熱敏電阻和KTY傳感器在電動機(jī)中起什么作用

電動機(jī)和齒輪電動機(jī)運(yùn)行的最重要的運(yùn)行參數(shù)之一 是電動機(jī)繞組的溫度。電機(jī)發(fā)熱是由機(jī)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(jī)的熱量引起的。

嵌入電機(jī)定子繞組中的溫度傳感器，圖片來源：KEB美國

如果電動機(jī)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(jī)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(jī)和齒輪電動機(jī)（尤其是在運(yùn)動控制應(yīng)用中使用的電動機(jī)和齒輪電動機(jī)）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(jī)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(hù)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(shí)會顯示出可預(yù)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(dǎo)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(fù)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(fù)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(dǎo)體。這些半導(dǎo)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(shí)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(hù)繼電器，從而切斷流向電動機(jī)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(shí)電阻顯著增加。圖片來源：Ametherm

負(fù)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(diǎn)”，而NTC熱敏電阻更適合在寬溫度范圍內(nèi)進(jìn)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(jī)硅制成，并采用稱為擴(kuò)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(jī)和齒輪電動機(jī)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(jià)值電動機(jī)（例如鐵芯線性電動機(jī)）中更為普遍。