¿Qué es un relé térmico, para qué sirve? ¿En qué se basa el principio de funcionamiento del dispositivo y qué características tiene? ¿Qué se debe considerar al elegir un relé e instalarlo? Encontrará respuestas a estas y otras preguntas en nuestro artículo. También consideraremos los diagramas básicos de conexión de relés.
¿Qué es un relé térmico para un motor eléctrico?
Un dispositivo llamado relé térmico (TR) es una serie de dispositivos diseñados para proteger máquinas electromecánicas (motores) y baterías del sobrecalentamiento durante sobrecargas de corriente. Además, los relés de este tipo están presentes en circuitos eléctricos que controlan el régimen de temperatura en la etapa de realización de diversas operaciones tecnológicas en la producción y circuitos de elementos calefactores.
El componente básico integrado en el relé térmico es un grupo de placas de metal, partes de las cuales tienen diferentes coeficientes de expansión térmica (bimetal). La parte mecánica está representada por un sistema móvil asociado a contactos de protección eléctrica. Relé electrotérmicogeneralmente viene con un arrancador magnético y un disyuntor.
El principio de funcionamiento del dispositivo
Las sobrecargas térmicas en motores y otros dispositivos eléctricos ocurren cuando la cantidad de corriente que pasa a través de la carga excede la corriente operativa nominal del aparato. Sobre la propiedad de la corriente de calentar el conductor durante el paso, y construyó TR. Las placas bimetálicas incorporadas están diseñadas para una cierta carga de corriente, cuyo exceso conduce a su fuerte deformación (flexión).
Las placas presionan sobre una palanca móvil que, a su vez, actúa sobre un contacto de protección que abre el circuito. De hecho, la corriente a la que se abrió el circuito es la corriente de disparo. Su valor equivale a una temperatura cuyo exceso puede provocar la destrucción física de los aparatos eléctricos.
Los TR modernos tienen un grupo estándar de contactos, un par de los cuales normalmente está cerrado: 95, 96; el otro, normalmente abierto, 97, 98. El primero está diseñado para conectar el arrancador, el segundo, para circuitos de señalización. El relé térmico para el motor eléctrico es capaz de operar en dos modos. Automático prevé el encendido independiente de los contactos de arranque cuando las placas se enfrían. En modo manual, el operador devuelve los contactos a su estado original presionando el botón "reset". También puede ajustar el umbral de activación del dispositivo girando el tornillo de ajuste.
Otra función del dispositivo de protección es apagar el motor cuando eletapas. En este caso, el motor también se sobrecalienta, consumiendo más corriente y, en consecuencia, las placas de relé rompen el circuito. Para evitar los efectos de las corrientes de cortocircuito, de las cuales el TR no puede proteger el motor, se debe incluir un disyuntor en el circuito.
Tipos de relés térmicos
Existen las siguientes modificaciones del dispositivo: RTL, TRN, PTT y TRP.
Características del relé TRP. Este tipo de dispositivo es adecuado para aplicaciones con mayor esfuerzo mecánico. Tiene un cuerpo resistente a los golpes y un mecanismo resistente a las vibraciones. La sensibilidad del elemento de automatización no depende de la temperatura del espacio circundante, ya que el punto de activación se encuentra más allá del límite de 200 grados centígrados. Se utilizan principalmente con motores de tipo asíncrono de alimentación trifásica (límite de corriente - 600 amperios y alimentación - hasta 500 voltios) y en circuitos DC hasta 440 voltios. El circuito de relé proporciona un elemento calefactor especial para la transferencia de calor a la placa, así como un ajuste suave de la curvatura de esta última. Debido a esto, es posible cambiar el límite de operación del mecanismo hasta en un 5%
- Características del relé RTL. El mecanismo del dispositivo está diseñado de tal manera que le permite proteger la carga del motor eléctrico de sobrecorriente, así como en los casos en que se haya producido una falla de fase y se haya producido una asimetría de fase. El rango operativo actual se encuentra entre 0,10 y 86,00 amperios. Hay modelos combinados con arrancadores o no.
- Características del relé PTT. El propósito es proteger motores asíncronos, donde el rotor es cortocerrado, contra sobretensiones, así como en caso de desajuste de fase. Están integrados en arrancadores magnéticos y en circuitos controlados por accionamientos eléctricos.
Especificaciones
La característica más importante de un relé térmico para un motor eléctrico es la dependencia de la velocidad de desconexión del contacto con la magnitud de la corriente. Muestra el rendimiento del dispositivo durante las sobrecargas y se denomina indicador de tiempo-corriente.
Las características principales incluyen:
- Corriente nominal. Esta es la corriente operativa para la cual el dispositivo está diseñado para funcionar.
- Corriente nominal de la placa de trabajo. La corriente a la que el bimetal es capaz de deformarse dentro del límite operativo sin daño irreversible.
- Límites del ajuste de la configuración actual. El rango de corriente en el que operará el relé, realizando una función de protección.
Cómo conectar un relé a un circuito
La mayoría de las veces, TR se conecta a la carga (motor) no directamente, sino a través de un arrancador. En el esquema de conexión clásico, KK1.1 se usa como contacto de control, que está cerrado en el estado inicial. El grupo de potencia (a través del cual fluye la electricidad al motor) está representado por el contacto KK1.
En el momento en que el interruptor automático alimenta la fase que alimenta el circuito a través del botón de parada, pasa al botón de "marcha" (3er contacto). Cuando se presiona este último, el devanado de arranque recibe energía y, a su vez, conecta la carga. Las fases que ingresan al motor también pasan a través de las placas de relé bimetálicas. Tan pronto como la magnitud de la corriente que pasa comienzaexcede el valor nominal, la protección se dispara y desenergiza el arrancador.
El siguiente circuito es muy similar al descrito anteriormente con la única diferencia de que el contacto KK1.1 (95-96 en el caso) está incluido en el cero del devanado del motor de arranque. Esta es una versión más simplificada, que es ampliamente utilizada. Con un esquema de conexión de motor reversible, hay dos arrancadores en el circuito. Controlarlos con un relé térmico solo es posible cuando este último está incluido en la rotura del hilo neutro, que es común a ambos arrancadores.
Selección de relé
El parámetro principal por el cual se selecciona un relé térmico para un motor eléctrico es la corriente nominal. Este indicador se calcula en función del valor de la corriente de funcionamiento (nominal) del motor eléctrico. Idealmente, cuando la corriente de funcionamiento del dispositivo es 0,2-0,3 veces mayor que la corriente de funcionamiento con una duración de sobrecarga de un tercio de hora.
Es necesario distinguir entre una sobrecarga de corta duración, en la que solo se calienta el hilo del devanado de la máquina eléctrica, de una sobrecarga de larga duración, que va acompañada del calentamiento de todo el cuerpo. En la última variante, el calentamiento dura hasta una hora y, por lo tanto, solo en este caso es recomendable usar TP. La elección del relé térmico también está influenciada por factores operativos externos, a saber, la temperatura ambiente y su estabilidad. Con fluctuaciones de temperatura constantes, es necesario que el circuito del relé tenga una compensación de temperatura incorporada tipo TPH.
Aspectos a tener en cuenta al instalar relés
Es importante recordar que una placa bimetálica puede calentarse no solo por la corriente que pasa, sino también portemperatura ambiente. Esto afecta principalmente a la velocidad de respuesta, aunque puede que no haya sobrecorriente. Otra opción es cuando el relé de protección del motor entra en la zona de enfriamiento forzado. En este caso, por el contrario, el motor puede sufrir una sobrecarga térmica y el dispositivo de protección no funcionará.
Para evitar tales situaciones, debe seguir estas reglas de instalación:
- Elija un relé con una temperatura de funcionamiento más alta sin dañar la carga.
- Instale un dispositivo de protección en la habitación donde se encuentra el motor.
- Evite la radiación de calor intenso o cerca de acondicionadores de aire.
- Utilice modelos con compensación de temperatura integrada.
- Utilice el ajuste de accionamiento de la placa, ajuste de acuerdo con la temperatura real en el sitio de instalación.
Conclusión
Todos los trabajos eléctricos para conectar relés y otros equipos de alto voltaje deben ser realizados por una persona calificada con un permiso y educación especializada. La realización independiente de dicho trabajo está asociada con un peligro para la vida y el rendimiento de los dispositivos eléctricos. Si aún necesita averiguar cómo conectar el relé, al comprarlo, debe solicitar una copia impresa del circuito que generalmente viene con el producto.
