Складність конструкції термічних реле, недостатньо висока надійність систем захисту на їх базі, привели до створення термічний захисту, що реагує конкретно на температуру, що захищається. При цьому датчики температури встановлюються на обмотці мотора.
Термочутливі захисні пристрої: термістори, позистора
Як датчики температури отримали застосування термістори і позистора
- напівпровідникові резистори, що змінюють свій опір від температури. Термістори є
напівпровідникові резистори з величезним негативним ТСК. При збільшенні температури опір термістора зменшується, що вживається для схеми відключення мотора. Для зростання крутизни залежності опору від температури, термістори, наклеєні на три фази, включаються паралельно (малюнок
1).
Малюнок 1 - Залежність опору позисторов і термісторів від температури:
а - послідовне з'єднання позисторов; б - паралельне з'єднання термисторов
Позистора є нелінійними резисторами з позитивним ТСК. При досягненні певної температури опір позистора стрибкоподібно зростає на кілька порядків.
Для посилення цього ефекту позистора різних фаз з'єднуються по черзі. Риса позисторов показана на малюнку.
Захист за допомогою позістоpoв є більш досконалою. Залежно від класу ізоляції обмоток двигуна беруться позистора на температуру спрацьовування = 105, 115, 130, 145 і 160. Ця температура називається класифікаційної. Позистор різко змінює опір при температура за час менше 12 с. При опір трьох по черзі включених позисторов має бути менше 1650 Ом, при температурі їх опір має бути більше 4000 Ом.
Розглянемо схему позисторних захисту, показану на малюнку 2.
До контактів 1, 2 схеми (малюнок 2, а) підключаються позистора, встановлені на всіх трьох фазах мотора (малюнок
2, б). Транзистори VТ1, VT2 включені за схемою тригера Шмідта і працюють в головному режимі. У ланцюг колектора транзистора VT3 кінцевого каскаду включено вихідне реле К, яке вплине на обмотку пускача.
При звичайній температурі обмотки мотора і пов'язаних з ним позисторов опір останніх мало.
Опір між точками 1-2 схеми також мало, транзистор VT1 закритий (на базі малий негативний потенціал), транзистор VТ2 открьгг (великий потенціал). Негативний потенціал на колекторі транзисторі VT3 малий, і він закритий. При цьому струм в обмотці реле До недостатній для його спрацьовування.
При нагріванні обмотки мотора опір позисторов зростає, і при певному значенні цього опору негативний потенціал точки 3 домагається напруги спрацьовування тригера. Релейний режим тригера забезпечується еммітерной зворотним зв'язком (опір в ланцюзі еммітера VТ1) і колекторної зворотним зв'язком між колектором VT2 і базою VT1. При спрацьовуванні тригера VТ2 закривається, а VT3 - розкривається. Спрацьовує реле К, замикаючи ланцюга сигналізації і розмикаючи ланцюг електромагніту пускача, після цього обмотка статора відключається від напруги мережі.
Малюнок 2 - Апарат позисторних захисту з ручним поверненням:
а - принципова схема; б - схема підключення до двигуна
Після охолодження двигуна його запуск можливий після натискання кнопки «повернення», при якому тригер повертається в початкове положення.
В сучасних електродвигунах позистора захисту встановлюються на лобовій частині обмоток мотора. У двигунах колишніх розробок позистора можна приклеювати до лобової частини обмоток.
Плюси і недоліки термісторного (позисторних) захисту
Термочутлива захист електродвигунів краще в тих випадках,
коли по току нереально знайти з достатньою точністю температуру
електродвигуна. Це стосується, перш за все, електродвигунів з
тривалим періодом пуску, частими операціями включення і відключення
(Повторно-короткочасний режим роботи) або двигунів з регульованим числом
оборотів (за допомогою перетворювачів частоти). Термісторний захист ефективна
також при сильному забрудненні електродвигунів або виході з ладу системи
примусового охолодження.
Недоліками термісторного захисту є те, що з термісторами або
позисторами випускаються далеко не всі типи електродвигунів. Це особливо
стосується електродвигунів російського виробництва. Термістори і позистора
можуть встановлюватися в електродвигуни виключно в умовах стаціонарних
майстерень. Температурна риса термистора досить інерційна і
сильно залежить від температури середовища і від умов експлуатації самого
електродвигуна.
Термісторний захист вимагає наявності спеціального електричного блоку:
термісторного пристрої захисту електродвигунів, термічного або електричного
реле перевантаження, в яких знаходяться блоки опції і регулювання, також
вихідні електричні реле, службовці для відключення котушки пускача або
електричного расцепителя.