6.5. PROTECCIÓN ELECTRÓNICA DE MOTORES
El secreto de una buena protección está en simular lo más exactamente posible el comportamiento térmico del motor, lo que evidentemente no es nada fácil.
Son muchas las causas que afectan al buen funcionamiento de un motor y por lo tanto solamente un dispositivo electrónico es capaz de realizar los distintos reglajes y las distintas combinaciones necesarias para poder cubrir la casi totalidad de las posibles causas de avería que se pueden presentar en un motor.
Seguidamente pasamos a describir dos modelos electrónicos para la protección de motores: el modelo CEF1 y el modelo CET3, ambos de la casa Sprecher.
6.5.1. RELÉ ELECTRÓNICO DE PROTECCIÓN DE MOTOR CEF1
Se trata de un aparato de fijación sobre rail omega en el que todos los elementos de mando y señalización se han dispuesto en la parte frontal del aparato.
El CEF1 realiza todas las funciones de simulación que le caracterizan mediante la señal extraída de tres transformadores de intensidad, incorporados en el propio aparato. De esta forma podemos decir que no hay una conexión directa del relé con el circuito de potencia que alimenta al motor.
El circuito electrónico del relé se alimenta con tensión alterna de 220V., lo cual quiere decir que en la gran mayoría de los casos obtendremos esta tensión entre una cualquiera de las fases de alimentación del motor y el neutro.
Al igual que la mayoría de los relés electrónicos, la combinación de todas sus características y funciones se traduce finalmente en dos contactos, uno normalmente cerrado y otro normalmente abierto. Por lo general es el contacto normalmente cerrado el que se utilizará para desactivar la función memoria del contactor, en caso de detección de avería, y el normalmente abierto para la señalización.
Pasemos seguidamente a describir las distintas funciones que es capaz de realizar el relé CEF1.
Reglaje de la intensidad nominal
La intensidad nominal de empleo del motor In se regla de forma digital con la ayuda de 8 conmutadores de contacto deslizante. Para ello hay que desplazar hacia la derecha los conmutadores que, sumados los valores de base de los dos modelos existentes (20 A. para el CEF1-11 y 12 y 160 para el CEF1-22), completen el valor de la intensidad de empleo del motor.
Esto nos muestra como el campo de reglaje del modelo CEF1-11 y 12 puede hacerse de 20 a 180 A. mientras que el modelo CEF-22 tiene un campo de reglaje de 160 a 400 A. A primera vista parece que este tipo de relé no cubre la gama de motores pequeños, (menos de 20 A.), pero no es así, ya que la gama comprendida entre 0,5 y 20 A. puede obtenerse dotando a los transformadores de intensidad de los pasos necesarios, con los conductores de alimentación del motor, para conseguir la relación de transformación deseada.
Protección contra sobrecargas
La curva de variación por sobrecargas puede variarse a voluntad mediante conmutadores deslizantes situados en la parte frontal del aparato. La selección de la curva se hace regulando el tiempo de disparo, para el que la intensidad resulta ser 6 veces la nominal entre 2 y 30 segundos, en escalones de 2 segundos.
Disponer de una curva de disparo variable nos permitirá adaptarnos a la forma de arranque del motor, pues si se trata de un arranque rápido (p.e. en una bomba sumergida), elegiremos una curva rápida, y por el contrario si se trata de un arranque difícil (p.e. en centrifugadoras, molinos o grandes ventiladores), elegiremos una curva lenta.
Autocontrol de la curva de disparo
Mediante un pulsador situado en la parte frontal del aparato se puede realizar el Test "6xIn", es decir, pulsando este botón simulamos las condiciones en las que la intensidad por el motor es seis veces la nominal, debiendo efectuarse el disparo en el tiempo prefijado.
Señalización de sobrecarga
Cuando la intensidad del motor supera el 110% del valor ajustado para la intensidad nominal, existe un diodo luminoso (LED), que se ilumina de forma intermitente. Con ello se puede controlar la duración del arranque o ajustar la intensidad nominal a su justo valor.
Protección contra fallos de fase y asimetría
En el caso de fallo de fase o asimetría de las intensidades superiores al 25%, el relé CEF1 dispara en 1,5 segundos durante el arranque y en 3 segundos en marcha normal, independientemente de la carga del motor. El disparo queda señalizado mediante el LED correspondiente.
Protección térmica mediante sonda CTP
El CEF1 lleva incorporada la circuitería correspondiente al disparo por sondas térmicas. El disparo térmico, la ruptura o el cortocircuito de la sonda son señalizados mediante un LED.
Pulsador reset
Después de un disparo del relé, este debe ser rearmado manualmente mediante un pulsador de "Reset" colocado en la parte frontal del aparato. Cuando el disparo se ha producido por sobrecarga, el rearme tarda un tiempo en poder realizarse con el fin de dar tiempo a que se enfríe el motor.
Señalización del estado de funcionamiento
Un diodo luminoso, LED, de color verde, señala la presencia de alimentación y que el aparato está preparado para entrar en servicio.
La conexión del relé es muy simple ya que se alimenta como hemos dicho anteriormente a 220V., los transformadores de intensidad incorporados obtienen la señal de mando del relé, y el contacto normalmente cerrado, 95-96, sirve para controlar la función memoria del contactor. El contacto normalmente abierto, 97-98, se utiliza como señalización.
1.- Reglaje de la intensidad nominal.
2.- Selección de la curva de disparo.
3.- Señalización de disparo por sondas CTP.
4.- Señalización de fallo de fase o asimetría.
5.- Señalización de disparo por sobrecarga o de corriente de sobrecarga (intermitente).
6.- Señalización del estado de funcionamiento.
7.- Conexión de la tensión de alimentación.
8.- Bornes de conexión de los contactos.
9.- Botón test para autocontrol de la curva de disparo 6 x I.
10.- Botón de rearme.
11.- Conexión de las sondas térmicas.
La tensión de alimentación, 220V., del relé y del circuito de mando del motor la podemos obtener entre una de las fases L1 y el neutro de la red general.
La función memoria tiene como pulsador de mando el contacto 13-14, como pulsador de paro el 21-22, siendo el contacto de retención el 13-14, perteneciente al contactor K1M.
