热敏电阻和KTY传感器在电动机中起什么作用

电动机和齿轮电动机运行的最重要的运行参数之一 是电动机绕组的温度。电机发热是由机械，电气和铜的损耗以及从外部环境（包括环境温度和周围设备）传递到电机的热量引起的。

嵌入电机定子绕组中的温度传感器，图片来源：KEB美国

如果电动机绕组的温度超过最高额定温度，则绕组可能会损坏，或者电动机绝缘可能损坏甚至完全失效。这就是为什么大多数电动机和齿轮电动机（尤其是在运动控制应用中使用的电动机和齿轮电动机）都将热敏电阻或硅电阻传感器（也称为KTY传感器）集成到电动机绕组中的原因。这些传感器直接监控绕组温度（而不是依靠电流测量），并与保护电路配合使用，以防止由于温度过高而损坏。

PTC和NTC热敏电阻

热敏电阻是一种在遇到温度变化时会显示出可预测且精确的电阻变化的器件，不论温度变化是由周围环境的传导或辐射引起的，还是由功耗引起的自发热引起的。

热敏电阻分为两种主要类型：具有正温度系数（PTC）的那些和具有负温度系数（NTC）的那些。正温度系数热敏电阻器经历的增加随着温度的升高，而负温度系数装置遇到的电阻降低的电阻随着温度上升。

正温度系数热敏电阻通常由陶瓷材料制成，该材料已被掺杂以形成半导体。这些半导体PTC传感器具有非线性的电阻-温度曲线，并且在临界温度（有时称为开关温度或居里温度）下，电阻会显着增加。电阻的尖峰可用于触发保护继电器，从而切断流向电动机的电流，从而防止损坏绕组和绝缘。

NTC热敏电阻的电阻随温度的升高呈非线性下降，而PTC热敏电阻的温度直至临界温度（Tc）略有下降，此时电阻显着增加。图片来源：Ametherm

负温度系数热敏电阻由一种陶瓷（多晶氧化物陶瓷）制成，随着温度的变化，电阻的变化非常精确。PTC热敏电阻在临界温度下会出现“开关点”，而NTC热敏电阻更适合在宽温度范围内进行精确温度监控，通常用于监控和限制浪涌电流。

硅电阻传感器（又名KTY传感器）

正温度系数传感器的另一种类型是硅电阻传感器，也称为KTY传感器（由KTY传感器的原始制造商Philips赋予该类型传感器的系列名称）。这些PTC传感器由掺杂的有机硅制成，并采用称为扩散电阻的过程制造，该过程使电阻几乎与制造公差无关。与PTC热敏电阻不同，PTC热敏电阻在临界温度下会急剧上升，而KTY传感器的电阻-温度曲线几乎是线性的。

硅电阻传感器（也称为KTY传感器）具有相对线性的正温度系数。图片来源：KEB美国

KTY传感器具有高度的稳定性（低热漂移）和几乎恒定的温度系数，并且通常还比PTC热敏电阻成本更低。PTC热敏电阻和KTY传感器通常都用于监视电动机和齿轮电动机中的绕组温度，而KTY传感器由于其高精度和线性特性而在大型或高价值电动机（例如铁芯线性电动机）中更为普遍。

审核编辑：符乾江