电子热保护器反时限特性优化方案

1.电动机的发热 电动机在通入电流后，将产生热能，使温度升高。而在电动机的温度与周围温度间产生温差的同时，也开始了散热的过程。温差越大，散热也越快。所以，电动机的温度不是按直线规律上升，而是按指数规律上升的，如图4-7中的曲线①所示。当温升达到一定程度时，电动机内产生的热量和散发的热量相平衡，温升值将不再增加。这时的温升称为稳定温升。图中的θ_N是当I_M=I_MN时的稳定温升，也是电动机的额定温升。

曲线①的切线与θ=θ_N线的交点Q处所对应的时间τ称为发热时间常数。其物理意义是，如果所产生的热量一点都不散发掉的话，则温升必将按直线规律（0Q线）上升，在这种情况下，达到稳定温升所需要的时间即为τ。事实上，电动机总是要散热的，所以，一台电动机实际达到稳定温升所需要的时间约为（3～4）τ。每台电动机的τ值是一常数。

当电动机过载时，所产生的热量不断增加，温升也必升高。举例说明如下：

（1）设I_M=150%I_MN，则稳定温升为θ_N′，发热曲线如图4-8中曲线②所示。在这种情况下，电动机的温升达到θ_N所需的时间缩短为τ′。

（2）设I_M=200%I_MN，则θ″_N=200%θ_N，发热曲线如图4-8中曲线③所示，由图知，温升达到θ_N所需时间更缩短为τ″。

可见，过载电流越大，达到额定温升的时间越短。(www.xing528.com)

图4-7 电动机的发热曲线

图4-8 过载时的发热曲线

2.反时限保护功能 根据电动机在过载后的发热情况，要求过载保护能够做到，当I_M=150%I_MN时，保护动作时间应短于τ′；而当I_M=200%I_MN时，保护动作时间应短于τ″。即过载越多，保护动作时间越短。这就是所谓的反时限保护特性，如图4-9所示。图中，横坐标是电动机电流I_M，纵坐标是保护动作时间t_θ。