家用電器電動機及變壓器的自復電路保護(08-100)

　　保護家用電器和專業(yè)電器設備中使用的電動機，防止因為機械負荷超載、過熱、失速或堵轉(zhuǎn)、中線脫落、電壓嚴重過載、潮濕和其他因素而造成損壞，是設備制造商極為關心的問題。新一代PPTC(高分子聚合物正溫度系數(shù))自復電路保護器是針對電源電壓為交流120V和240伏的產(chǎn)品而設計的，它能夠幫助家電設計師設計安全的產(chǎn)品，防止出現(xiàn)火災，并且減少產(chǎn)品由于電動機或者變壓器出現(xiàn)故障而退回返修和更換電動機的費用。

　　過流保護電路保護技術(shù)的比較

　　保護電子電路防止由于電流過載和過熱而造成損壞，是很多電路保護技術(shù)的主要功能。在過去，是用熔斷器或者可熔化的連接線來實現(xiàn)這種保護功能。但是，今天在使用電動機的系統(tǒng)中，自復保護器，例如PPTC器件、陶瓷PTC的(CPTC)器件和雙金屬斷路器，是首選的電路保護方案。在出現(xiàn)故障后，這些器件通常不需要更換，在切斷電源以及/或者電流過載的根源排除之后，電路就可以恢復到正常的工作狀態(tài)。

　　CPTC器件的保護功能是可以自動恢復的;不過，由于它們的工作溫度相對較高、電阻大、尺寸大, 它們的應用可能會受到限制。許多電器和使用電動機的系統(tǒng)常常會受到?jīng)_擊、振動、在高溫和低溫時會產(chǎn)生熱應力，在這種情況下，由于CPTC器件的材料往往是脆性的，容易損壞。

　　傳統(tǒng)的雙金屬斷路器廣泛地用于保護電器中的電動機，但是它們不能保持斷開的狀態(tài)，需要另外采取措施，防止它們反復地接通和斷開。雙金屬片是用兩種不同的金屬粘結(jié)在一起的。當電流超過雙金屬斷路器的額定電流時，過大的電流所產(chǎn)生的熱量會引起雙金屬片彎曲，因而引起一組觸點斷開，將電流切斷。由于沒有電流流到電路中，雙金屬保護器會回到正常狀態(tài)，觸點接通，所以電流　恢復流動。在電動機堵止的情況下，雙金屬斷路器的觸點會一直反復地斷開、閉合，一直到把電源切斷。

　　雙金屬斷路器會的觸點反復斷開、閉合，這有幾個缺點。這些缺點包括材料疲勞，觸點容易損壞，產(chǎn)生火花或者觸點會熔化。如果雙金屬斷路器的觸點不能斷開，過大的電流會損壞電動機以及敏感的電子電路。由于可能存在噪音或者"顫振"和電磁干擾(EMI)，雙金屬斷路器不能用于先進的電子控制系統(tǒng)。

　　間歇運行電動機的保護技術(shù)

　　間歇運行的電動機，例如攪拌器和食品加工設備中使用的電動機，通常是工作一段有限的時間。一般地說，如果這些產(chǎn)品工作的時間超過了設計的最高極限，通常會導致電動機不轉(zhuǎn)動、過熱，最終損壞。由于觸點出現(xiàn)故障或者使用者誤用，會導致故障，而電源卻仍然加在電動機上。

　　為了防止過熱，使用的電路保護器的“動作”必須很快，但是不要比原先打算的快，避免給使用者帶來厭煩。在設計方面的挑戰(zhàn)是要制定一個保護計劃，它能有效地保護電動機，又不會出現(xiàn)令人感到厭煩的誤動作。

　　在某些使用機械化設備中，一些電氣元件在啟動時電流很大，電路保護器的滋擾性動作往往與它有關。PPTC電路保護器的主要優(yōu)點是，為了避免滋擾性的動作，可以指定一個動作電流，它比電動機正常工作時的電流低很多，但是它的動作時間是系統(tǒng)工作周期的幾倍。

　　圖1 PPTC保護器在電動機電路中的典型應用

　　如圖1所示，PPTC保護器可以安裝在電動機的電路中起保護作用，防止因為電流過大或者過熱而損壞電動機。如果把這個器件裝在電動機里面，它會對電動機中流過的電流作出反應，也會對溫升作出反應，在出現(xiàn)故障時，溫度就會升高。