기술의 발전으로 모터의 적용 범위가 점점 더 넓어지고 있으며, 특히 일상생활과 생산 현장에서 모터의 사용이 점점 더 중요해지고 있습니다. 하지만 모터 소손 사고 또한 종종 발생합니다. 실제로 모터 소손은 주로 정지 코일 과열, 과부하, 모터 과부하, 결상 등의 원인으로 발생합니다. 과열 보호기 설치는 모터를 보호하는 효과적인 방법 중 하나입니다. 과열 보호기는 온도 스위치, 온도 제어 스위치 등으로도 불립니다. 온도 감지 소자로 바이메탈 스트립을 사용하는 온도 스위치입니다. 기기가 정상적으로 작동할 때 바이메탈 스트립은 자유 상태이고 접점은 단선 상태입니다. 온도가 동작 온도까지 상승하면 바이메탈 소자가 가열되어 내부 응력을 발생시키고 빠르게 작용하여 접점을 열고 회로를 차단/연결하여 과열 보호 기능을 수행합니다. 주변 온도가 보호기의 복귀 온도까지 떨어지면 접점이 다시 닫혀 회로를 연결하고 모터는 다시 작동합니다.

적절한 보호 장치를 선택하는 것은 매우 중요합니다. 그렇지 않으면 보호 역할을 제대로 수행하지 못할 뿐만 아니라 잘못된 선택으로 인해 모터가 작동하지 않거나 심지어 타버릴 수도 있습니다.

1. 전압 및 전류 결정

모터는 380V, 230V, 220V, 110V 등 다양한 전압 범위를 갖습니다. DC 모터는 36V, 24V, 12V 등 다양한 전압 범위를 갖습니다. 정격 전압이 다른 보호기는 작동 전압에 따라 선택됩니다. 원칙적으로 실제 적용 전압은 보호기의 정격 전압보다 작거나 같아야 합니다. 예를 들어, 380V 모터에는 정격 전압이 220V인 보호기를 사용할 수 없지만, 정격 전압이 220V인 보호기는 110V 모터에 사용할 수 있습니다.

모터의 전류는 기동 전류, 정상 작동 전류, 그리고 정지 전류의 세 가지 유형으로 나뉩니다. 선택된 보호기의 정격 전류는 세 가지 전류의 최대값보다 커야 하며, 여유를 두어야 합니다. 예를 들어, 모터의 정상 작동 전류가 1A, 시동 전류가 1.5A, 스톨 전류가 2A인 경우, 선택된 보호기의 정격 전류는 최소 2A여야 합니다. 여유를 두기 위해 정격 전류 3A 또는 5A를 선택하는 것이 가장 좋습니다. 일부 모터는 시동 전류가 보호기의 정격 전류보다 크지만 시동 시간이 짧고 정상 작동 전류와 스톨 전류가 보호기의 정격 전류보다 작습니다. 이 경우에도 이 보호기를 선택할 수 있습니다. 시동 전류가 정격 전류보다 크더라도 시간이 짧기 때문에 전류의 열 효과가 이중 칩을 가열하여 보호기를 보호할 시간이 충분하지 않아 오동작을 방지하기 때문입니다.

2. 보호 온도 선택

보호 온도 선택은 에나멜 전선의 절연 등급, 설치 위치, 보호기 유형이라는 세 가지 요소와 관련이 있습니다.

보호 온도는 최대 허용 온도보다 낮아야 합니다. 예를 들어, F등급 에나멜선의 최대 온도는 155도입니다. 실제 선택은 145도 또는 150도입니다.

설치 위치는 코일 내장형과 코일 외부에 연결하는 방식으로 나뉩니다. 모터가 차단되고 가열되면 과열 현상이 내부에서 외부로 확산되기 때문입니다. 보호기를 내부에 매립하는 경우 보호 온도는 에나멜선의 최대 온도보다 약간 낮을 수 있습니다. 코일 외부에 연결하는 경우 내부와 외부의 온도 차이를 고려하여 온도가 더 낮은 보호기를 선택해야 합니다. 예를 들어, 절연 등급이 F등급 에나멜선이고 코일 내부와 외부의 온도 차이가 20도라면, 약 155-20=135도의 보호기를 선택해야 합니다.

3. 프로텍터 선택

제한된 설치 위치: 코일 매립형 코일이 막히거나 비정상적인 경우, 열은 일반적으로 코일 내부에서 시작하여 점차 코일 표면으로 전달됩니다. 코일 표면에 배치하면 지연이 발생합니다. 또는 동일 모델이라도 권취 횟수가 많아 내부 공간이 좁아 프로텍터를 설치할 수 없는 경우가 있습니다. ST01/ST11 버튼형: ST01 U10은 회로 기판에 직접 웨이브 솔더링되며, 프로텍터 마이크 헤드는 코일 표면에 가깝습니다.

매립 후 몰딩 압력 방지: 현재 업계의 해결책은 홈을 파고 성형 후 삽입하거나, 가짜 프로텍터를 사용하여 내부에 성형한 후 삽입하는 것입니다. 가짜 프로텍터는 코일을 손상시키고 생산 효율을 저하시킵니다. ST01 300N / ST11 450N / ST06 500N

진공 및 도장: 절연 성능을 확보하기 위해 고정자를 도료 탱크에 넣고 진공 상태로 만듭니다. 이때 압력은 -0.09mpa에 도달합니다. 특히 수성 도료는 유동성이 좋아 보호기 내부로 침투하기 쉽습니다. 도료가 접점 사이로 침투하여 제품 고장을 유발합니다.

더블피스를 통해 전류가 흐르는 과열 보호기를 사용하는 경우, 전류 가열로 인한 조기 트립 발생량을 설계 시 고려해야 합니다. 또한, 주변 온도에 따라 트립 발생량이 달라지므로 설계가 더욱 까다로워집니다. ST01/ST06/STH6/ST11은 순수 온도 보호기입니다. 작동 전류는 리드를 통과하며 더블피스를 통과하지 않으므로 트립 온도에 거의 영향을 미치지 않습니다. 설계는 비교적 간단합니다.

전류가 이중 보호기를 통과할 때, 이중 보호기는 트리핑 온도에 도달할 때 매우 느린 크리핑(creeping) 과정을 거쳐 접촉 압력이 너무 낮아지고 접촉 저항이 증가하며, 트리핑 온도에 도달했을 때 미세 절단(microcutting)이 발생합니다. 개방 거리가 짧기 때문에 트리핑 시 아크 현상이 심각해져 수명이 단축됩니다.

SAFTTY ST01, ST06, ST11 제품의 경우, 접점은 리드에 용접되거나 배치되며, 더블피스와 리드는 독립적으로 작동합니다. 그러나 온도가 트리핑 온도에 가까워지고 더블피스가 크립(creep)할 경우, 접점 압력과 접촉 저항은 변하지 않으므로 미세 절단 시 아크가 발생하지 않습니다. 더블피스가 트리핑 온도에 도달하면 빠르게 역전되어 리드의 가동 접점과 커버의 정접점이 분리되고 아크 및 융해 현상이 눈에 띄지 않습니다.

보호기의 절연층은 열 수축 후 날카로워져 에나멜 전선을 쉽게 절단하여 단락 또는 절연 내전압 부족을 유발할 수 있습니다. ST01 U4, BW-B, BW-E의 외피는 에폭시로 코팅되어 둥글고 매끄러워 에나멜 전선에 손상을 주지 않습니다.

방폭 모터 보호기이지만, 밀봉 성능이 좋지 않아 보호기 작동 시 아크 발생 문제가 발생할 수 있습니다. ST01 U4는 에폭시로 코팅되어 있습니다.