TP ou PTC é um pequeno sensor de resistência não linear, que pode ser integrado ao enrolamento de motores elétricos. Este medidor é feito de óxido metálico ou material semicondutor.
As vantagens da sonda termistor PTC - PTC não linear
Seu pequeno tamanho do sensor de temperatura PTC permite que ele seja instalado em contato direto com o enrolamento do estator.- Sua baixa inércia térmica dá uma resposta rápida e precisa às mudanças de temperatura do enrolamento.
- Os termistores podem medir a temperatura diretamente, independentemente de como essas temperaturas são iniciadas.
- Sondas de termistor PTC não lineares podem ser usadas para detectar condições de sobrecarga em motores acionados por inversores de frequência variável.
A mudança de resistência é relativamente pequena e permanece quase constante até a temperatura nominal de resposta. Ao se aproximar e ultrapassar a temperatura nominal de resposta, o gradiente de resistência aumenta acentuadamente, conferindo ao termistor PTC alta sensibilidade à menor variação de temperatura.
No ponto de Curie, um aumento de temperatura de alguns graus causa um grande aumento na resistência. A resistência é monitorada por um relé de proteção e quando uma grande mudança na resistência é detectada pelo relé de proteção, ele aciona um contato para acionar um alarme ou desligar o dispositivo protegido.
Os relés de proteção do termistor devem disparar de forma confiável quando a resistência do sensor de temperatura exceder aproximadamente 3 kΩ.
Esses medidores PTC também reagem a um circuito aberto, seja no cabo ou no sensor do termistor, fornecendo proteção contra falhas. Os relés modernos também são projetados para detectar um curto-circuito no sensor PTC, quando a resistência do sensor cai abaixo de cerca de 50 Ω.
Esses sensores de temperatura são frequentemente usados em variadores de velocidade CA para proteger o motor CA alimentado por inversores. Muitos inversores de frequência modernos possuem uma unidade de proteção de termistor embutida, evitando assim o uso de um relé de proteção de termistor separado.
Temperatura de desligamento de acordo com a classe de isolamento do motor elétrico
| Classe de isolamento do motor | E | F | H |
| Classificação de temperatura mais baixa | 120 ° C | 140 ° C | 165 ° C |
| Temperatura de alarme | 120 ° C | 140 ° C | 165 ° C |
| Temperatura do gatilho | 120 ° C | 140 ° C | 175 ° C |
Características técnicas gerais
| Max. tensão operacional | Vmax | 30V |
| Max. tensão de medição | Vmeas, máx. | 2,5 V |
| Resistência nominal (2,5 V máx) | R25 | ≤100 ohm |
| Tensão de isolamento | V | 2,5 kV |
| Tempo de resposta ts | t | ≤5 segundos |
| Tolerância de temperatura de detecção Ts | ΔT | ±5K |
| Max. Faixa de temperatura operacional (V≤Vmeas, max) | ° C | 200C |
O uso de instrumentos de medição de termistor não linear
Precaução de uso
Devido à transferência relativamente lenta de calor para os sensores através do isolamento, as sondas termistor PTC não fornecem proteção rápida o suficiente contra curtos-circuitos em motores ou transformadores.
Além disso, como geralmente estão localizados nos enrolamentos do estator, eles não fornecem proteção adequada para motores críticos ou partidas de alta inércia ou condições de rotor travado.
Nestes casos, para obter uma proteção completa, recomenda-se o uso de termistores PTC em combinação com relés eletrônicos de proteção do motor, que monitoram a corrente primária consumida pelo motor. A aplicação de termistores PTC como sensores de temperatura só é eficaz quando:
1. A temperatura nominal de resposta do termistor está selecionada corretamente para a classe de isolamento utilizada no enrolamento.
2. Os termistores estão localizados corretamente perto de áreas críticas termicamente.
3. Existe uma baixa resistência térmica entre o enrolamento e o termistor PTC.
Vários sensores termistores podem ser conectados em série em um único relé de entrada, desde que a resistência total à temperatura ambiente não exceda 1,5 kΩ. Na prática, até seis sensores termistores podem ser conectados em série.
Como os termistores devem ser isolados de altas tensões, é mais difícil obter baixa resistência à transferência de calor em motores de alta tensão, que possuem maior espessura de isolamento.
O uso da sonda de medição PTC e motores trifásicos
Para um motor CA trifásico, dois sensores termistor são normalmente fornecidos em cada um dos três enrolamentos e conectados em dois grupos de três séries. Um grupo pode ser usado para alarme e o outro grupo para acionamento do motor. O grupo de alarme é normalmente selecionado com uma temperatura de resposta nominal mais baixa, normalmente 5 ° C ou 10 ° C mais baixa do que o grupo de desarme.
Se o operador não tomar nenhuma ação, o grupo de desarme é usado para parar o motor para evitar danos ao isolamento do enrolamento. A localização física dos sensores termistores em um motor CA depende da construção do motor, se é um rotor cilíndrico ou um rotor de pólo saliente, e várias outras variáveis de projeto e construção.
Em alguns casos, pode ser necessário determinar a localização ideal a partir de testes no mundo real.
Relés para termistores PTC não lineares
O relé de proteção do termistor é projetado para ser montado dentro de um gabinete de controle ou centro de controle de motor, geralmente em um trilho Din padrão.
A figura abaixo mostra uma conexão típica de dois relés de proteção termistor e seus grupos associados de sensores de temperatura.
Para alarme e controle de desarme de um motor de indução CA trifásico. O desempenho dos relés de proteção com termistor pode ser afetado por interferência elétrica externa, onde tensões podem ser induzidas no cabo do sensor.
Portanto, os cabos entre o relé de proteção do termistor e os sensores de termistor PTC não lineares devem ser selecionados e instalados para minimizar os efeitos do ruído induzido.
Os cabos devem ser o mais curtos possível e evitar o uso de cabos ruidosos ou de alta tensão por longas distâncias!
Durante os testes, deve-se tomar cuidado para não explodir as sondas do termistor, pois isso pode danificá-las!!
O procedimento correto é conectar todos os terminais do termistor juntos e aplicar a tensão de teste entre eles e o terra ou fases.
Algumas recomendações práticas para o tipo de cabos a serem utilizados são as seguintes:
- Distâncias ≤ 20 m - Cabo paralelo padrão é aceitável
- Distâncias ≥ 20 m, ≤ 100 m - cabo de par trançado é necessário
- Distâncias ≥ 100 m - Cabo de par trançado blindado (STP) é necessário
- Nível de interferência alto - cabo de par trançado blindado (STP) é necessário