Protección de sobrecarga del motor: principio de funcionamiento, características y tipos

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificación: 2023-12-17 10:24

La protección del motor eléctrico contra sobrecargas hoy en día es una de las principales tareas que deben resolverse para poder operar con éxito este dispositivo. Estos tipos de motores se utilizan bastante y, por lo tanto, se han inventado muchas formas de protegerlos de diversos efectos negativos.

Niveles de protección

Existe una gran variedad de dispositivos para proteger este equipo, sin embargo, todos ellos se pueden dividir en niveles.

• Nivel de protección contra cortocircuito externo. Muy a menudo, aquí se utilizan varios tipos de relés. Estos dispositivos y el nivel de protección están en el nivel oficial. En otras palabras, este es un elemento de protección obligatorio que debe instalarse de acuerdo con las normas de seguridad en el territorio de la Federación Rusa.
• El relé de protección contra sobrecarga del motor ayudará a evitar una variedad de daños críticos durante el funcionamiento, así como posibles daños. Estos dispositivos también pertenecen al nivel externo de protección.
• Una capa interior de protección evita posiblessobrecalentamiento de las piezas del motor. Para ello, a veces se utilizan interruptores externos y, a veces, relés de sobrecarga.

Causas de fallas en los equipos

Hoy en día, existen una gran variedad de problemas que pueden afectar el rendimiento de un motor eléctrico si no está equipado con dispositivos de protección.

1. Un voltaje eléctrico bajo o, por el contrario, un nivel de suministro demasiado alto puede causar fallas.
2. Posibles daños por cambiar la frecuencia del suministro de corriente demasiado rápido y con demasiada frecuencia.
3. La instalación incorrecta de la unidad o de sus componentes también puede ser peligrosa.
4. La temperatura sube a un valor crítico o superior.
5. La f alta de refrigeración también provoca averías.
6. La temperatura ambiente elevada tiene un fuerte efecto negativo.
7. Pocas personas saben que la baja presión o poner el motor muy por encima del nivel del mar, lo que provoca baja presión, también tiene un efecto negativo.
8. Por supuesto, es necesario proteger el motor de las sobrecargas que pueden ocurrir debido a cortes de energía.
9. El encendido y apagado frecuente del dispositivo es un defecto negativo que también debe eliminarse con la ayuda de dispositivos de protección.

Fusibles

El nombre completo del equipo de protección es interruptor de seguridad fusible. Este dispositivo combina y automáticointerruptor y fusible, que se encuentran en la misma carcasa. El interruptor también puede abrir o cerrar el circuito manualmente. El fusible es la protección del motor eléctrico contra sobrecorriente.

Cabe señalar que el diseño del interruptor de emergencia prevé una carcasa especial que protege al personal del contacto accidental con los terminales del dispositivo, así como a los propios contactos de la oxidación.

En lo que respecta al fusible, este dispositivo debe poder distinguir entre una sobrecorriente y un cortocircuito en el circuito. Esto es muy importante, ya que la sobrecorriente a corto plazo es bastante aceptable. Sin embargo, la protección contra sobrecarga del motor debería dispararse inmediatamente si este parámetro sigue aumentando.

Fusibles de cortocircuito

Hay un tipo de fusible que está diseñado para proteger la unidad de un cortocircuito (cortocircuito). Sin embargo, vale la pena señalar aquí que el fusible de acción rápida puede fallar si se produce una sobrecarga a corto plazo durante el arranque del dispositivo, es decir, un aumento en la corriente de arranque. Por esta razón, este tipo de dispositivos se suelen utilizar en redes en las que dicho s alto no es posible. En cuanto al protector de sobrecarga del motor en sí, el fusible de acción rápida puede manejar hasta un 500 % más que su corriente nominal si la diferencia dura menos de un cuarto de segundo.

Fusibles de retardo

El desarrollo de la tecnología ha llevado al hecho de que fue posible crear un dispositivo de protección contra sobrecarga y cortocircuito al mismo tiempo. Esta herramienta era un fusible con un retraso. La peculiaridad es que es capaz de soportar un aumento de corriente de 5 veces si no dura más de 10 segundos. Es posible un aumento aún mayor en el parámetro, pero por un período más corto antes de que se funda el fusible. Sin embargo, la mayoría de las veces, un intervalo de 10 segundos es suficiente para arrancar el motor y para que el fusible no funcione. La protección de un motor eléctrico monofásico contra sobrecargas, cortocircuitos y otro tipo de motor eléctrico mediante un dispositivo de este tipo se considera una de las más confiables.

También vale la pena señalar aquí cómo se determina el tiempo de respuesta de este dispositivo de protección. El tiempo de respuesta de un fusible es el tiempo durante el cual se funde su elemento fusible (alambre). Cuando el cable se derrite por completo, el circuito se abre. Si hablamos de la dependencia del tiempo de desconexión de la sobrecarga para este tipo de equipos de protección, entonces son inversamente proporcionales. En otras palabras, la protección de sobrecarga de corriente del motor eléctrico funciona así: cuanto mayor es la intensidad de la corriente, más rápido se derrite el cable, lo que significa que se reduce el tiempo para desconectar el circuito.

Aparatos magnéticos y térmicos

Hoy en día, los dispositivos automáticos de tipo térmico se consideran los dispositivos más confiables y económicos para proteger un motor eléctricode la sobrecarga térmica. Estos dispositivos también son capaces de soportar grandes amplitudes de corriente que pueden ocurrir durante el arranque del instrumento. Además, los fusibles térmicos protegen contra problemas como, por ejemplo, un rotor bloqueado.

La protección de los motores eléctricos asíncronos contra sobrecargas se puede realizar mediante interruptores magnéticos automáticos. Son altamente fiables, precisos y económicos. Su peculiaridad radica en que el límite de temperatura de su funcionamiento no se ve afectado por cambios en la temperatura ambiente, lo cual es muy importante en algunas condiciones de funcionamiento. También son diferentes de los temas térmicos, tienen un tiempo de respuesta más preciso.

Relé de sobrecarga

Sin embargo, las funciones de este dispositivo son bastante simples y muy importantes.

1. Un dispositivo de este tipo es capaz de soportar un pico de corriente de corta duración durante el arranque del motor sin romper el circuito, que es lo más importante.
2. La apertura del circuito ocurre si la corriente aumenta al valor cuando existe una amenaza de rotura del dispositivo protegido.
3. Después de eliminar la sobrecarga, el relé puede restablecerse automáticamente o puede restablecerse manualmente.

Vale la pena señalar que la protección actual del motor eléctrico contra sobrecargas mediante un relé se realiza de acuerdo con la característica de respuesta. En otras palabras, dependiendo de la clase del dispositivo. Los más comunes son las clases 10, 20 y 30. El primer grupo son relés queactuar en caso de sobrecarga, dentro de los 10 segundos y si el valor numérico de la corriente supera el 600% de la nominal. El segundo grupo se activa después de 20 segundos o menos, el tercero, respectivamente, después de 30 segundos o menos.

Protección con fusibles y relés

Hoy en día, es bastante común combinar dos medios de protección: fusibles y relés. Esta combinación funciona de la siguiente manera. El fusible debe proteger el motor de un cortocircuito y, por lo tanto, debe tener una capacidad suficientemente grande. Debido a esto, no puede proteger el dispositivo de corrientes más bajas pero aún peligrosas. Es para eliminar esta deficiencia que se introducen relés en el sistema que responden a fluctuaciones de corriente más débiles, pero aún peligrosas. Lo más importante en este caso es configurar el fusible para que se funda antes de que se produzca algún daño.

Protección exterior

Actualmente, los sistemas avanzados de protección externa del motor se utilizan con bastante frecuencia. Pueden proteger el dispositivo de sobretensión, desequilibrio de fase, son capaces de eliminar vibraciones o limitar el número de encendidos y apagados. Además, dichas herramientas tienen un sensor térmico incorporado que ayuda a controlar la temperatura de los cojinetes y el estator. Otra característica de dicho dispositivo es que es capaz de percibir y procesar una señal digital que crea un sensor de temperatura.

El objetivo principal del equipo de protección externo- esta es la preservación de la eficiencia de los motores trifásicos. Además de poder proteger el motor durante un corte de energía, dicho equipo también tiene otros beneficios.

• Una unidad exterior puede generar y señalar un fallo antes de que afecte a la máquina.
• Diagnostica problemas que ya han ocurrido.
• Habilita la prueba de relés durante el mantenimiento.

Con base en lo anterior, se puede argumentar que existe una amplia variedad de dispositivos para proteger un motor eléctrico de sobrecarga. Además, cada uno de ellos puede proteger el dispositivo de ciertas influencias negativas y, por lo tanto, es recomendable combinarlos.