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、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)自復電路保護器是針對電源電壓為交流120V和240伏的產品而設計的，它能夠幫助家電設計師設計安全的產品，防止出現火災，并且減少產品由于電動機或者變壓器出現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這種保護功能。但是，今天在使用電動機的系統中，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。

　　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常常會受到沖擊、振動、在高溫和低溫時會產生熱應力，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，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，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。

　　間歇運行電動機的保護技術

　　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動、過熱，最終損壞。由于觸點出現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，在出現故障時，溫度就會升高。