Generalidades
Causas comunes de las fallas de un motor
Tecnologías disponibles para la protección de motores
Soluciones en AB para las diferentes condiciones de Falla
Prolongando la vida de un motor
Protección Inteligente de Motores : E1 Plus
E3 E3 Plus
¿Por qué falla un motor?
Calentamiento
Bobinados (impedancia)
Rodamientos (fricción)
Años de Uso
Aplicación indebida
Ventilación inadecuada
Condensación
Deterioro mecánico / vibración
Humedad suciedad y contaminación
Tecnologías disponibles para la protección de Motores
Bimetálico
Aleación Eutéctica
SMP/E1 SMP/E2
193-EC (E3)
E3 & E3 Plus
E1 Plus
Características Generales:
Calor causa la deflexión del bimetálico
Rango de ajuste 1.5:1
Requiere ser sensible a la perdida de fase
15% exactitud de ajuste
Operación del ReléBimetálico
Principio de Funcionamiento : El calor causa la dilatación de los metales
Compensación de temperatura ambiente
Contacto aislado de alarma
Sensible a condición monofásica
0.1 a 630A
Clase 10
Indicador visible de disparo
Reset manual / automático
Bulletin 193T
Relé de SobrecargaBimetálico IEC
CIRCUITO DE
POTENCIA
ELEMENTO CALENTADOR &
BIMETALICO
MECANISMO DIFERENCIAL
AMBAS BARRAS DE DISPARO
SE MUEVEN
A LA
BOBINA DEL
PARTIDOR
CIRCUITO DE CONTROL
Relé de Sobrecarga Balanceado
CIRCUITO DE
POTENCIA
MECANISMO
DIFERENCIAL
BARRA MOVIL DE DISPARO
A LA
BOBINA DEL
PARTIDOR
CIRCUITO DE CONTROL
Relé de Sobrecarga Desbalanceado
Operación del ReléBimetálico
Características Generales:
El calor hace que la aleación eutéctica cambie de sólido a líquido
No ajustable (elementos térmicos discretos)
Respuesta a pérdida de fase proporcional a la corriente
Buletín 592
Relé de Sobrecargade Aleación Eutéctica
Principio de Funcionamiento : El calor causa el cambio de estado del material eutéctico
Diseño de libre disparo. Sin
Elementos térmicos clase 10, 20 ó 30
Indicador óptico de disparo
0.19 a 630A
Reset manual solamente
Aleación Eutéctica
Posición de Reset
ALEACIÓN EUTECTICA
TÉRMICO
UÑA
TRINQUETE
PIVOTE
ACTUADOR
DEL CONTACTO
CIRCUITO DE
CONTROL
A LA
BOBINA DEL
ARRANCADOR
CIRCUITO DE
POTENCIA
(Gp:) CIRCUITO DE
POTENCIA
(Gp:) CIRCUITO DE
CONTROL
(Gp:) A LA
BOBINA DEL
ARRANCADOR
Posición de Disparo
Operación del ElementoEutéctico
Bimetálico
Aplicación normal (protección contra sobrecorriente)
Protección limitada contra pérdida de fase
Compensación de temperatura ambiente
Reset manual /automático
Aleación Eutectica
Aplicación normal (protección contra sobrecorriente)
Protección limitada contra perdida de fase
Seguridad inherente de ajuste
Solo reset manual
Aplicación de Relés Típicos
Dispositivos Electrónicos de Protección
Características Generales:
Ajuste y medición más precisa
Aumenta la precisión y rapidez en respuesta frente a un evento
Mayor flexibilidad en la configuración. Facilita la selección
No requiere compensación por temperatura del medio ambiente
Relee básico mas Condiciones especiales
Falla a tierra
Pérdida de fase
Bloqueo /Atoro
Programable, etc.
Dispositivos especializados
Principio de Funcionamiento : Medición directa de la corriente y modelación de la temperatura del motor.
Relés de Sobrecarga deEstado Sólido
Protección de Pérdida de Fase:
(Gp:) 40 Seg.
(Gp:) 2 .. 3 Seg.
Relés Tradicionales de Sobrecarga pueden tomar 40 Segundos ó mas para disparar
Los Relés de Sobrecarga Electrónicos se disparan en 2 .. 3 Segundos en un motor totalmente cargado
Protege Motor de Daños Causados por Sobrecalentamiento de los Devanados
Relés de Sobrecarga deEstado Sólido
Bajo Consumo de Energía:
Relés Bimetalicos Tradicionales Consumen 6 Watts de Potencia
Relés Electrónicos consumen solo 150 mW de Potencia
Paneles de Control mas Fríos
Reduce la necesidad de enfriamiento externo
(Gp:) 6 Wats
(Gp:) 150 mW
Soluciones disponibles para las diferentes condiciones de falla
Sobre Carga
Pérdida de Fase
Fuga a Tierra
Rotor Bloqueado
Atascamiento
Desbalance de Corriente
PTC
Baja Carga
Daño producido por Sobrecarga
Daño por Sobrecarga
“El calentamiento se incrementa en proporción al cuadrado de la corriente”
Se puede producir por:
Atascamientos en la carga
Aplicación Indebida
Deterioro mecánico
Sobre esfuerzo de maquinaria
Etc.
Está basada en la simulación del efecto calorífico de la corriente sobre el bobinado del motor.
Protección de Sobrecarga
Bimetálico
Eutéctico
E1 Plus
E3 / E3 Plus
(Gp:) Clase 15
(Gp:) % Corriente
(Gp:) Clase 20
(Gp:) Clase 10
(Gp:) Tiempo de Disparo (seg.)
(Gp:) 10
(Gp:) 15
(Gp:) 20
(Gp:) 100
(Gp:) 600
P. 28 FLA
P. 29 Clase de Disparo
En el P 9 se reporta la capacidad Térmica utilizada calculada
Los P. 12 y 13 nos reportan los tiempos para disparo por sobre carga y el tiempo para reset
Daño producido en el devanado del motor por pérdida de fase
Daño por Pérdida de Fase
Se Puede Producir por:
Fusible quemado o por circuito abierto
Es la causa principal de falla de motores
Se incrementa la corriente en las fases restantes
Gráfico muestra el efecto en la corriente a plena carga en el caso de una pérdida de fase
(Gp:) Fase
(Gp:) A
(Gp:) Fase
(Gp:) B
(Gp:) Fase
(Gp:) C
(Gp:) 0
(Gp:) 0.2
(Gp:) 0.4
(Gp:) 0.6
(Gp:) 0.8
(Gp:) 1
(Gp:) 1.2
(Gp:) 1.4
(Gp:) 1.6
(Gp:) 1.8
(Gp:) %
(Gp:) Curriente a
(Gp:) Plena
(Gp:) Carga
(Gp:) Normal
(Gp:) Perdida Fase
Efecto en la Corriente
Ajuste de Pérdida de Fase
%FLA
Tiempo (seg.)
600
100
Delay Time
Disparo por pérdida de Fase
Inhibit Time
173
P. 33 PL Inhibit Time
P. 34 PL Trip Delay
E1 Plus
E3 / E3 Plus
Daño por Fuga a Tierra
Se Puede Producir por:
Contaminación
Deterioro del aislamiento
Daño en el cableado
Perdida de aislamiento de los bobinados del motor.
Cuerpos extraños
Humedad.
Etc.
Los relés E3 Plus pueden sensar fallas a tierra antes de que ellos lleguen a ser cortocircuitos
Ajuste de Fuga a Tierra
Corriente de fuga
Tiempo (seg.)
Delay Time
Disparo por Fuga a Tierra
Inhibit Time
If
P. 35 GF Inhibit Time
P. 36 GF Trip Delay
Alarma por Fuga a Tierra
Ia
P. 37 GF Trip Level
P. 38 GF Warn Level
E3 Plus
Nota: Las corrientes de Rotor Bloqueado pueden oscilar entre 6 a 10 veces la corriente a plena carga del motor
Bobinados dañados por la corriente de rotor bloqueado
Daño por Rotor Bloqueado
Se puede producir por:
Endurecimiento de rodamientos
Oxidación de componentes mecánicos
Trabas mecánicas en la máquina
Etc.
Cuando un motor se atasca durante la secuencia de arranque, este se caliente muy rápidamente,y después de un tiempo de atascamiento permisible, alcanza la temperatura limite que su aislamiento soporta.La detección rápida de “stall” durante la secuencia de arranque del motor puede proteger la vida del motor así como reducir al mínimo el daño y las perdidas de la producción.
Daño por Rotor Bloqueado
E3: Rotor Bloqueado
%FLA
Tiempo (seg.)
600
100
Tiempo
Permitido
Disparo por rotor Bloqueado
Af
P. 40 Stall Trip Level
P. 39 Stall Enabled Time
E3 / E3 Plus
Después de un periodo prolongado con sobrecorriente el motor puede dañarse
Daño por Atascamiento
Se puede producir por:
Contaminación del mecanismo de transmisión
Deterioro de rodamientos
Trabas en la operación
Fajas desalineadas
Sobrecarga de materia prima
Atascamiento
%FLA
Time (sec.)
Delay
Time
Disparo por
Atascamiento
Alarma por
Atascamiento
600
Inhibit Time
If
P. 41 JAM Inhibit Time
P. 42 JAM Trip Delay
Ia
P. 43 JAM Trip Level
P. 44 JAM Warn Level
E1 Plus
E3 / E3 Plus
Devanado de motor dañado a consecuencia de desbalance de corriente
Resultado del desbalance de Corriente
Se puede producir por:
Desbalance de voltaje en la línea
Impedancias desiguales en los devanados del motor
Desigual longitud en los cables
Etc.
El resultado es daño al devanado debido al aumento de corriente en la fase desbalanceada correspondiente
Desbalance de Corriente
de 5%
5 %
25%
Aumento de Calor
de 25%
Desbalance de Corriente
Desbalance de Corriente
Desbalance de Corriente
Tiempo (seg.)
Delay Time
Disparo por Desbalance
Inhibit Time
If
P. 49 CI Inhibit Time
P. 50 CI Trip Delay
Alarma por Desbalance
Ia
P. 51 CI Trip Level
P. 52 CI Warn Level
E3 / E3 Plus
En esos casos, el calentamiento del motor nos es reflejado en la corriente de operación
El calentamiento excesivo del motor puede aun ocurrir sin que el motor este siendo sobrecargado
Se puede producir por:
Obstrucción de la ventilación del motor
Alta temperatura del ambiente
Etc.
Protección por Termistor
Protección por Termistor
Definición de Termistor:
Es un semiconductor que actúa como un resistor sensible termicamente.
PTC (Positive Temperature Coefficient)
Un termistor PTC aumenta repentinamente su resistencia de acuerdo a la temperatura. Se trata de una resistencia no lineal, ya que la corriente que la atraviesa no es función lineal del voltaje (el PTC es seleccionado por el fabricante del motor de manera coordinada con el “rating” del aislamiento del motor).
PTC Characteristic per IEC 34-11-2
TNF = Activation Temperature
La resistencia del termistor PTC aumenta dramaticamente la resistencia frente a un aumento de temperatura.
Protección PTC
E3 Plus
Protección PTC
Nivel de respuesta ajustado de fábrica en 3400 ?
Nivel de Reset ajustado en fábrica en1600 ?
Niveles de habilitación/deshabilitación separados para disparo y “alarma”
Modo de reset seleccionable: Manual / Automático
Una caída repentina de la corriente del motor puede indicar un mal funcionamiento mecánico en la instalación
Baja carga
Se puede producir por:
Faja trasportadora rota
Aspa de ventilador Dañado
Eje quebrado
Herramienta dañada
Bomba con cavitación
Etc.
Tales condiciones no pueden dañar el motor pero si pueden conducir a la perdida de la producción.
Baja carga
%FLA
Time (sec.)
600
Delay
Time
Disparo Baja Carga
Inhibit Time
If
P. 45 UL Inhibit Time
P. 46 UL Trip Delay
Ia
P. 48 UL Warn Level
P. 47 UL Trip Level
E1 Plus
E3 / E3 Plus
Alarma Baja carga
Detectar y proteger antes de producirse el daño
¿Cómo Prolongar laVida del Motor?
Elegir el dispositivo que mejor simule la corriente presente en los devanados y dispare antes de que la temperatura del mismo exceda su rango
Use la protección que mejor se adapte a sus necesidades
SubE1 Plus
The Next Generation Overload Relay
E1 Plus
Product Overview
Aceptación Global
El Relé de Sobrecarga Electrónico E1 Plus está diseñado cumpliendo un amplia variedad de estándar a nivel mundial
ESTA PRESENTACIÓN CONTIENE MAS DIAPOSITIVAS DISPONIBLES EN LA VERSIÓN DE DESCARGA