理论教育 电机过热保护方案及测温模式

电机过热保护方案及测温模式

时间:2023-06-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:当电动机运行的线圈温升达到热敏开关的动作温度时,热敏开关就能断开控制器电源,使电动机的主电路断开,从而保护电动机。当电机线圈的温度接近绝缘等级温度时,其PTC热敏电阻阻值升高,此信号传送至GRB电机过热保护器中,保护器根据此信号将电机电路断开,从而保护电机。热电阻在电动机过热保护中,常用WZP铂热电阻传感器进行测温。

电机过热保护方案及测温模式

1.电动机保护概述

电机常用的过热保护及测温元件大致可分为两类:一类是定值式温度传感元件,如热敏电阻和热敏开关等;另一类是热电偶和铂热电阻。这些温度传感元件均埋置在电动机内部的相应位置上。如:埋置在电动机绕组或电动机的前后轴承上,可直接反映出电动机绕组及轴承的实际温度。无论是由于过电压、欠电压、过电流、断相,还是过载、堵转等故障,均是通过电机绕组的温升表现出来的。此类信号传递到电机保护器或温度控制仪上,可立即切断电动机的电源,对电动机进行保护。

2.电机常用的各种过热保护元件型式

电机的局部超温保护通常使用的是MK1型热敏开关。在制造小型低压电动机时,选用热敏开关MK1,将其嵌在电机端部绕组的线圈内,绑扎固定,与线圈一同浸漆烘干;其引线随电机引线引出,接到电机接线盒内指定的接线柱上。当电动机运行的线圈温升达到热敏开关的动作温度时,热敏开关就能断开控制器电源,使电动机的主电路断开,从而保护电动机。不同绝缘等级的电动机可选用不同温度的热敏开关。

(1)热敏电阻

电机保护通常使用的是PTC热敏电阻。PTC热敏电阻的体积小、热容量小、反应速度快,不仅适用于电机的欠电压、过电压及过载保护,还适用于电机的断相起动保护,但在使用时必须配有专用的电动机保护器。在制造电动机时,将PTC热敏电阻嵌在电动机线圈内部。三相电机选三支串联的热敏电阻,将它们依次嵌在电动机A、B、C三相线圈中,压紧绑扎后同线圈一同浸漆将引线引接到接线盒内。当电机线圈的温度接近绝缘等级温度时,其PTC热敏电阻阻值升高,此信号传送至GRB电机过热保护器中,保护器根据此信号将电机电路断开,从而保护电机。热敏电阻型号中的150和155表示控温点温度TK的数值,可以根据电机的绝缘等级,应选用不同TK值的热敏电阻。

如果电动机没有装配PTC热敏电阻,可以将电动机端盖打开,将PTC热敏电阻用AB胶粘在线圈上,并将引线引接到接线盒内,再配热敏电阻专用保护器使用,但其控制温度TK要下降20℃(因为不是嵌在线圈内部)。

(2)热电偶

热电偶用于电机绕组或轴承的测温和超温保护。电机常用的热电偶有WRN镍铬镍硅热电偶(K偶)和WRF铁铜镍热电偶(J偶)两种。K型热电偶测温范围为-40~1300℃;J型热电偶测温范围为-40~750℃。J型热电偶的分辨值大于K型热电偶。

对于WRF2X型热电偶,在使用时,将热电偶嵌在绕组端部线圈里绑扎固定,与线圈一同浸漆烘干,将引线引到接线端,并连接到专用仪表。对于WRF2M型热电偶,在使用时,将电机轴承室打一孔并绞相应的丝扣,再将轴承测温用热电偶传感器安装牢固,使得传感器的端面接触到轴承外环上,连线引到接线盒内,并连接到专用仪表。

(3)热电阻

在电动机过热保护中,常用WZP铂热电阻传感器进行测温。WZP铂热电阻传感器是一种精确度、灵敏度高的传感器,其线性温度阻值优于其他电阻式热传感器,且性能稳定、可靠性高。它与KLB智能温度控制仪配合使用可直接显示与控制电机的线圈及轴承的实际工作温度。

常用的小型电机(H355以下)铂热电阻一般选用WZP23×162T(WZP表示PT100,3×16表示传感体直径×长度,T表示陶瓷封装)。安装时,只需将传感器嵌在电机绕组端部线圈内,压紧绑扎固定,引线随同电机引线一同引出并固定在接线盒内即可。

3.电机常见测温元件

(1)定子测温元件

1)电机中常用的WZD定子测温元件型号说明。

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2)定子测温元件结构形式及尺寸标注(见图5-3)。

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图5-3 定子测温元件结构形式及尺寸标注

(2)轴承测温元件

轴承测温常用WZPD测温元件型号说明:

1)WZPD系列分度号为Pt100的铂热电阻。

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2)带引线测温元件结构形式(见图5-4)。

3)带就地显示仪表测温元件结构形式(见图5-5)。

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图5-4 轴承测温元件结构形式示意图

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图5-5 带就地显示仪表测温元件结构形式示意图

4.结语

上述过热保护和测温元件在电动机制造中的应用,不仅可以对电动机可能出现的各种故障实施可靠的保护,而且可对绕组及轴承部分的温升进行测量,可以更直接地反映设计中存在的缺陷,有助于设计者更有针对性地改进设计,完善产品。

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