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Información del producto Protección de motores y maquinaria

Control de temperatura con termistores PTC

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Termistor PTC para

control de devanado

Sensor PTC de rosca y de superficie

- Información general Los termistores PTC son semiconductores cerámicos que, debido a su elevado coeficiente térmico (PTC = Positive Temperature Coefficient), se prestan a una gran variedad de aplicaciones. - Aplicaciones Protección contra sobretemperatura de devanados en motores y transformadores con fuerte estrés térmico; control de la temperatura de rodamientos en ingeniería mecánica; monitorización de la temperatura cuerpos de refrigeración de semiconductores de potencia en electrónica industrial. - Principios de funcionamiento El termistor PTC para protección térmica de máquinas es un componente dependiente de la temperatura. La temperatura nominal de funcionamiento corresponde al Punto de Curie de la cerámica. La Resistencia del sensor PTC se eleva abruptamente frente a cambios de temperatura relativamente pequeños, lo que desencadena la función de conmutación. - Ventajas

Rigurosa repetitividad del punto de respuesta.

Larga vida útil.

Muy bajo coste.

Una pronunciada respuesta frente a temperatura que permite realizar un fácil control electrónico.

Corriente autolimitada.

Muy ligero.

Constante térmica temporal baja.

Disponibilidad de diseños extremadamente pequeños.





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- Datos técnicos básicos Curva característica (Resistencia frente a Temperatura) La ventaja de los termistores PTC se halla en la pronunciada pendiente de la gráfica de la izquierda, la cual refleja un fuerte aumento de la resistencia frente a pequeñas variaciones de temperatura. Por ello, este sensor puede ser fácilmente utilizado tanto en tareas de control térmico como en funciones de medición y regulación electrónica. El PTC ha de mantenerse en contacto directo térmico con el medio o cuerpo a controlar. La resistencia RKL (representada en escala logarítmica) muestra como al cruzar una determinada barrera térmica (TTNF =

Temperatura Nominal de Funcionamiento) la resistencia del sensor sale disparada hacia arriba de la gráfica. Los estándares de esta serie abarcan el rango de temperaturas que va desde los 60°C hasta los 180°C de acuerdo con las normas DIN 44081 y DIN 44082. Valores de la Resistencia (de acuerdo con DIN 44081 y DIN 44082) La resistencia la temperatura característica de los termistores PTC para la protección térmica de máquinas está definida en la siguiente tabla:

Rango de Temperatura (TKL)

Resistencia PTC (RKL)

Tensión continua (Voltaje de prueba U)

-20°C hasta TTNF -20K

RKL < 250 Ω U < 2,5 V

a TTNF -5K RKL < 550 Ω U < 2,5 V

a TTNF +5K RKL > 1330 Ω U < 2,5 V

a TTNF +15K RKL > 4000 Ω U < 7,5 V

La carga no debe aplicarse a los termistores para evitar un efecto de auto-calentamiento. A temperatura ambiente, el valor de la resistencia del termistor se mantiene normalmente entre 50 Ω y 100 Ω. También puede estar entre 30 Ω y 250 Ω. A ésta temperatura (TTNF), los valores de resistencia no tienen relevancia sobre el funcionamiento normal del termistor. La TNF de un PTC, en el rango entre +60°C y +180°C, progresa normalmente en intervalos de 10°K.





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Ejemplo de aplicación para la protección de motores eléctricos y maquinas. La precisión, sensibilidad y el reducido tamaño de los PTC los hacen idóneos para su uso en la protección de maquinaria eléctrica. Estos deben situarse en contacto con el devanado. La TNF se elige en función de la clase de aislamiento del devanado. Los motores trifásicos requerirán 3 termistores PTC. Las conexiones terminales del PTC deben conectarse mediante un bloque terminal a un dispositivo de desconexión. Si la temperatura del motor excede la TNF, se activará el relé y se cortará la corriente. Cuando la temperatura del devanado se enfríe por debajo de la TNF, la baja Resistencia del PTC permitirá que el motor (o transformador) se reanude. Hay varios fabricantes que disponen de controladores de relé adecuados para su uso conjunto con termistores PTC, como SIEMENS 3UN6, REISSMANN TMS 100 and TMS 200… Pero, además de estos, pueden usarse otros controladores de relé estándar. Rango de funcionamiento de PTC´s (en conjunto con controladores de relé) para protección térmica. Los controladores de relé se activan normalmente entre los 1650Ω y los 4000Ω (siguiendo la DIN VDE 0660) Los puntos de referencia para 1, 3, 6 y 9 termistores PTC conectados en serie están representados en la gráfica de la izquierda. Según ésta:

1 PTC se activa no más tarde de TTNF +15 K; y no antes de TTNF +5 K.

3 PTC se activan no más tarde de TTNF +5 K; y no antes de TTNF -5 K.

6 PTC se activan no más tarde de TTNF ; y no antes de TTNF -20 K.

9 PTC a temperatura ambiente tienen un valor de resistencia combinado que coincide automáticamente con los límites de activación del controlador de relé.





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Cualidades electro-mecánicas

Características Forma estándar

K155, KZ 255, KD 355,G 155, GO 155 Forma reducida K135, KZ 235, KD 335,G 135, GO 135

Diámetro de la bola aprox. 3-3,5 mm aprox. 2-2,5 mm

Tubo termorretráctil Kynar, aprox. 15mm Kynar, aprox. 11mm

Cable cable trenzado de cobre plateado aislado con Teflón (PTFE), 24 AWG, o AWG 26 de acuerdo con la elección del fabricante.

Longitud Sensor único: Doble sensor: Triple sensor:

500 ± 10 mm 500/180/500 ± 10 mm 500/180-180/500 ± 10 mm

Código de colores Codificación de color según DIN 44081 y 44082 (tabla página 6)

Conexiones terminales Extremo de cable semi-pelado

Fuerza de aislamiento U > 600 VAC

Resistencia del cable a +20°C: AWG26 = 133 Ω/km; AWG24 = 82,7 Ω/km

Temperatura admisible de trabajo Hasta +200°C

Tensión máxima de trabajo modelo Siemens: modelo Philips:

Umax = 30V CC Umax = 25V CC

Tensión continua de medición U = 2,5V CC

Aislamiento de prueba: (fuerza aislante frente a tensión)

Ueff = 2500V CA

Temperatura nominal de funcionamiento TTNF

en intervalos de 10K:

en intervalos de 5K:

+60°C a +180°C +145°C, +155°C

Tolerancia Δ TTNF

TNF=+60°C a +160°C: TNF =+170°C a +180°C:

± 5 K ± 6 K

± 5 K ± 7 K

Tiempo de desconexión < 5 s < 3 s

Categorías climáticas según norma DIN 40040

HFF: Categoría inferior de temperatura: H = -25°C Categoría superior de temperatura: F = +180°C Clase de humedad F: humedad relativa media = 75%, 95% continua durante 30 días seguidos al año, 85% ocasional en los días restantes; por precipitación no admisible.

Temperatura de almacenamiento mínima: -25°C máxima: +65°C





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Cualidades electro-mecánicas.

Clase de aislamiento La clase de aislamiento para maquinaria susceptible de protección por PTC´s está graduada de acuedo con la norma VDE 0530 mostrada en la tabla de aquí abajo.

Clase de material aislante Y A E B F H C

Límite de temperatura clasificado

+90°C +105°C +120°C +130°C +155°C +180°C sobre +180°C

Test de aislamiento Antes de realizar el test, los cables de los sensores deben estar conectados eléctricamente. La

tensión de prueba se conecta a los cables y al devanado del motor según las normas DIN 44081 and DIN VDE 0530.

Test de Resistencia de los termistores instalados

Debido al efecto de autocalenamiento, debe utilizarse un método para medir los termistores PTC en los que la caída de tensión no supere los 2,5 V CC. La medición ha de hacerse con un puente (p.e: Wheatstone). Una lectura de ≤ 250 Ω por sensor indica que el sensor y el cable están correctamente instalados. Cuando haya más de un sensor conectado en serie, entonces la resistencia será un múltiplo de ≤ 250 Ω.

Instrucciones de instalación para motores eléctricos

Es importante insertar los sensores en las bobinas del estator (lo más cerca posible del rotor) antes de realizar el proceso de impregnación o barnizado del devanado. La temperatura del devanado no debe superar los 175°C en los sensores con TNF=160°C ó los 185°C para los de TNF=170°C. Si se usan agentes o barnices impregnantes químicamente no neutros, el usuario debe encargarse de probar la resistividad de los sensores. El sensor ha de insertarse en medio de los bobinados terminales, asegurándose de que queden completamente rodeados por éstos. Los espacios vacíos y las cavidades de aire pueden influir en la transmisión de calor. En cada pierna del devanado debe insertarse un sensor con los cables en paralelo a los conductores de las bobinas. El montaje de varios sensores ha de hacerse en serie. Los cables deben conectarse al bloque terminal del tablero para asegurarse de que estén separados de los terminales del devanado. Cuando se instalen los sensores deben evitarse la tensión y otros esfuerzos mecánicos. Se recomienda encarecidamente evitar bucles en los cables para impedir la formación de interferencias de voltaje.

Control de calidad

A menos que se solicite lo contrario, el control de calidad se realiza según norma DIN 40080, AQL (Nivel de calidad aceptable) con MIL-Standard 105D y IEC 410 a discreción del fabricante. Las precisas técnicas de producción y verificación llevadas a cabo en REISSMANN son garantía de la exactitud de medida de sus termistores PTC. Todos los procesos de fabricación acatan las normas DIN 44081 y 44082. Encargos especiales (como cables más largos, etc.) pueden estar rápidamente disponibles bajo pedido. Atención: ¡Los extremos terminales de los cables PTC no deben conectarse a una tensión mayor a 2,5 V CC! Se recomienda el uso de etiquetas de advertencia que puedan fijarse a cualquier aparato en el que exista la posibilidad de conectar el sensor a una tensión superior a 2,5 V CC. Si lo desea, nosotros podemos proporcionárselas.





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Single-PTC Twin-PTC Triple-PTC Thermistor Thermistor Thermistor

Información técnica, código de color de los cables y clasificación de los termistores PTC:

Temp. nominal de funcionamiento ± Tolerancia TTNF ± ΔTTNF [°C]

Resistencia R [Ω] 1)

de -20°C a TTNF -20K

Resistencia R [Ω] 1)

a temperatura termistores PTC: Código de color de los cables

Clasificación 2)

TTNF – ΔTTNF

(UKL ≤ 2,5 V) TTNF + ΔTTNF

(UKL ≤ 2,5 V) TTNF + 15K

(UKL ≤ 7,5 V) Sensor único Doble sensor Triple sensor Sensor de rosca Sensor de superficie

60 ± 5 ≤ 100 ≤ 570 ≥ 570 - blanco gris 31-K1x5 31-KZ2x5 31-KD3x5 31-G1x5 31-GO1x5

70 ± 5 ≤ 570 ≥ 570 - blanco marrón 41-K1x5 41-KZ2x5 41-KD3x5 41-G1x5 41-GO1x5

80 ± 5 ≤ 570 ≥ 570 - blanco blanco 51-K1x5 51-KZ2x5 51-KD3x5 51-G1x5 51-GO1x5

90 ± 5 ≤ 550 ≥ 1330 ≥ 4000 verde verde 61-K1x5 61-KZ2x5 61-KD3x5 61-G1x5 61-GO1x5

100 ± 5 ≤ 550 ≥ 1330 ≥ 4000 rojo rojo 71-K1x5 71-KZ2x5 71-KD3x5 71-G1x5 71-GO1x5

110 ± 5 ≤ 550 ≥ 1330 ≥ 4000 marrón marrón 81-K1x5 81-KZ2x5 81-KD3x5 81-G1x5 81-GO1x5

120 ± 5 ≤ 550 ≥ 1330 ≥ 4000 gris gris 91-K1x5 91-KZ2x5 91-KD3x5 91-G1x5 91-GO1x5

130 ± 5 ≤ 550 ≥ 1330 ≥ 4000 azul azul 101-K1x5 101-KZ2x5 101-KD3x5 101-G1x5 101-GO1x5

140 ± 5 ≤ 550 ≥ 1330 ≥ 4000 blanco azul 111-K1x5 111-KZ2x5 111-KD3x5 111-G1x5 111-GO1x5

145 ± 5 ≤ 550 ≥ 1330 ≥ 4000 blanco negro 116-K1x5 116-KZ2x5 116-KD3x5 116-G1x5 116-GO1x5

150 ± 5 ≤ 550 ≥ 1330 ≥ 4000 negro negro 121-K1x5 121-KZ2x5 121-KD3x5 121-G1x5 121-GO1x5

155 ± 5 ≤ 550 ≥ 1330 ≥ 4000 azul negro 126-K1x5 126-KZ2x5 126-KD3x5 126-G1x5 126-GO1x5

160 ± 5 ≤ 550 ≥ 1330 ≥ 4000 azul rojo 131-K1x5 131-KZ2x5 131-KD3x5 131-G1x5 131-GO1x5

170 ± 7 ≤ 570 ≥ 570 - blanco verde 141-K1x5 141-KZ2x5 141-KD3x5 141-G1x5 141-GO1x5

180 ± 7 ≤ 570 ≥ 570 - blanco rojo 151-K1x5 151-KZ2x5 151-KD3x5 151-G1x5 151-GO1x5

190 ± 7 3)

≤ 570 ≥ 570 - - - - - - - -

200 ± 7 3)

≤ 570 ≥ 570 - - - - - - - -

210 ± 7 3)

≤ 570 ≥ 570 - - - - - - - -

Notas:

1. El valor de la resistencia es para un único termistor PTC, éste valor debe multiplicarse según el termistor sea doble, triple o de series múltiples. 2. Por favor, sustituya la “x” en la clasificación por un “5” para los termistores estándar y por un “3” para los reducidos.

3. Los sensores con TNF igual a 190°C, 200°C y 210°C no están incluidos en la normas DIN44081 y DIN44082 y, por lo tanto, no están subordinados a las gráficas estandarizadas ni a la codificación de color.





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Ejemplos de sensores:

Modelo PTC Dimensiones u otros diseños y longitud de cableado (L4)

según requisitos del cliente

L1 [mm] L2 [mm] / color L3 [mm] L4 [mm] Ømax. [mm] ØL [mm] (según elección del fabricante)

estándar 15 180 / negro 10 520 3,5 0,42 / 0,54

reducido 11 180 / amarillo 10 520 2,5 0,42 / 0,54

Protección de maquinaria y motores eléctricos Termistores PTC para medición y control (30V) según DIN 44081 y DIN 44082

Sensor único Doble sensor Triple sensor Sensor de rosca PTC Sensor de superficie PTC PTC PTC PTC





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- Sensores PTC Ejemplos de diseños de termistores PTC

Manguito termorretráctil

(Para el control de temperaturas de bobinas o habitáculos)

Alu-Sensor de rosca SW10-M4 SM8-M3





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V2A / V4A Termistor en camisa de acero o cerámica

Termistor en camisa de cerámica o latón

Sensor de superficie en arandela

Responsabilidad: No se aceptarán responsabilidades por aquellos termistores que no hayan sido instalados y probados de acuerdo con los estándares listados en nuestras hojas de datos. Debido a nuestro continuo programa de investigación y desarrollo, las especificaciones del producto pueden estar sujetas a cambios a discreción del fabricante. Para consejo o mayor información, no dude en contactarnos:

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