Mini turbocompressor para célula de combustível de 5 kW

Para prolongar a vida útil de um motor CC, dispositivos de proteção e controladores de motor são usados ​​para protegê-lo contra danos mecânicos, umidade excessiva, alta tensão dielétrica e alta temperatura ou sobrecarga térmica. Esses dispositivos de proteção detectam condições de falha do motor e emitem um alarme para notificar o operador ou desenergizam automaticamente o motor quando ocorre uma condição de falha. Para condições de sobrecarga, os motores são protegidos com relés de sobrecarga térmica. Os protetores de sobrecarga térmica bimetálicos são embutidos nos enrolamentos do motor e feitos de dois metais diferentes. Eles são projetados de forma que as lâminas bimetálicas se dobrem em direções opostas quando um ponto de ajuste de temperatura é atingido, abrindo o circuito de controle e desenergizando o motor. Os aquecedores são protetores de sobrecarga térmica externos conectados em série com os enrolamentos do motor e montados no contator do motor. Os aquecedores de solda derretem em uma condição de sobrecarga, o que faz com que o circuito de controle do motor o desenergize. Os aquecedores bimetálicos funcionam da mesma maneira que os protetores bimetálicos embutidos. Fusíveis e disjuntores são protetores contra sobrecorrente ou curto-circuito.

Relés de falha à terra também fornecem proteção contra sobrecorrente. Eles monitoram a corrente elétrica entre os enrolamentos do motor e o aterramento do sistema. Em motores-geradores, relés de corrente reversa impedem que a bateria descarregue e acione o gerador. Como a perda de campo em motores CC pode causar uma condição perigosa de aceleração descontrolada ou sobrevelocidade, relés de perda de campo são conectados em paralelo com o campo do motor para detectar a corrente de campo. Quando a corrente de campo diminui abaixo de um ponto predefinido, o relé desenergiza a armadura do motor. A condição de rotor bloqueado impede que um motor acelere após o início da sequência de partida. Relés de distância protegem os motores contra falhas de rotor bloqueado. A proteção contra subtensão em motores é normalmente incorporada em controladores ou partidas de motores. Além disso, os motores podem ser protegidos contra sobretensões ou surtos com transformadores de isolamento, equipamentos de condicionamento de energia, varistores de óxido metálico (MOVs), para-raios e filtros de harmônicos. Condições ambientais, como poeira, vapores explosivos, água e altas temperaturas ambientes, podem afetar adversamente a operação de um motor CC. Para proteger um motor dessas condições ambientais, a National Electrical Manufacturers Association (NEMA) e a International Electrotechnical Commission (IEC) padronizaram os projetos de invólucros de motores com base na proteção ambiental que oferecem contra contaminantes. Softwares modernos, como o MotorCAD, também podem ser usados ​​na fase de projeto para ajudar a aumentar a eficiência térmica de um motor.