電機過熱保護與繞組溫度測量方法

1、PTC電阻

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。其阻值在居裏點以下的溫度區域內，呈現較低阻值狀態，並且溫度升高阻值增大幅度較小。當溫度超過居裏點時，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。

對電機過熱保護常用的方法是在電機定子的繞組裏埋設體積極小的PTC熱敏電阻感溫頭，在正常情況下PTC熱敏電阻處於低阻態，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，等候排除故障後重新運轉。這種保護方法的優點在於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熱敏電阻的可恢複性，溫度低了以後重新恢複正常導通狀態。

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

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

2、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後的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可以測量溫度並對繞組溫度過高提供保護。

3線Pt100鉑熱電阻

帶有雙Pt100軸承測溫的變頻電機

2）Pt100出線

a、二線製：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製：這種引線方法很簡單，但由於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，因此這種引線方式隻適用於測量精度較低的場合。

b、三線製：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製，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，是工業過程控製中的最常用的。

c、四線製：在熱電阻的根部兩端各連接兩根導線的方式稱為四線製，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。可見這種引線方式可完全消除引線的電阻影響，主要用於高精度的溫度檢測。

電機用Pt100，主要有2線製和3線製兩種。軸承測溫用3線製，其中紅線兩根，白線一根，紅線接負，白線接正；繞組測溫用2線製，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於多點溫度同時實時監控跟蹤的儀表。具備測量方便、精度高、熱電偶測試點可重複利用的優點。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，便於保存分析，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，並且帶有繼電器控製，檢測溫度超過最高設定值，繼電器動作，切斷控製電源，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

溫度巡檢儀後麵板接線圖

溫度巡檢儀接線圖

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

當測量溫度高於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)，切斷電機控製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，溫度測量用Pt100，繞組保護用PTC或Pt100。