Control de potencia
Protección contra las sobrecargas
Protección
contra las sobrecargas
Los relés térmicos de biláminas
Los relés térmicos de biláminas son los aparatos más
utilizados para proteger los motores contra las sobrecargas
débiles y prolongadas. Se pueden utilizar en corriente alterna
o continua. Sus características más habituales son:
– tripolares,
– compensados, es decir, insensibles a los cambios de la
temperatura ambiente,
– sensibles a una pérdida de fase (1), por lo que evitan el
funcionamiento monofásico del motor,
– rearme automático o manual,
– graduación en “amperios motor”: visualización directa en el
relé de la corriente indicada en la placa de características del
motor.
Los fallos más habituales en las máquinas son las
sobrecargas, que se manifiestan a través de un
aumento de la corriente absorbida por el motor y de
ciertos efectos térmicos. El calentamiento normal de un
motor eléctrico con una temperatura ambiente de 40 °C
depende del tipo de aislamiento que utilice. Cada vez
que se sobrepasa la temperatura límite de
funcionamiento, los aislantes se desgastan
prematuramente, acortando su vida útil. Por ejemplo,
cuando la temperatura de funcionamiento de un motor
en régimen permanente sobrepasa en 10 °C la
temperatura definida por el tipo de aislamiento, la vida
útil del motor se reduce un 50%.
Conviene señalar, no obstante, que cuando se produce
un calentamiento excesivo como consecuencia de una
sobrecarga, los efectos negativos no son inmediatos,
siempre que ésta tenga una duración limitada y no se
repita muy a menudo. Por lo tanto, no conlleva
necesariamente la parada del motor, sin embargo, es
importante recuperar rápidamente las condiciones de
funcionamiento normales.
De todo lo expuesto se deduce que la correcta
protección contra las sobrecargas resulta
imprescindible para:
– optimizar la durabilidad de los motores, impidiendo
que funcionen en condiciones de calentamiento
anómalas,
– garantizar la continuidad de explotación de las
máquinas o las instalaciones evitando paradas
imprevistas,
– volver a arrancar después de un disparo con la
mayor rapidez y las mejores condiciones de seguridad
posibles para los equipos y las personas.
El sistema de protección contra las sobrecargas debe
elegirse en función del nivel de protección deseado:
– relés térmicos de biláminas,
– relés de sondas para termistancias PTC,
– relés de máxima corriente,
– relés electrónicos con sistemas de protección
complementarios.
Esta protección también puede estar integrada en
aparatos de funciones múltiples, como los disyuntores
motores o los contactores disyuntores que se
describen en el apartado “Aparatos de funciones
múltiples”.
Principio de funcionamiento de los relés térmicos tripolares
Los relés térmicos tripolares poseen tres biláminas
compuestas cada una por dos metales con coeficientes de
dilatación muy diferentes unidos mediante laminación y
rodeadas de un bobinado de calentamiento.
Cada bobinado de calentamiento está conectado en serie a
una fase del motor. La corriente absorbida por el motor
calienta los bobinados, haciendo que las biláminas se
deformen en mayor o menor grado según la intensidad de
dicha corriente. La deformación de las biláminas provoca a
su vez el movimiento giratorio de una leva o de un árbol
unido al dispositivo de disparo.
Si la corriente absorbida por el receptor supera el valor de
reglaje del relé, las biláminas se deformarán lo bastante
como para que la pieza a la que están unidas las partes
móviles de los contactos se libere del tope de sujeción. Este
movimiento causa la apertura brusca del contacto del relé
intercalado en el circuito de la bobina del contactor y el cierre
del contacto de señalización. El rearme no será posible hasta
que se enfríen las biláminas.
(1) La norma IEC 947-4 sustituye el concepto de “relé diferencial” por
el de “relé sensible a una pérdida de fase”.
Relés térmicos LR2-D de Telemecanique
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