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