Sondes à thermistance CTP 

   Sondes à thermistance CTP
60°C ... 180°C

Protection des moteurs électriques et transformateurs

La thermistance CTP est un petit capteur à résistance non linéaire , qui peut être intégré dans l'enroulement des moteur électriques. Il est fabriqué à partir d'un oxyde métallique ou d'un matériau semi-conducteur.

Conseils pratiques pour l'installation et l'utilisation de la thermistance CTP :

La relation entre la résistance et la température est non linéaire, elle varie fortement avec de faibles changements de température autour du point de consigne.

Pour un positionnement correct, les thermistances doivent être situées à proximité des zones thermiquement critiques, ou points chauds de l'enroulement. Cela permet de suivre de près la température des fils de cuivre. Toutefois un décalage subsistera en fonction de la taille de la sonde et de leur installation dans le bobinage.

Les thermistances sont à insérer dans les parties non tournantes des moteurs, telles que l'enroulement du stator dans un moteur à courant alternatif ou les enroulements de champ dans moteur à courant continu.

Sonde CTP triple

Sonde PTC simple

Sonde PTC triple

Sonde PTC triple

Sonde PTC à cosse

Sonde PTC à visser

    

Sonde simpleDisponible sur la boutique GUILCOR

Sonde double

Sonde tripleDisponible sur la boutique GUILCOR

Sonde à cosse

Sonde à visser

Support : Les avantages de la sonde à thermistance CTP

Evolution résistance sonde CTP / PTC

Les principaux avantages des thermistors sont:

  1. Leur petite taille leur permet d'être installés en contact direct avec l'enroulement du stator.
  2. Leur faible inertie thermique donne une réponse rapide et précise aux changements de température d'enroulement.
  3. Ils mesurent la température directement indépendamment de la façon dont ces températures sont initiées.
  4. Ils peuvent être utilisés pour détecter les conditions de surcharge dans les moteurs entraînés par des cariateurs de fréquence.

Le type le plus couramment utilisé dans l'industrie est la thermistance PTC , dont la caractéristique de résistance typique est représentée dans la courbe ci-après.

La résistance aux températures normales est relativement faible et reste presque constante jusqu'à la température de réponse nominale. Lorsque la température de réponse nominale est approché et dépassé, le gradient de la résistance augmente brusquement, donnant à la thermistance PTC une sensibilité élevée aux petits changements de température .

Au point de consigne, une augmentation de température de quelques degrés entraîne une augmentation importante de la résistance. La résistance est surveillée par un relais de protection et, lorsque le changement brutal de résistance est détecté par le relais de protection, il actionne un contact pour déclencher une alarme ou arrêter l'appareil protégé.

Les relais de protection à thermistance doivent se déclencher de manière fiable lorsque la résistance du capteur dépasse environ 3 kΩ .

Ils réagissent également à un circuit ouvert, soit dans le câble, soit dans le capteur à thermistance, assurant ainsi une protection contre les défaillances. Les relais modernes sont également conçus pour détecter un court-circuit de la sonde CTP , lorsque la résistance du capteur tombe en dessous d'environ 50 Ω.

Fréquemment utilisées dans les variateurs de vitesse à courant alternatif pourprotéger le moteur AC alimenté par les onduleurs. De nombreux variateurs AC modernes ont une unité de protection à thermistance intégrée évitant ainsi l'utilisation d'un relais de protection à thermistance séparé.

La température de déclenchement est généralement choisie suivant la classe d'isolment du moteur électrique.

Classe d'isolement moteur Température nominale inférieurTempérature d'alarmeTempérature de déclenchement
E120 ° C120 ° C130 ° C
F140 ° C140 ° C150 ° C
H165 ° C165 ° C175 ° C

En raison du transfert relativement lent de la chaleur vers les capteurs à travers l'isolation, les thermistances PTC n'offrent pas une protection suffisamment rapide contre les courts-circuits dans les moteurs ou les transformateurs. En outre, comme ils sont généralement situés dans les enroulements du stator, ils n'offrent pas une protection adéquate aux moteurs critiques ou aux conditions de démarrage à haute inertie ou de blocage du rotor .

Dans ces cas, pour obtenir une protection complète, il est recommandé d'utiliser des thermistances PTC en combinaison avec des relais de protection de moteur électroniques , qui surveillent le courant primaire consommé par le moteur.

L'application de thermistances PTC comme capteurs de température n'est efficace que lorsque:

  1. La température de réponse nominale de la thermistance est correctement sélectionnée pour la classe d'isolation utilisée sur l'enroulement.
  2. Les thermistances sont correctement situées à proximité des zones thermiquement critiques.
  3. Il y a une faible résistance thermique entre l'enroulement et la thermistance PTC. Cela dépend de l'isolation électrique entre l'enroulement et la thermistance. Comme les thermistances doivent être isolées des hautes tensions, il est plus difficile d'obtenir une faible résistance au transfert thermique dans les moteurs HT, qui ont une plus grande épaisseur d'isolation.

Plusieurs capteurs à thermistance peuvent être connectés en série dans un relai à une entrée, à condition que la résistance totale aux températures ambiantes ne dépasse pas 1,5 kΩ . En pratique, jusqu'à six capteurs de thermistance peuvent être connectés en série.

Pour un moteur à courant alternatif trip
hasé, deux capteurs à thermistance sont habituellement prévus dans chacun des trois enroulements et connectés en deux groupes de trois séries. Un groupe peut être utilisé pour l'alarme et l'autre groupe pour le déclenchement du moteur. Le groupe d'alarme est généralement sélectionné avec une température de réponse nominale inférieure,  généralement inférieure de 5 ° C ou 10 ° C au groupe de déclenchement .

Si l'opérateur ne prend aucune mesure, le groupe de déclenchement est utilisé pour arrêter le moteur pour éviter d'endommager l'isolation de l'enroulement.

L'emplacement physique des capteurs à thermistance dans un moteur à courant alternatif dépend de la construction du moteur, qu'il s'agisse d'un rotor cylindrique ou d'un rotor à pôles saillants, et de plusieurs autres variables de conception et de fabrication. Dans certains cas, l'emplacement optimal peut devoir être déterminé à partir de tests en conditions réel.

Support : Les relais pour thermistances CTP


Schema relais thermistances PTCLe relais de protection à thermistance est conçu pour être monté à l'intérieur d'une armoire de contrôle ou d'un centre de commande de moteur, généralement sur un rail Din standard. La figure ci-dessous montre une connexion typique de deux relais de protection de thermistance, et leurs groupes associés de capteurs de thermistance.

Pour la commande d'alarme et de déclenchement d'un moteur triphasé à induction CA. Les performances des relais de protection à thermistance peuvent être affectées par des interférences électriques externes, où des tensions peuvent être induites dans le câble du capteur.

Par conséquent, les câbles entre le relais de protection de thermistance et les capteurs de thermistance PTC doivent être sélectionnés et installés en vue de minimiser les effets du bruit induit.

Les câbles doivent être aussi courts que possible et doivent éviter de courir près des câbles bruyants ou à haute tension sur de longues distances !

Pendant les tests, il faut prendre soin de ne pas faire sauter les thermistances car cela peut les endommager !! La procédure correcte consiste à connecter tous les fils de thermistance ensemble et à appliquer la tension d'essai entre eux et la terre ou les phases.

Quelques recommandations pratiques pour le type de câbles à utiliser sont les suivantes:

  • Distances ≤ 20 m - Le câble parallèle standard est acceptable
  • Distances ≥ 20 m, ≤ 100 m - Un câble à paires torsadées est nécessaire
  • Distances ≥ 100 m - Un câble blindé à paire torsadée (STP) est nécessaire
  • Niveau d'interférence élevé  - Un câble à paire torsadée blindée (STP) est nécessaire