Disyuntor para protección del motor: ¿cómo elegir el correcto?

Al seleccionar los interruptores automáticos que pueden proteger a los motores eléctricos de daños como resultado de cortocircuitos o cargas excesivamente altas, es necesario tener en cuenta el gran valor de la corriente de arranque, a menudo 5-7 veces mayor que el nominal. Las unidades de potencia asíncrona con un rotor de jaula de ardilla están sujetas a las sobrecargas de arranque más potentes. Dado que este equipo es ampliamente utilizado para trabajar en condiciones industriales y domésticas, el tema de proteger tanto el dispositivo como el cable de alimentación es muy relevante. Este artículo discutirá cómo calcular y elegir correctamente un disyuntor de protección de motor eléctrico.

Tareas de dispositivos para proteger motores eléctricos

Los electrodomésticos de grandes corrientes de entrada en las redes generalmente están protegidos por disyuntores trifásicos que se activan un tiempo después de que la corriente excede el valor nominal. Por lo tanto, el eje del motor tiene tiempo para girar a la velocidad de rotación requerida, después de lo cual disminuye la fuerza del flujo de electrones. Pero los dispositivos de protección utilizados en la vida cotidiana no están ajustados. Por lo tanto, la elección de un interruptor automático que le permita proteger un motor de inducción de sobrecargas y sobrecorrientes de cortocircuito es más difícil.

Los disyuntores modernos para la protección del motor a menudo se instalan en una carcasa común con arrancadores (los llamados dispositivos de conmutación para arrancar el motor). Están diseñados para realizar las siguientes tareas:

• Protección del dispositivo contra sobrecorriente generada dentro del motor o en el circuito de alimentación.
• Protección de la unidad de potencia contra la rotura del conductor de fase, así como el desequilibrio de fase.
• Proporcionar un retraso de tiempo, que es necesario para que el motor, forzado a detenerse como resultado del sobrecalentamiento, tenga tiempo de enfriarse.

Control y protección automática para el motor en el video:

• Parada de la instalación si la carga ya no se suministra al eje.
• Protección de la unidad de potencia contra sobrecargas prolongadas.
• Protección del motor eléctrico contra el sobrecalentamiento (para realizar esta función, se montan sensores de temperatura adicionales dentro de la unidad o en su cuerpo).
• Indicación de modos de funcionamiento, así como notificación de condiciones de emergencia.

También debe tenerse en cuenta que el dispositivo automático de protección del motor debe ser compatible con los mecanismos de monitoreo y control.

Cálculo de la máquina para el motor eléctrico.

Hasta hace poco, se utilizaba el siguiente esquema para proteger los motores eléctricos: se instaló un regulador térmico dentro del arrancador, conectado en serie con un contactor. Este mecanismo funcionó así. Cuando una corriente grande pasó a través del relé durante mucho tiempo, la placa bimetálica instalada en él se calentó, lo que al doblarse interrumpió el circuito del contactor. Si el exceso de la carga establecida fue a corto plazo (como sucede al arrancar el motor), la placa no tuvo tiempo de calentarse y activar la máquina.

La estructura interna del interruptor de protección del motor en el video:

La principal desventaja de este esquema es que no salvó a la unidad de sobretensiones, así como del desequilibrio de fases. Ahora la protección de las plantas de energía eléctrica es proporcionada por dispositivos más precisos y modernos, de los que hablaremos más adelante.Y ahora pasemos a la cuestión de cómo se calcula la máquina, que debe instalarse en el circuito del motor eléctrico.

Para elegir un disyuntor de protección para una instalación eléctrica, debe conocer sus características de tiempo y corriente, así como la categoría. La característica de tiempo-corriente no depende de la corriente nominal para la cual está diseñado el AB.

Para evitar que el disyuntor se dispare cada vez que se arranque el motor, la corriente de arranque no debe ser mayor que la que hace que el dispositivo se dispare instantáneamente (corte). La proporción de la corriente de arranque y la clasificación se prescribe en el pasaporte del equipo, el máximo permitido es 7/1.

Al calcular la máquina en la práctica, debe usar el factor de seguridad, denotado por el símbolo K_norte.Si la corriente nominal del dispositivo no supera los 100 A, entonces el valor de K_nortees 1.4; para valores grandes, es 1.25. En base a esto, el valor de la corriente de corte está determinado por la fórmula I_de ≥ K_norte x I_comienzo... Seleccionamos el disyuntor de acuerdo con los parámetros calculados.

Otro valor que debe tenerse en cuenta al seleccionar, cuando la máquina está montada en un panel eléctrico o un gabinete especial, es el coeficiente de temperatura (A_t) Este valor es 0,85, y la corriente nominal del dispositivo de protección al dimensionar debe multiplicarse por este (I_norte/A_t).

Dispositivos modernos para la protección eléctrica de las unidades de potencia.

Las máquinas automáticas modulares son muy populares, que son dispositivos universales que satisfacen con éxito todas las funciones descritas anteriormente.

Además, se pueden usar para ajustar los parámetros de apagado con alta precisión.

Las máquinas automáticas modernas se presentan en muchas variedades, que difieren entre sí en apariencia, características y método de control. Al igual que con la selección de un dispositivo convencional, debe conocer el valor del arranque, así como la corriente nominal. Además, es necesario decidir qué funciones debe realizar el dispositivo de protección. Una vez realizados los cálculos necesarios, puede comprar un motor automático. El precio de estos dispositivos depende directamente de sus capacidades y la potencia del motor eléctrico.

Características de protección de motores eléctricos en condiciones industriales.

A menudo, cuando se encienden dispositivos con una potencia superior a 100 kW, el voltaje en la red general cae por debajo del mínimo. En este caso, el cierre de las unidades de potencia de trabajo no ocurre, pero el número de sus revoluciones disminuye. Cuando el voltaje vuelve a los niveles normales, el motor comienza a revivir. Además, su trabajo tiene lugar en el modo de sobrecarga. Esto se llama autoarranque.

El arranque automático a veces hace que AB funcione falsamente. Esto puede suceder cuando la instalación ha estado funcionando en modo normal durante mucho tiempo antes de la caída temporal de voltaje, y la placa bimetálica tiene tiempo para calentarse. En este caso, la liberación térmica a veces se dispara antes de que el voltaje se normalice. Un ejemplo de una caída de voltaje en la red eléctrica de un automóvil en el siguiente video:

Para evitar el apagado de potentes motores eléctricos de fábrica durante el arranque automático, se utiliza protección de relé, en la que los transformadores de corriente se incluyen en la red común. Los relés de protección están conectados a sus devanados secundarios. Estos sistemas se seleccionan mediante cálculos complejos. No los daremos aquí, ya que en la producción esta tarea la realizan ingenieros de energía regulares.

Conclusión

En este artículo, cubrimos en detalle el tema de los dispositivos de protección para motores eléctricos y descubrimos cómo elegir una máquina automática para un motor eléctrico y qué parámetros deben tenerse en cuenta. Nuestros lectores podrían estar convencidos de que los cálculos que se realizan en este caso no son nada difíciles, lo que significa que es bastante posible elegir un dispositivo para una red en la que se incluye una unidad de potencia no muy potente.