型電動(dòng)機(jī)綜合保護(hù)器配套使用，完成電動(dòng)機(jī)外部的相序、電壓高低檢測(cè)、電流、過(guò)載、堵轉(zhuǎn)、缺相保護(hù)（市場(chǎng)銷售的無(wú)超溫保護(hù)），電動(dòng)機(jī)內(nèi)部的超溫保護(hù)。 PTO開(kāi)關(guān)選型：熱敏開(kāi)關(guān)的選型是以電動(dòng)機(jī)的絕緣等級(jí)低熱敏開(kāi)關(guān)的選型是以電動(dòng)機(jī)的絕緣等級(jí)低10101515。 熱敏開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)圖主要技術(shù)指標(biāo)：主要技術(shù)指標(biāo)：控制原理圖：控制原理圖：過(guò)流、超溫?zé)崦糸_(kāi)關(guān)：過(guò)流、超溫?zé)崦糸_(kāi)關(guān)： 17AM熱敏開(kāi)關(guān)的結(jié)構(gòu)如

13、下圖所示。當(dāng)電動(dòng)機(jī)繞組溫度超過(guò)規(guī)定溫度時(shí)雙金屬片彎曲帶動(dòng)觸點(diǎn)離開(kāi)靜觸點(diǎn)，使電路斷開(kāi)。當(dāng)環(huán)境溫度低于回翻值時(shí)雙金屬片恢復(fù)原狀態(tài)自動(dòng)接通電路。當(dāng)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行電流超過(guò)設(shè)限值時(shí)，電流通過(guò)雙金屬片而產(chǎn)生熱量，則雙金屬片形變彎曲帶動(dòng)觸電離開(kāi)靜觸電，使電路斷開(kāi)。當(dāng)溫度達(dá)到回復(fù)值時(shí)雙金屬片恢復(fù)原狀使電路接通。（此開(kāi)關(guān)用在2KW以下單相電動(dòng)機(jī)的保護(hù)上）外殼 動(dòng)觸點(diǎn)雙金屬片靜觸點(diǎn)固定鐵釘?shù)装褰^緣紙三相星接電動(dòng)機(jī)保護(hù)器：三相星接電動(dòng)機(jī)保護(hù)器： 適用于星型連接的電動(dòng)機(jī)，將保護(hù)器連接在三相電動(dòng)機(jī)繞組的星點(diǎn)上。當(dāng)電動(dòng)機(jī)超溫或過(guò)電流時(shí)能自動(dòng)的切斷星點(diǎn)連接處，從而切斷了三相電源。當(dāng)溫度下降后自動(dòng)恢復(fù)電源接通。 控制原理圖：控

14、制原理圖：安裝注意事項(xiàng)：安裝注意事項(xiàng)：b 、非定值式保護(hù)、非定值式保護(hù) 這類保護(hù)主要是利用金屬電阻值的隨溫度呈線性變化而變化特性，并且傳感器是與檢測(cè)儀表或智能化儀表組成的電動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置。其特點(diǎn)是：保護(hù)溫度可按要保護(hù)的對(duì)象及要求設(shè)置溫度值。檢測(cè)溫度比較精準(zhǔn)，反應(yīng)準(zhǔn)確，缺點(diǎn)是：成本高些。這類傳感器主要有： （1 1）Pt100Pt100溫度傳感器溫度傳感器 原理是利用金屬鉑在溫度變化時(shí)，金屬電阻與溫度變化是呈線性的原理，制成各種形狀的溫度傳感器（詳見(jiàn)阻溫表）。安裝方式有：安裝方式有：1 1、線圈繞組位置、線圈繞組位置 該種傳感器安裝在普通電機(jī)的繞組端部，引線沿殼體引出固定在接線盒該種傳感器安裝在普

15、通電機(jī)的繞組端部，引線沿殼體引出固定在接線盒內(nèi)，最后烘干完成。使用時(shí)，接專用內(nèi)，最后烘干完成。使用時(shí)，接專用PT100PT100型測(cè)溫儀表。型測(cè)溫儀表。2 2、繞組槽、繞組槽 將將WZPDAWZPDA條形熱電阻傳感器嵌入在繞組與鐵心之間，引線沿殼體引到電機(jī)條形熱電阻傳感器嵌入在繞組與鐵心之間，引線沿殼體引到電機(jī)接線盒內(nèi)。使用時(shí)，接接線盒內(nèi)。使用時(shí)，接PT100PT100型測(cè)溫儀表。型測(cè)溫儀表。3 3、軸承、軸承 將電機(jī)軸承室打一孔（穿通）絞相應(yīng)的螺紋，再將軸承測(cè)溫用熱電阻傳感將電機(jī)軸承室打一孔（穿通）絞相應(yīng)的螺紋，再將軸承測(cè)溫用熱電阻傳感器安裝牢固，使得傳感器的端面接觸到軸承外環(huán)上，連線引到接

16、線盒內(nèi)。器安裝牢固，使得傳感器的端面接觸到軸承外環(huán)上，連線引到接線盒內(nèi)。工作原理工作原理 熱電阻溫度傳感器元件工作原理如下：金屬導(dǎo)體電阻是隨溫度增加而增加，溫度與電阻變化是呈線性的（曲線圖見(jiàn)下圖）。阻值與溫度的關(guān)系式如下： R=R0+KT式中 R熱電阻的阻值； R00時(shí)的阻值； K溫度系數(shù)； T熱電阻所在位置處被測(cè)量的溫度。 Pt100測(cè)溫范圍為-200800，溫度系數(shù) K=0.385/ 測(cè)量接線方式有以下幾種： 特點(diǎn)：測(cè)量溫度精確度高，體積可根據(jù)使用條件制成繞絲的或選擇片狀Pt100。 Pt100 接線方式： 兩線制：在傳感器兩端分別接一紅一白引線。接線（如圖 ）， 特點(diǎn)測(cè)量時(shí)含兩導(dǎo)線的電阻

17、，具體分析后。 為了測(cè)量出電阻在溫度變化時(shí)的阻值，采用電橋電路來(lái)測(cè)量。即電阻的變化，轉(zhuǎn)化為電壓的輸出變化。 當(dāng)溫度處于測(cè)量下限時(shí)Rt=Rtmin、合理設(shè)計(jì)橋路電阻值使之滿足： R3（Rtmin+2r）=R2R4 2r=r1+r2 此時(shí)電橋平衡，則直流U=0 即： U=（ Rtmin+2r Rtmin+2r+R4）E-（R2 R2+R3R2+R3） E=0 （一） 當(dāng)溫度上升時(shí)使當(dāng)溫度上升時(shí)使Rt=Rt=Rtmin+RtRt 橋路失去平衡，有橋路失去平衡，有 U=（ Rtmin+Rt+2R1 Rtmin+Rt+2R1+R4）E-（R2 R2+R3R2+R3） E=0 則U0 R1=r1+r2 當(dāng)

18、Rt Rtmin+2r+R4時(shí)，U與Rt之間呈現(xiàn)較好的正比關(guān)系。根據(jù)U的變化可知道Rt的變化，從而測(cè)得溫度。 在實(shí)際應(yīng)用中熱電阻被安裝在電動(dòng)機(jī)或設(shè)備中。感受被測(cè)介質(zhì)的溫度變化，而測(cè)量電阻在電橋橋路通常是作為信號(hào)處理器（溫度變送器）或顯示儀表的輸入單元。隨相應(yīng)的儀表安裝于控制室。由于熱電阻的引入，橋路連接導(dǎo)線的電阻值也隨環(huán)境溫度的變化而變化時(shí)，根據(jù)（一）式中所示，當(dāng)環(huán)境溫度變化時(shí)，連接導(dǎo)線電阻值r的變化2r將與熱電阻阻值變化相疊加此時(shí)： U=（ Rtmin+Rt+2r+2r Rtmin+Rt+2r+2r+R4）E-（R2 R2+R3R2+R3） E （二） 比較式（一）和式（二） U出現(xiàn)變化，從

19、而給測(cè)量帶來(lái)較大的溫度附加誤差。因此，工業(yè)上常采用三線制解法來(lái)消除導(dǎo)線誤差。 三線制：三線制： 在傳感器一端接白線另一端接兩根紅線。 從熱電阻接線端上引出兩根線，使導(dǎo)線電阻分別加在電橋相鄰的兩個(gè)橋臂Ab、Ac上以及供電線路上。因此： U=（ Rtmin+Rt+r+r+R1 Rtmin+r+r+Rt+R4）E-（R2+r+r R2+R2+r+r+R3R3） E 由此可見(jiàn)，連接導(dǎo)線電阻的變化對(duì)測(cè)量的影響基本消除，盡管這種補(bǔ)償是不完全的，連接導(dǎo)線的溫度附加誤差依然存在，但采用三線制接法在環(huán)境050內(nèi)使用，可以滿足工程要求。如果還要提高檢測(cè)精度，那么只能采用四線制接線。Pt100溫度特性： 應(yīng)用范圍-

20、200850 在-2000其電阻溫度特性方程為： Rt=R01+a1t+a2t2+a3t3t-100 在0850 電阻溫度特性為： Rt=R01+a1t+a2t2 式中： a1=3.9684710-3 a2=-5.84710-7 2 a3=-4.2210-12 3四線制：接線如下圖四線制：接線如下圖 電動(dòng)機(jī)使用WZP鉑熱電阻傳感器的選型：（2 2）銅熱電阻：）銅熱電阻： WZC銅熱電阻溫度傳感器元件，因?yàn)樗臏y(cè)溫范圍為-40150，其溫度系數(shù)K=0.428/，在要求測(cè)量范圍及精度不高時(shí)可以采用（但很少采用）。（3 3）熱電偶型溫度傳感器熱電偶型溫度傳感器 這一類都是利用兩種不同金屬材料焊接在一

21、起，將結(jié)合部放在被檢測(cè)位置上，其原理是工作原理根據(jù)塞貝克效應(yīng)，在兩種不同的金屬或金屬合金的接點(diǎn)T1、T2處溫度不同將產(chǎn)生不同的熱電動(dòng)勢(shì)，感溫器區(qū)與感溫區(qū)外之間稱溫度梯度區(qū)，既是熱電勢(shì)產(chǎn)生區(qū)（見(jiàn)下圖）。如果T1接點(diǎn)為基點(diǎn)（參考端）并且溫度為恒溫（例如0），則T2隨著溫度變化所產(chǎn)生的熱電動(dòng)勢(shì)也隨著溫度變化，由此可測(cè)出T2的溫度,所謂的熱電偶就是根據(jù)以上原理制作的。熱電偶可根據(jù)采用不同金屬材料組合成各種不同形式的熱電偶，具體有以下幾種。 a a、k k偶偶 材料是鎳鉻材料是鎳鉻1010、鎳硅、鎳硅3 3，溫度誤差為，溫度誤差為22。適用溫度范圍。適用溫度范圍0 01300 1300 b b、J J偶

22、偶 材料是鐵、康銅，溫度誤差為材料是鐵、康銅，溫度誤差為2.52.5。適用溫度范圍。適用溫度范圍0 0600 600 c c、T T偶偶 材料是銅、銅鎳合金，溫度誤差為材料是銅、銅鎳合金，溫度誤差為1.51.5。適用溫度范圍。適用溫度范圍200200600 600 另還有其它形式的熱電偶，如另還有其它形式的熱電偶，如R R、S S、N N、E E、B B偶，這些熱電偶是根據(jù)使用的偶，這些熱電偶是根據(jù)使用的溫度而選擇的。溫度而選擇的。 R R偶偶 0 01760 1760 S S偶偶 0 01600 1600 N N偶偶 0 01400 1400 E E偶偶 0 0800 800 B B偶偶 7

23、007001800 1800 以上熱電阻及各種熱電偶溫度傳感器，其表現(xiàn)的溫度值及保護(hù)控制，都必以上熱電阻及各種熱電偶溫度傳感器，其表現(xiàn)的溫度值及保護(hù)控制，都必須是通過(guò)顯示儀表來(lái)完成的。目前儀表有兩大類：須是通過(guò)顯示儀表來(lái)完成的。目前儀表有兩大類：一類：完成溫度顯示，不能進(jìn)行溫度控制，這種儀表成本低價(jià)位也低。二類：采用以運(yùn)放電路進(jìn)行比較放大而進(jìn)行一般控制。三類：利用微型計(jì)算俗稱單片機(jī)的儀表，這種儀表是動(dòng)過(guò)人工智能化來(lái)完成溫度顯示、溫度控制及其它各種復(fù)雜控制。它的原理是通過(guò)檢測(cè)溫度時(shí)時(shí)與要求控制點(diǎn)及動(dòng)作要求進(jìn)行比對(duì)。特點(diǎn)是：溫度變化反應(yīng)快，控制精度高，可完成人類賦予的工作，如超溫報(bào)警、嚴(yán)重超溫停止

24、工作。當(dāng)溫度下降后自動(dòng)接通電源恢復(fù)工作等。缺點(diǎn)：價(jià)位高。（3 3）KTY8384KTY8384系列溫度傳感器系列溫度傳感器 這是一種國(guó)外近年推出的新型溫度傳感器。特點(diǎn)是體積小，采用半導(dǎo)體硅材料制成。溫度與阻值呈線性變化?，F(xiàn)在國(guó)內(nèi)國(guó)外小型電機(jī)都安裝此類溫度傳感元件作保護(hù)用。尤其是在變頻電動(dòng)機(jī)采用的較多。KTY系列有82、83、84、85其區(qū)分是按檢測(cè)環(huán)境溫度25和100，1mA條件下溫度偏差值大小來(lái)確定。KTY85的溫度偏差值為最小。 技術(shù)參數(shù)：KTY系列傳感器偏差值：KTY系列傳感器偏差值：（4 4）NTCNTC熱敏電阻溫度傳感器熱敏電阻溫度傳感器 NTC是負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻英文縮寫。 NTC

25、熱敏電阻是利用一些金屬氧化物按一定比例混合從而獲得負(fù)溫度系數(shù)的半導(dǎo)體材料，利用溫度越高電阻值呈下降趨勢(shì)越低的特性。目前利用NTC作保護(hù)的只有小型電動(dòng)機(jī)，其主要是利用其溫度與阻值在某一段是線性的特性，關(guān)鍵參數(shù)是25與50的對(duì)數(shù)比值稱為B值和25的電阻值。選用25的阻值越大的，其保護(hù)點(diǎn)的溫度值越高。 4、電動(dòng)機(jī)的防潮保護(hù)電動(dòng)機(jī)的防潮保護(hù) 電動(dòng)機(jī)對(duì)絕緣要求非常嚴(yán)格，尤其是高壓電動(dòng)機(jī)要求更嚴(yán)。有些電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期工作在惡劣環(huán)境下，對(duì)電機(jī)的絕緣保證有嚴(yán)格要求。 當(dāng)電機(jī) 受潮后其絕緣性能下降，電機(jī)繞組內(nèi)易造成匝間短路從而燒毀電機(jī)。為避免電機(jī)的燒毀，所以工作在潮濕場(chǎng)合的電機(jī)必須加裝防潮加熱帶。當(dāng)電機(jī)停止工作后加熱

26、帶隊(duì)電機(jī)繞組通電加熱，讓電機(jī)內(nèi)部產(chǎn)生比環(huán)境溫度高5的溫度。從而避免電機(jī)繞組因潮濕結(jié)露降低絕緣性，保護(hù)電機(jī)能正常工作。 電機(jī)防潮工作方式有：電機(jī)防潮工作方式有： 1）、空間加熱器：利用加熱管對(duì)電機(jī)內(nèi)空氣加熱，利用空氣的熱傳遞使電動(dòng)機(jī)的定子和繞組升溫。 2）、加熱帶：利用硅橡膠材料制作成比較柔軟的帶狀加熱器，纏繞在電機(jī)繞組上，對(duì)電動(dòng)機(jī)繞組加熱。 電動(dòng)機(jī)的防潮原理：電動(dòng)機(jī)的防潮原理： 利用加熱器產(chǎn)生的熱量，使電動(dòng)機(jī)的內(nèi)部溫度比外部環(huán)境溫度高5的溫差，從而防止外部的濕空氣進(jìn)入電動(dòng)機(jī)內(nèi)部，完成了電動(dòng)機(jī)的防潮保護(hù)。原理如下： 加熱器的加熱量：Q=0.24I2Rt 0.24：熱功當(dāng)量系數(shù)。電阻1導(dǎo)體通過(guò)1A

27、電流時(shí)每分鐘產(chǎn)生的熱量。 防潮加熱帶綁扎在電動(dòng)機(jī)繞組的端部，相當(dāng)于板狀加熱器。因此，防潮加熱帶對(duì)電動(dòng)機(jī)的繞組加熱有兩種方式：1）傳導(dǎo)傳熱、2）對(duì)流傳熱。當(dāng)防潮加熱帶綁扎在電動(dòng)機(jī)繞組的端部時(shí)，加熱帶通電加熱。加熱帶下部與電動(dòng)機(jī)的繞組線圈接觸是傳導(dǎo)傳熱將繞組加熱。加熱帶上部是通過(guò)空氣在電動(dòng)機(jī)的內(nèi)形成對(duì)流傳導(dǎo)熱量，而使電動(dòng)機(jī)內(nèi)部的溫度升高，再傳到電動(dòng)機(jī)的外殼。傳導(dǎo)傳熱的公式： Q=s Q=s T T ：材料導(dǎo)熱系數(shù) W/m2 S:傳熱面積 m2 T：溫度差 對(duì)流傳熱的公式： Q=Ha(TQ=Ha(TS S-T-Tf f） h：散熱系數(shù) A：散熱面積 TS：固體表面溫度 Tf：流體溫度（空氣溫度） 由

28、于繞組線圈經(jīng)電動(dòng)機(jī)定子與外殼內(nèi)表面接觸，經(jīng)外殼將熱量散熱到空氣中。那么線圈與定子的散熱面積為： S=(D S=(D2 2 -Z-Z1 1b b0101）L/3L/3 b b01:01:定子槽口寬度 D :轉(zhuǎn)子外徑 Z1:定子槽數(shù) L :定子鐵芯長(zhǎng)度 電動(dòng)機(jī)殼體周邊的空氣的溫度是隨著吸收機(jī)殼表面熱量的增加而上升的，從而將電動(dòng)機(jī)內(nèi)的一部分熱量帶走，假定它沿機(jī)座軸向長(zhǎng)度線性增加，則單位軸向長(zhǎng)度的溫度上升量為： d dta=ta=T Trm/rm/L Lfrfr Lfr：機(jī)座長(zhǎng)度 Trm： 電動(dòng)機(jī)的表面溫升： T Trm=Pt0/Qa/1185rm=Pt0/Qa/1185 電動(dòng)機(jī)的表面溫度： T Tx

29、 x=d=dtatad dL L 當(dāng)dL=4r 時(shí)空氣溫度達(dá)到最高值Trm機(jī)座的散熱面積： C=CC=C11+ C+ C2 2 C C1 1=(2h=(2hfinfin+b+bfinfin）h hfinfin C C2 2=d=dfrfr-n-nfinfinb bfinfin C C1 1：散熱筋側(cè)面積 C C2 2：散熱筋風(fēng)溝底部面積 ：機(jī)殼的導(dǎo)熱系數(shù) =39.2w/m.k 機(jī)殼散熱面積： A=CLA=CL L：為電動(dòng)機(jī)軸的長(zhǎng)度 機(jī)殼散熱系數(shù)：=9.37+14V=9.37+14V0.620.62 當(dāng)電動(dòng)機(jī)是停止?fàn)顟B(tài)時(shí)V=0 =9.37 散熱效率： =th=th（mhmhfinfin ）/ /

30、（mhmhfinfin） m= m=（2/2/frfrb b）1/21/2 定子散熱：定子由定子繞組和定子鐵芯組成，鐵芯至機(jī)殼的導(dǎo)熱面積。 S=DL/3 S=DL/3 D: D:定子鐵芯外徑定子鐵芯外徑 L L：鐵芯長(zhǎng)度：鐵芯長(zhǎng)度 機(jī)殼向外散熱的途徑有兩部分組成，一部分是機(jī)殼內(nèi)部的熱傳導(dǎo)，熱量從單元中心，經(jīng)過(guò)1/2機(jī)殼厚度傳導(dǎo)到機(jī)殼；另一部分由機(jī)殼表面通過(guò)空氣對(duì)流將熱量帶走。傳導(dǎo)熱阻為： R Rfrdfrd= =（ththfrfr/2/2）/S/Sfrfrfrfr Sfr：機(jī)殼徑向熱傳導(dǎo)面積 Sfr=dfrLdfrLfrfr ththfrfr： 機(jī)殼厚度 經(jīng)過(guò)以上的理論計(jì)算分析，可以得出電動(dòng)機(jī)

31、防潮加熱帶工作原理是。 防潮加熱帶的加熱功率與電動(dòng)機(jī)的體積之比是很小的，也就是加熱帶的發(fā)熱量小于電動(dòng)機(jī)機(jī)殼散熱量，這中間主要是利用了各種材料熱傳導(dǎo)的速度不同，產(chǎn)生了溫度差。也就是不同的材料傳熱系數(shù)不同，加熱帶產(chǎn)生的熱量由于材料傳熱不同而使散熱量不同，這個(gè)差值是保證電動(dòng)機(jī)內(nèi)部比外部高5的防潮要求。這些材料的導(dǎo)熱系數(shù)是： 銅的導(dǎo)熱系數(shù)：=385W/m.k 硅鋼的導(dǎo)熱系數(shù)：=39W/m.k 鑄鐵的導(dǎo)熱系數(shù)：=39.2W/m.k 槽絕緣的導(dǎo)熱系數(shù)：=0.15W/m.k 浸漆的導(dǎo)熱系數(shù)（有機(jī) ）：=0.185W/m.k 導(dǎo)線漆層的導(dǎo)熱系數(shù)：=0.15W/m.k 根據(jù)以上原理所以根據(jù)以上原理所以 防潮加熱（管）帶的功率選擇：防潮加熱（管）帶的功率選擇： 電動(dòng)機(jī)防潮加熱帶的額定功率選擇參照電動(dòng)機(jī)防潮加熱帶的額定功率選擇參照J(rèn)BJBT7836.1-20