TP ili PTC je mali nelinearni senzor otpora, koji se može integrirati u namot elektromotora. Ovaj mjerač je izrađen od metalnog oksida ili poluvodičkog materijala.
Prednosti nelinearne PTC - PTC termistorske sonde
Njihova mala veličina PTC temperaturnog senzora omogućuje ugradnju u izravan kontakt sa namotom statora.- Njihova niska toplinska inercija daje brz i precizan odgovor na promjene temperature namota.
- Termistori mogu izravno mjeriti temperaturu bez obzira na to kako su te temperature pokrenute.
- Nelinearne PTC termistorske sonde mogu se koristiti za otkrivanje uvjeta preopterećenja u motorima koje pokreću frekventni pretvarači.
Promjena otpora je relativno mala i ostaje gotovo konstantna do nominalne temperature odziva. Kada se nominalna temperatura odziva približi i premaši, gradijent otpora naglo raste, dajući PTC termistoru visoku osjetljivost na najmanju varijaciju temperature.
U Curievoj točki porast temperature od nekoliko stupnjeva uzrokuje veliko povećanje otpora. Otpor se nadzire zaštitnim relejem i kada zaštitni relej otkrije veliku promjenu otpora, aktivira kontakt kako bi aktivirao alarm ili isključio štićeni uređaj.
Zaštitni releji termistora trebali bi se pouzdano isključiti kada otpor temperaturnog osjetnika prijeđe približno 3 kΩ.
Ovi PTC mjerači također reagiraju na prekid strujnog kruga, bilo u kabelu ili u senzoru termistora, čime se osigurava zaštita od kvara. Moderni releji također su dizajnirani za otkrivanje kratkog spoja PTC senzora, kada otpor senzora padne ispod oko 50 Ω.
Ovi temperaturni senzori se često koriste u AC pogonima s promjenjivom brzinom za zaštitu AC motora koji napajaju pretvarači. Mnogi moderni AC pogoni imaju ugrađenu zaštitnu jedinicu termistora čime se izbjegava upotreba zasebnog zaštitnog releja termistora.
Temperatura isključenja prema klasi izolacije elektromotora
| Klasa izolacije motora | E | F | H |
| Niža temperaturna ocjena | 120 ° C | 140 ° C | 165 ° C |
| Temperatura alarma | 120 ° C | 140 ° C | 165 ° C |
| Temperatura putovanja | 120 ° C | 140 ° C | 175 ° C |
Opće tehničke karakteristike
| Maks. radni napon | Vmax | 30V |
| Maks. mjerenje napona | Vmeas, maks | 2,5 V |
| Nominalni otpor (max. 2,5 V) | R25 | ≤100 ohma |
| Napon izolacije | V | 2,5 kV |
| Ts vrijeme odziva | t | ≤5 sekunde |
| Tolerancija temperature otkrivanja Ts | ΔT | ±5K |
| Maks. Raspon radne temperature (V≤Vmeas, max) | ° C | 200C |
Primjena nelinearnih termistorskih mjernih instrumenata
Mjera opreza za uporabu
Zbog relativno sporog prijenosa topline na senzore kroz izolaciju, PTC termistorske sonde ne pružaju dovoljno brzu zaštitu od kratkih spojeva u motorima ili transformatorima.
Također, budući da se obično nalaze u namotima statora, ne pružaju odgovarajuću zaštitu za kritične motore ili uvjete pokretanja velike inercije ili blokiranog rotora.
U tim slučajevima, za postizanje potpune zaštite, preporuča se korištenje PTC termistora u kombinaciji s elektroničkim zaštitnim relejima motora, koji nadziru primarnu struju koju povlači motor. Primjena PTC termistora kao temperaturnih senzora učinkovita je samo kada:
1. Nazivna temperatura odziva termistora je ispravno odabrana za klasu izolacije koja se koristi na namotu.
2. Termistori su pravilno smješteni u blizini toplinski kritičnih područja.
3. Između namota i PTC termistora postoji nizak toplinski otpor.
Više termistorskih senzora može se spojiti u seriju u jedan ulazni relej, pod uvjetom da ukupni otpor na temperaturi okoline ne prelazi 1,5 kΩ. U praksi se može serijski spojiti do šest senzora termistora.
Budući da termistori moraju biti izolirani od visokih napona, teže je postići niski otpor prijenosa topline kod VN motora koji imaju veću debljinu izolacije.
Korištenje PTC mjerne sonde i trofaznih motora
Za trofazni motor naizmjenične struje obično su predviđena dva termistorska senzora u svakom od tri namota i spojena u dvije skupine od tri serije. Jedna skupina može se koristiti za alarm, a druga skupina za aktiviranje motora. Skupina alarma obično se odabire s nižom nazivnom temperaturom odziva, obično 5 ° C ili 10 ° C nižom od grupe za aktiviranje.
Ako operater ne poduzme ništa, okidačka grupa se koristi za zaustavljanje motora kako bi se spriječilo oštećenje izolacije namota. Fizički položaj senzora termistora u motoru na izmjeničnu struju ovisi o konstrukciji motora, bilo da se radi o cilindričnom rotoru ili rotoru s istaknutim polovima, te nekoliko drugih varijabli dizajna i konstrukcije.
U nekim slučajevima, optimalno mjesto možda će trebati odrediti testiranjem u stvarnom svijetu.
Releji za nelinearne PTC termistore
Zaštitni relej termistora dizajniran je za montažu unutar upravljačkog ormarića ili upravljačkog centra motora, obično na standardnu Din tračnicu.
Slika ispod prikazuje tipično spajanje dvaju termistorskih zaštitnih releja i pripadajućih skupina temperaturnih senzora.
Za alarm i kontrolu isključenja trofaznog AC asinhronog motora. Na izvedbu zaštitnih releja termistora mogu utjecati vanjske električne smetnje, gdje se naponi mogu inducirati u kabelu senzora.
Stoga treba odabrati i instalirati kabele između zaštitnog releja termistora i nelinearnih PTC senzora termistora kako bi se smanjili učinci inducirane buke.
Kabele treba držati što je moguće kraće i izbjegavati provođenje u blizini bučnih ili visokonaponskih kabela na velike udaljenosti!
Tijekom ispitivanja potrebno je paziti da se sonde termistora ne eksplodiraju jer ih to može oštetiti!!
Ispravan postupak je spojiti sve vodove termistora zajedno i primijeniti ispitni napon između njih i mase ili faza.
Neke praktične preporuke za vrstu kabela koji će se koristiti su sljedeće:
- Udaljenosti ≤ 20 m - Prihvatljiv je standardni paralelni kabel
- Udaljenosti ≥ 20 m, ≤ 100 m - potreban je kabel s upletenom parom
- Udaljenosti ≥ 100 m - Potreban je zaštićeni upleteni kabel (STP)
- Visoka razina smetnji - potreban je kabel zaštićene upletene parove (STP)