熱敏電阻和KTY傳感器在電動機中起什么作用

電動機和齒輪電動機運行的最重要的運行參數(shù)之一 是電動機繞組的溫度。電機發(fā)熱是由機械，電氣和銅的損耗以及從外部環(huán)境（包括環(huán)境溫度和周圍設(shè)備）傳遞到電機的熱量引起的。

嵌入電機定子繞組中的溫度傳感器，圖片來源：KEB美國

如果電動機繞組的溫度超過最高額定溫度，則繞組可能會損壞，或者電動機絕緣可能損壞甚至完全失效。這就是為什么大多數(shù)電動機和齒輪電動機（尤其是在運動控制應(yīng)用中使用的電動機和齒輪電動機）都將熱敏電阻或硅電阻傳感器（也稱為KTY傳感器）集成到電動機繞組中的原因。這些傳感器直接監(jiān)控繞組溫度（而不是依靠電流測量），并與保護電路配合使用，以防止由于溫度過高而損壞。

PTC和NTC熱敏電阻

熱敏電阻是一種在遇到溫度變化時會顯示出可預測且精確的電阻變化的器件，不論溫度變化是由周圍環(huán)境的傳導或輻射引起的，還是由功耗引起的自發(fā)熱引起的。

熱敏電阻分為兩種主要類型：具有正溫度系數(shù)（PTC）的那些和具有負溫度系數(shù)（NTC）的那些。正溫度系數(shù)熱敏電阻器經(jīng)歷的增加隨著溫度的升高，而負溫度系數(shù)裝置遇到的電阻降低的電阻隨著溫度上升。

正溫度系數(shù)熱敏電阻通常由陶瓷材料制成，該材料已被摻雜以形成半導體。這些半導體PTC傳感器具有非線性的電阻-溫度曲線，并且在臨界溫度（有時稱為開關(guān)溫度或居里溫度）下，電阻會顯著增加。電阻的尖峰可用于觸發(fā)保護繼電器，從而切斷流向電動機的電流，從而防止損壞繞組和絕緣。

NTC熱敏電阻的電阻隨溫度的升高呈非線性下降，而PTC熱敏電阻的溫度直至臨界溫度（Tc）略有下降，此時電阻顯著增加。圖片來源：Ametherm

負溫度系數(shù)熱敏電阻由一種陶瓷（多晶氧化物陶瓷）制成，隨著溫度的變化，電阻的變化非常精確。PTC熱敏電阻在臨界溫度下會出現(xiàn)“開關(guān)點”，而NTC熱敏電阻更適合在寬溫度范圍內(nèi)進行精確溫度監(jiān)控，通常用于監(jiān)控和限制浪涌電流。

硅電阻傳感器（又名KTY傳感器）

正溫度系數(shù)傳感器的另一種類型是硅電阻傳感器，也稱為KTY傳感器（由KTY傳感器的原始制造商Philips賦予該類型傳感器的系列名稱）。這些PTC傳感器由摻雜的有機硅制成，并采用稱為擴散電阻的過程制造，該過程使電阻幾乎與制造公差無關(guān)。與PTC熱敏電阻不同，PTC熱敏電阻在臨界溫度下會急劇上升，而KTY傳感器的電阻-溫度曲線幾乎是線性的。

硅電阻傳感器（也稱為KTY傳感器）具有相對線性的正溫度系數(shù)。圖片來源：KEB美國

KTY傳感器具有高度的穩(wěn)定性（低熱漂移）和幾乎恒定的溫度系數(shù)，并且通常還比PTC熱敏電阻成本更低。PTC熱敏電阻和KTY傳感器通常都用于監(jiān)視電動機和齒輪電動機中的繞組溫度，而KTY傳感器由于其高精度和線性特性而在大型或高價值電動機（例如鐵芯線性電動機）中更為普遍。