电机过热保护与绕组温度测量方法
电机过热保护与绕组温度测量方法
1、PTC电阻
提到电动机热保护，首先想到的是PTC电阻，PTC是一种非线性热敏电阻。其阻值在居里点以下的温度区域内，呈现较低阻值状态，并且温度升高阻值增大幅度较小。当温度超过居里点时，阻值随温度的升高快速上升到高阻值状态。人们就是利用PTC这一特性来对电动机进行定性温度保护。
对电机过热保护常用的方法是在电机定子的绕组里埋设体积极小的PTC热敏电阻感温头，在正常情况下PTC热敏电阻处于低阻态，不影响电机的正常运转。当电机绕组过热时，PTC热敏电阻受热阻值跃变，与之配合的保护器动作或者连接它的变频器出现故障报警，电机停止运转，等候排除故障后重新运转。这种保护方法的优点在于直接监测绕组内部的温度变化，在过热温度突破电机的绝缘等级之前使电机得到保护，PTC热敏电阻的可恢复性，温度低了以后重新恢复正常导通状态。
下图为三相电机PTC电阻，三个PTC热敏电阻感温头串联，三相绕组每相绕组绑一个，白线和绿线为引出线，接在保护电路中。
PTC电阻
电动机PTC保护电路
PTC电阻在西门子MM440变频器上的接线位置14、15脚
PTC电阻在西门子G120变频器上的接线位置14、15脚
2、Pt100电阻
1）Pt100是铂热电阻，简称Pt100铂电阻，它的阻值会随着温度的变化而改变。Pt后的100即表示它在0℃时阻值为100欧姆，在100℃时它的阻值约为138.5欧姆。它的工业原理：当Pt100在0摄氏度的时候它的阻值为100欧姆，它的的阻值会随着温度上升它的阻值是成匀速增长。通过这一特性，用Pt100检测温度信号，通过温度显示仪将温度显示出来。
用Pt100放在电机绕组端部及轴承部位测量绕组及轴承温度。温度巡检仪通过Pt100可以测量温度并对绕组温度过高提供保护。
3线Pt100铂热电阻
带有双Pt100轴承测温的变频电机
2）Pt100出线
a、二线制：在热电阻的两端各连接一根导线来引出电阻信号的方式叫二线制：这种引线方法很简单，但由于连接导线必然存在引线电阻R，R大小与导线的材质和长度的因素有关，因此这种引线方式只适用于测量精度较低的场合。
b、三线制：在热电阻的根部的一端连接一根引线，另一端连接两根引线的方式称为三线制，这种方式通常与电桥配套使用，可以较好的消除引线电阻的影响，是工业过程控制中的最常用的。
c、四线制：在热电阻的根部两端各连接两根导线的方式称为四线制，其中两根引线为热电阻提供恒定电流I，把R转换成电压信号U，再通过另两根引线把U引至二次仪表。可见这种引线方式可完全消除引线的电阻影响，主要用于高精度的温度检测。
电机用Pt100，主要有2线制和3线制两种。轴承测温用3线制，其中红线两根，白线一根，红线接负，白线接正；绕组测温用2线制，红线接负，白线接正。
电机温度检测用的多路温度巡检仪是一种适用于多点温度同时实时监控跟踪的仪表。具备测量方便、精度高、热电偶测试点可重复利用的优点。配备软件可将整个温升变化过程全部以曲线方式记录下来，便于保存分析，交流。每路温度检测可以接一个Pt100电阻，可以单独调节最高温度和最低温度，并且带有继电器控制，检测温度超过最高设定值，继电器动作，切断控制电源，电机停机，达到保护电机的目的。
Pt100配合多路温度巡检仪可以显示电机绕组及轴承温度，保护电机不因温度升高而烧毁。
图为32路温度巡检仪，将Pt100阻值变成温度显示出来
温度巡检仪后面板接线图
温度巡检仪接线图
根据左侧接线图接三线制和二线制Pt100，白线为Pt100正，红线为负，蓝线为二线制Pt100添加的导线。
当测量温度高于巡检仪设定的最高温度时，巡检仪内部触点AL1、AL2动作(通过设置)，切断电机控制回路以达到关断电机电源，保护电机的目的。
3、结论
通过以上可以看出，温度测量用Pt100，绕组保护用PTC或Pt100。