家用電器電動(dòng)機(jī)及變壓器的自復(fù)電路保護(hù)(08-100)

　　保護(hù)家用電器和專業(yè)電器設(shè)備中使用的電動(dòng)機(jī)，防止因?yàn)闄C(jī)械負(fù)荷超載、過(guò)熱、失速或堵轉(zhuǎn)、中線脫落、電壓嚴(yán)重過(guò)載、潮濕和其他因素而造成損壞，是設(shè)備制造商極為關(guān)心的問(wèn)題。新一代PPTC(高分子聚合物正溫度系數(shù))自復(fù)電路保護(hù)器是針對(duì)電源電壓為交流120V和240伏的產(chǎn)品而設(shè)計(jì)的，它能夠幫助家電設(shè)計(jì)師設(shè)計(jì)安全的產(chǎn)品，防止出現(xiàn)火災(zāi)，并且減少產(chǎn)品由于電動(dòng)機(jī)或者變壓器出現(xiàn)故障而退回返修和更換電動(dòng)機(jī)的費(fèi)用。

　　過(guò)流保護(hù)電路保護(hù)技術(shù)的比較

　　保護(hù)電子電路防止由于電流過(guò)載和過(guò)熱而造成損壞，是很多電路保護(hù)技術(shù)的主要功能。在過(guò)去，是用熔斷器或者可熔化的連接線來(lái)實(shí)現(xiàn)這種保護(hù)功能。但是，今天在使用電動(dòng)機(jī)的系統(tǒng)中，自復(fù)保護(hù)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(hù)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(guò)載的根源排除之后，電路就可以恢復(fù)到正常的工作狀態(tài)。

　　CPTC器件的保護(hù)功能是可以自動(dòng)恢復(fù)的;不過(guò)，由于它們的工作溫度相對(duì)較高、電阻大、尺寸大, 它們的應(yīng)用可能會(huì)受到限制。許多電器和使用電動(dòng)機(jī)的系統(tǒng)常常會(huì)受到?jīng)_擊、振動(dòng)、在高溫和低溫時(shí)會(huì)產(chǎn)生熱應(yīng)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(hù)電器中的電動(dòng)機(jī)，但是它們不能保持?jǐn)嚅_(kāi)的狀態(tài)，需要另外采取措施，防止它們反復(fù)地接通和斷開(kāi)。雙金屬片是用兩種不同的金屬粘結(jié)在一起的。當(dāng)電流超過(guò)雙金屬斷路器的額定電流時(shí)，過(guò)大的電流所產(chǎn)生的熱量會(huì)引起雙金屬片彎曲，因而引起一組觸點(diǎn)斷開(kāi)，將電流切斷。由于沒(méi)有電流流到電路中，雙金屬保護(hù)器會(huì)回到正常狀態(tài)，觸點(diǎn)接通，所以電流　恢復(fù)流動(dòng)。在電動(dòng)機(jī)堵止的情況下，雙金屬斷路器的觸點(diǎn)會(huì)一直反復(fù)地?cái)嚅_(kāi)、閉合，一直到把電源切斷。

　　雙金屬斷路器會(huì)的觸點(diǎn)反復(fù)斷開(kāi)、閉合，這有幾個(gè)缺點(diǎn)。這些缺點(diǎn)包括材料疲勞，觸點(diǎn)容易損壞，產(chǎn)生火花或者觸點(diǎn)會(huì)熔化。如果雙金屬斷路器的觸點(diǎn)不能斷開(kāi)，過(guò)大的電流會(huì)損壞電動(dòng)機(jī)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(jìn)的電子控制系統(tǒng)。

　　間歇運(yùn)行電動(dòng)機(jī)的保護(hù)技術(shù)

　　間歇運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)，例如攪拌器和食品加工設(shè)備中使用的電動(dòng)機(jī)，通常是工作一段有限的時(shí)間。一般地說(shuō)，如果這些產(chǎn)品工作的時(shí)間超過(guò)了設(shè)計(jì)的最高極限，通常會(huì)導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)、過(guò)熱，最終損壞。由于觸點(diǎn)出現(xiàn)故障或者使用者誤用，會(huì)導(dǎo)致故障，而電源卻仍然加在電動(dòng)機(jī)上。

　　為了防止過(guò)熱，使用的電路保護(hù)器的“動(dòng)作”必須很快，但是不要比原先打算的快，避免給使用者帶來(lái)厭煩。在設(shè)計(jì)方面的挑戰(zhàn)是要制定一個(gè)保護(hù)計(jì)劃，它能有效地保護(hù)電動(dòng)機(jī)，又不會(huì)出現(xiàn)令人感到厭煩的誤動(dòng)作。

　　在某些使用機(jī)械化設(shè)備中，一些電氣元件在啟動(dòng)時(shí)電流很大，電路保護(hù)器的滋擾性動(dòng)作往往與它有關(guān)。PPTC電路保護(hù)器的主要優(yōu)點(diǎn)是，為了避免滋擾性的動(dòng)作，可以指定一個(gè)動(dòng)作電流，它比電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的電流低很多，但是它的動(dòng)作時(shí)間是系統(tǒng)工作周期的幾倍。

　　圖1 PPTC保護(hù)器在電動(dòng)機(jī)電路中的典型應(yīng)用

　　如圖1所示，PPTC保護(hù)器可以安裝在電動(dòng)機(jī)的電路中起保護(hù)作用，防止因?yàn)殡娏鬟^(guò)大或者過(guò)熱而損壞電動(dòng)機(jī)。如果把這個(gè)器件裝在電動(dòng)機(jī)里面，它會(huì)對(duì)電動(dòng)機(jī)中流過(guò)的電流作出反應(yīng)，也會(huì)對(duì)溫升作出反應(yīng)，在出現(xiàn)故障時(shí)，溫度就會(huì)升高。