2.3.1 Внешняя тепловая защита двигателя от перегрузки

При работе привода с частотой вращения ниже номинальной, эффективность охлаждения с помощью вентилятора, установленного на валу двигателя снижается и возникает опасность перегрева и выхода двигателя из строя. Контроль температуры двигателя может осуществляется двумя способами:

• It- контроль;

• PTC - контроль.

It- контроль основан на зависимости количества теплоты Q, от величины тока I протекающего через проводник сопротивлением R и продолжительности протекания тока t.

Данная зависимость называется законом Джоуля-Ленца и имеет вид:

Q = I²* t*R.

Следовательно измеряя значение величины тока за фиксированные промежутки времени можно косвенно судить о величине температуры двигателя.

Достоинства метода - не требует установки на двигатель дополнительных датчиков.

Недостатки метода - метод контроля не предлагает полной защиты. Так как температура двигателя определяется косвенно. Если двигатель при включении уже горячий, то дополнительная перегрузка двигателя может быть вызвать его разрушение.

PTC - контроль основан на использовании для измерении температуры двигателей специально установленных температурных датчиков - термисторов.

Термистор — полупроводниковый резистор, изменяющие свое сопротивление в зависимости от температуры. Термистор относится к термочувствительным защитным устройства. Располагаются в специально предусмотренных для этой цели гнездах в лобовых частях электродвигателя (защита от заклинивания ротора) или в обмотках электродвигателя (защита от теплового перегруза).

Термисторы в основном делятся на два класса:

PTC-типа — полупроводниковые резисторы с положительным температурным коэффициентом сопротивления;

NTC-типа — полупроводниковые резисторы с отрицательным температурным коэффициентом сопротивления.

Для защиты электродвигателей используются в основном PTC-термисторы (позисторы Positive Temperature Coefficient), обладающие свойством резко увеличивать свое сопротивление, когда достигнута некоторая характеристическая температура.

Три (для двухобмоточных двигателей — шесть) PTC-термистора соединены последовательно и подключены к входу электронного блока защиты. Преобразователь настроен таким образом, что при превышении суммарного сопротивления цепочки двигатель отключается или в зависимости от настройке системы выдается предупреждение.

PTC защита предпочтительней в тех случаях, когда по току невозможно определить с достаточной точностью температуру двигателя. Это касается прежде всего двигателей с продолжительным периодом запуска, частыми операциями включения и отключения (повторно-кратковременным режимом) или двигателей с регулируемым числом оборотов (при помощи преобразователей частоты). Термисторная защита эффективна также при сильном загрязнении двигателей или выходе из строя системы принудительного охлаждения.

Недостатком данного вида защиты является то, что с датчиками выпускаются далеко не все типы двигателей. Это особенно касается двигателей отечественного производства. Датчики могут устанавливаться только в условиях стационарных мастерских. Температурная характеристика термистора достаточно инерционна и сильно зависит от температуры окружающей среды и от условий эксплуатации самого двигателя.