TP nebo PTC je malý nelineární odporový snímač, který lze integrovat do vinutí elektromotorů. Tento měřič je vyroben z oxidu kovu nebo polovodičového materiálu.
Výhody nelineární sondy termistoru PTC - PTC
Jejich malá velikost snímače teploty PTC umožňuje jeho instalaci v přímém kontaktu s vinutím statoru.- Jejich nízká tepelná setrvačnost poskytuje rychlou a přesnou odezvu na změny teploty vinutí.
- Termistory mohou měřit teplotu přímo bez ohledu na to, jak jsou tyto teploty iniciovány.
- Nelineární PTC termistorové sondy lze použít k detekci podmínek přetížení v motorech poháněných frekvenčními měniči.
Změna odporu je relativně malá a zůstává téměř konstantní až do jmenovité reakční teploty. Když se přiblíží a překročí jmenovitá teplota odezvy, gradient odporu se prudce zvýší, což dává termistoru PTC vysokou citlivost na sebemenší změny teploty.
V bodě Curie způsobí zvýšení teploty o několik stupňů velký nárůst odporu. Odpor je monitorován ochranným relé a když ochranné relé detekuje velkou změnu odporu, aktivuje kontakt pro spuštění poplachu nebo vypnutí chráněného zařízení.
Termistorová ochranná relé by měla spolehlivě sepnout, když odpor snímače teploty překročí přibližně 3 kΩ.
Tyto PTC měřiče také reagují na přerušený obvod, buď v kabelu nebo v termistorovém snímači, a poskytují tak ochranu proti selhání. Moderní relé jsou také navržena pro detekci zkratu PTC snímače, když odpor snímače klesne pod cca 50 Ω.
Tyto teplotní senzory se často používají ve střídavých pohonech s proměnnou rychlostí k ochraně střídavého motoru napájeného měniči. Mnoho moderních střídavých měničů má vestavěnou termistorovou ochrannou jednotku, takže není nutné používat samostatné termistorové ochranné relé.
Vypínací teplota podle třídy izolace elektromotoru
| Třída izolace motoru | E | F | H |
| Nižší teplotní hodnocení | 120 ° C | 140 ° C | 165 ° C |
| Teplota alarmu | 120 ° C | 140 ° C | 165 ° C |
| Vypínací teplota | 120 ° C | 140 ° C | 175 ° C |
Obecné technické vlastnosti
| Max. pracovní napětí | Vmax | 30V |
| Max. měřicí napětí | Vmeas, max | 2,5 V |
| Jmenovitý odpor (max. 2,5 V) | R25 | ≤ 100 ohmů |
| Izolační napětí | V | 2,5 kV |
| Ts doba odezvy | t | ≤5 sekundy |
| Tolerance detekční teploty Ts | ∆T | ±5 tis |
| Max. Rozsah provozních teplot (V≤Vmeas, max) | ° C | 200C |
Použití nelineárních termistorových měřicích přístrojů
Opatření pro použití
Kvůli relativně pomalému přenosu tepla do snímačů přes izolaci neposkytují PTC termistorové sondy dostatečně rychlou ochranu proti zkratům v motorech nebo transformátorech.
Také, protože jsou obvykle umístěny ve vinutí statoru, neposkytují dostatečnou ochranu pro kritické motory nebo podmínky spouštění s vysokou setrvačností nebo zablokování rotoru.
V těchto případech se pro dosažení úplné ochrany doporučuje použít PTC termistory v kombinaci s elektronickými relé ochrany motoru, která monitorují primární proud odebíraný motorem. Použití PTC termistorů jako teplotních senzorů je účinné pouze tehdy, když:
1. Jmenovitá teplota odezvy termistoru je správně zvolena pro třídu izolace použitou na vinutí.
2. Termistory jsou správně umístěny v blízkosti tepelně kritických oblastí.
3. Mezi vinutím a termistorem PTC je nízký tepelný odpor.
Více termistorových snímačů může být zapojeno do série v jednom vstupním relé za předpokladu, že celkový odpor při okolní teplotě nepřesáhne 1,5 kΩ. V praxi lze zapojit do série až šest termistorových snímačů.
Protože termistory musí být izolovány od vysokého napětí, je obtížnější dosáhnout nízkého odporu přenosu tepla u VN motorů, které mají větší tloušťku izolace.
Použití PTC měřicí sondy a třífázových motorů
U třífázového střídavého motoru jsou obvykle umístěna dvě čidla termistoru v každém ze tří vinutí a jsou připojena ve dvou skupinách po třech sériích. Jedna skupina může být použita pro alarm a druhá skupina pro spouštění motoru. Skupina výstrah je obvykle vybrána s nižší jmenovitou teplotou odezvy, obvykle o 5 ° C nebo 10 ° C nižší než skupina vypnutí.
Pokud obsluha nepodnikne žádnou akci, vypínací skupina se použije k zastavení motoru, aby se zabránilo poškození izolace vinutí. Fyzické umístění termistorových snímačů ve střídavém motoru závisí na konstrukci motoru, zda se jedná o válcový rotor nebo rotor s vyčnívajícími póly, a na několika dalších konstrukčních a konstrukčních proměnných.
V některých případech může být nutné určit optimální umístění z testování v reálném světě.
Relé pro nelineární PTC termistory
Termistorové ochranné relé je navrženo pro montáž do rozvaděče nebo řídicího centra motoru, obvykle na standardní DIN lištu.
Obrázek níže ukazuje typické zapojení dvou termistorových ochranných relé a jejich přidružených skupin teplotních senzorů.
Pro alarm a vypnutí třífázového střídavého indukčního motoru. Výkon termistorových ochranných relé může být ovlivněn vnějším elektrickým rušením, kde může být v kabelu senzoru indukováno napětí.
Kabely mezi termistorovým ochranným relé a nelineárními PTC termistorovými snímači by proto měly být vybrány a instalovány tak, aby se minimalizovaly účinky indukovaného šumu.
Kabely by měly být co nejkratší a neměly by být vedeny v blízkosti hlučných nebo vysokonapěťových kabelů na dlouhé vzdálenosti!
Při testech je třeba dávat pozor, aby nedošlo k přepálení termistorových sond, mohlo by dojít k jejich poškození!!
Správný postup je spojit všechny vodiče termistoru a přivést zkušební napětí mezi ně a zem nebo fáze.
Některá praktická doporučení pro typ použitých kabelů jsou následující:
- Vzdálenosti ≤ 20 m - Standardní paralelní kabel je přijatelný
- Vzdálenosti ≥ 20 m, ≤ 100 m - Je vyžadován kabel kroucené dvoulinky
- Vzdálenosti ≥ 100 m - Je vyžadován kabel stíněného krouceného páru (STP)
- Vysoká úroveň rušení - Je vyžadován kabel stíněného krouceného páru (STP)