UNIVERSIDAD DE LAS FUERZAS ARMADASESPE-EL

CONSULTA DE CONTROL INDUSTRIAL

Nombre: Paul Romero AndradeCarrera: Mecatrónica Fecha: 03 de Febrero del 2016

Tema: Protección de motores eléctricos

Al utilizar protecciones en los motores eléctricos lo que se trata de prevenir es incendios por una descarga excesiva o un cortocircuito

Para sobrecarga

Este dispositivo está llamado a detectar las corrientes de sobrecarga comprendidas por encima de la corriente nominal; pero inferiores a las corrientes de cortocircuito. Aunque sensa también a estas últimas, su accionamiento es retardado y no actúa suficientemente rápido para despejarlas. En este caso suelen utilizarse relés bimetálicos, fusibles de acción retardada y relés electrónicos. [1]

1.- Interruptores Termo-magnéticos

Son ampliamente utilizados en las protecciones de baja tensión. Son útiles en la protección de cargas generales de iluminación, hornos, tomacorrientes, etc. No resultan tan eficientes en la protección de motores a causa del rango de las corrientes de sobrecarga y arranque. [2]

Selección: En atención a la corriente nominal de la carga y a la Capacidad de Interrupción de cortocircuito.

Ajuste: No todos tienen ajuste. Algunos de mayor precio, permiten ajustes del disparo instantáneo para la protección en el rango de las corrientes de cortocircuito; más propiamente, en el rango de las corrientes de arranque. Versiones más modernas y sofisticadas, permiten ajustes de ambos rangos.

Ilustración 1 Interruptores Termo-magnéticos

2.- Relé de sobrecarga magnético, de acción instantánea

Este tipo de relé puede ser utilizado en circuitos de corriente continua y con una modificación auxiliar, en circuitos de corriente alterna (por inclusión de un maguito fijo de cobre o de latón rodeando la armadura) los contactos fijos están normalmente cerrados cuando el relé magnético de sobrecargas esta des-excitado. Con la corriente nominal o algo inferior, la presión del resorte es suficiente para impedir el movimiento de la armadura. [3]

Ilustración 2 Relé de sobrecarga magnético, de acción instantánea

3.- Relés Bimetálicos

Son ampliamente utilizados en la protección de sobrecarga en motores de baja tensión.

Selección: Se seleccionan en atención a la corriente nominal del motor a la tensión de trabajo.

Ajuste: Se pueden ajustar entre el 80% y el 125 % de la corriente nominal del motor. El valor máximo de ajuste es el 125% de la corriente nominal del motor. La recomendación es ajustarlo a un valor menor, permitiendo el arranque normal del mismo.

Ilustración 3 Relé bimetálico

4.- Relé diferencial

El relé diferencial funciona como un relé para cada fase y está conectado para detectar solo un desequilibrio en el interior de la misma máquina, en vez de detectar un desequilibrio de la corriente de la línea o del sistema. [1]

Ilustración 4 Relé diferencial

5.- Relés de sobrecarga, térmicos, de aleación fusible

Un relé térmico, concretamente proyectado para el reenganche es el relé térmico de aleación fusible. Como se observa en el esquema, se conecta un calefactor eléctrico de alta potencia en el circuito de carga (de un motor de c.c. o de c.a.). Bajo condiciones de sobrecargas el calor es suficiente para fundir la aleación fusible a baja temperatura y hacer que el muelle arrastre al cierre y haga girar el contacto móvil fuera de los contactos fijos. Al principio podría parecer que, comparado con el relé magnético de máxima, el tipo de aleación fusible es un dispositivo complicado sin necesidad. Realmente, es un relé práctico y muy popular. [2]

Ilustración 5 Relés de sobrecarga, térmicos, de aleación fusible

6.- Guardamotores

Un guardamotor es un interruptor magneto-térmico, especialmente diseñado para la protección de motores eléctricos. Este diseño especial proporciona al dispositivo una curva de disparo que lo hace más robusto frente a los sobre-intensidades transitorios típicos de los arranques de los motores. El disparo magnético es equivalente al de otros interruptores automáticos pero el disparo térmico se produce con una intensidad y tiempo mayores. [3]

Ilustración 6 Guardamotores

7.- Relé de sobrecargas, térmico, inductivo, bimetálico

Generalmente este relé es de reposición automática; pero puede disponerse una reconexión manual. Las ventajas de este relé son las mismas que las del relé térmico con la ventaja añadida de que es un mecanismo más simple y compacto. [3]

Ilustración 7 Relé de sobrecargas, térmico, inductivo, bimetálico

8.- El Dispositivo para Maniobras

Habitualmente se utilizan Contactores electromagnéticos o arrancadores de compuerta electrónica. Realmente no es una protección, aunque puede soportar las corrientes de arranque. Aunque es para controlar el arranque y parada del motor, de hecho es el dispositivo que abre y cierra el circuito ramal del motor tanto en operación normal como en sobrecarga. [3]

Ilustración 8 El Dispositivo para Maniobras

Para cortocircuito

Un cortocircuito es el contacto directo de dos puntos con potenciales eléctricos distintos

Es preciso que los dispositivos de protección detecten el fallo e interrumpan el circuito rápidamente, a ser posible antes de que la corriente alcance su valor máximo.

Esta puede ser una protección de fusible, bobina magnética o relé electrónico acoplado a un transformador de corriente. [2]

1.- Fusibles

Muy recomendables en la protección de transformadores y también como protecciones de respaldo de otros dispositivos de protección. En motores, puede utilizarse un fusible de doble elemento para ofrecer una gama de protección que incluya el rango de sobrecarga.

Quizá el dispositivo más simple de protección del motor contra sobre intensidades es el fusible. Los fusibles están divididos en dos grandes grupos:

Fusibles de baja tensión (600 V o menos) Fusibles de alta tensión (más de 600 V).

Selección: En base a la corriente nominal y atendiendo también a la Capacidad de Interrupción.

Características:

No tienen ajuste. El valor máximo permitido por las normas es el 300% de la corriente nominal. [1]

Ilustración 9 Fusibles

2.- Disyuntores

Un disyuntor es un interruptor automático magneto-térmico, capaz de interrumpir el circuito eléctrico, anta un aumento de la intensidad de corriente o frente a un cortocircuito.

Es un interruptor automático magneto-térmico, que puede abrir un circuito eléctrico ante la subida de intensidad de corriente que circula por ahí, o por un cortocircuito. Están destinados a la protección de los equipos eléctricos y de las personas. [2]

Ilustración 10 Disyuntor

3.- Interruptores Magnéticos

Son recomendables en la protección contra cortocircuitos, especialmente en motores. En atención al valor de la corriente de cortocircuito y la curva de daños del aislamiento. Normalmente se selecciona en atención al valor máximo esperado de la corriente de arranque [3]

No todos tienen ajuste. En caso de tenerlo, la recomendación es ajustarlo al mínimo posible, siempre y cuando se permita el arranque del motor. El ajuste máximo permitido por las normas es el 700% de la corriente nominal, dependiendo de la Letra de Código y el Factor de Servicio del motor

Ilustración 11 Interruptor Magnético

Bibliografia

[1] Motores y sus protecciones. (s.f.). Recuperado el 03 de Febrero de 2016, de http://www.bricolajecasero.com/electricidad/concepto-de-disyuntor-y-sus-aplicaciones.phpBIBLIOGRAPHY

[2] Motores. (s.f.). Recuperado el 03 de Febrero de 2016, de http://literature.rockwellautomation.com/idc/groups/literature/documents/wp/icg-wp001_-es-p.pdf

[3]Proteccion de motores electricos. (s.f.). Recuperado el 02 de Febrero de 2016, de http://autodesarrollo-electricidadpractica.blogspot.com/2011/07/proteccion-de-motores-electricos.html