Mini-Turbogebläse für 5-kW-Brennstoffzelle

Um die Lebensdauer eines Gleichstrommotors zu verlängern, werden Schutzvorrichtungen und Motorsteuerungen verwendet, um ihn vor mechanischer Beschädigung, übermäßiger Feuchtigkeit, hoher dielektrischer Beanspruchung und hoher Temperatur oder thermischer Überlastung zu schützen. Diese Schutzvorrichtungen erkennen Motorfehlerbedingungen und geben entweder einen Alarm aus, um den Motor zu benachrichtigen Bediener oder schaltet den Motor automatisch ab, wenn ein Fehlerzustand auftritt. Bei Überlastung werden die Motoren mit thermischen Überlastrelais geschützt. Bimetallische thermische Überlastschutzvorrichtungen sind in die Motorwicklungen eingebettet und bestehen aus zwei unterschiedlichen Metallen. Sie sind so konstruiert, dass sich die Bimetallstreifen bei Erreichen eines Temperatursollwerts in entgegengesetzte Richtungen biegen, um den Steuerstromkreis zu öffnen und den Motor abzuschalten. Heizungen sind externe thermische Überlastschutzvorrichtungen, die in Reihe mit den Motorwicklungen geschaltet und im Motorschütz montiert sind. Löttiegelheizungen schmelzen bei Überlastung, was dazu führt, dass der Motorsteuerkreis den Motor abschaltet. Bimetall-Heizungen funktionieren auf die gleiche Weise wie eingebettete Bimetall-Schutzvorrichtungen. Sicherungen und Leistungsschalter sind Überstrom- oder Kurzschlussschutz.

Erdschlussrelais bieten auch einen Überstromschutz. Sie überwachen den elektrischen Strom zwischen den Motorwicklungen und der Erdung des Erdsystems. Bei Motorgeneratoren verhindern Rückstromrelais, dass sich die Batterie entlädt und den Generator motorisiert. Da ein Feldverlust des Gleichstrommotors zu gefährlichem Durchgehen oder Überdrehzahl führen kann, werden Feldausfallrelais parallel zum Feld des Motors geschaltet, um den Feldstrom zu erfassen. Wenn der Feldstrom unter einen Sollwert sinkt, schaltet das Relais den Anker des Motors ab. Ein blockierter Rotor verhindert, dass ein Motor beschleunigt, nachdem seine Startsequenz eingeleitet wurde. Distanzrelais schützen Motoren vor Fehlern durch blockierten Rotor. Der Motorunterspannungsschutz ist typischerweise in Motorsteuerungen oder Starter integriert. Darüber hinaus können Motoren mit Trenntransformatoren, Leistungskonditionierungsgeräten, MOVs, Ableitern und Oberschwingungsfiltern vor Überspannungen oder Überspannungen geschützt werden. Umgebungsbedingungen wie Staub, explosive Dämpfe, Wasser und hohe Umgebungstemperaturen können den Betrieb eines Gleichstrommotors beeinträchtigen. Um einen Motor vor diesen Umgebungsbedingungen zu schützen, haben die National Electrical Manufacturers Association (NEMA) und die International Electrotechnical Commission (IEC) standardisierte Motorgehäusekonstruktionen entwickelt, die auf dem Umweltschutz basieren, den sie vor Verunreinigungen bieten. Auch moderne Software wie Motor-CAD kann in der Konstruktionsphase eingesetzt werden, um den thermischen Wirkungsgrad eines Motors zu steigern.