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Aparatos de Maniobra
ElectroInstalador
Inversor de marcha
Protección del motor
A la combinación para la inversión de marcha automático, compuesto por dos contactores,
se la puede considerar como a un arrancador directo dado que nunca ambos contactores
se conectarán simultáneamente. La forma de proteger al motor vinculado es
exactamente la misma que la conocida para las combinaciones de arranque directo.
Por: Alejandro Francke
Especialista en productos eléctricos de baja tensión,
para la distribución de energía; control, maniobra y
protección de motores y sus aplicaciones.
Servicio continuo de un motor
La Norma Internacional de Máquinas Rotantes (motores)
IEC 60034 en su parte -1 “Tipo de Funcionamiento” define
varios tipos de servicio para los motores. En ella se llama
servicio continuo de un motor eléctrico (S1) cuando el
motor, tras arrancar éste, alcanza su velocidad asignada,
sin importar el estado de carga; después permanece en
servicio hasta alcanzar una temperatura de equilibrio. Esta
temperatura de equilibrio depende del estado de carga del
motor. Si la máquina arrastrada requiere del motor su
potencia asignada este alcanza en su carcasa su temperatura asignada de servicio.
En estas condiciones el motor puede permanecer conectado a la red, funcionando, un tiempo indefinido.
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Cuando se lo desconecta, el motor se detiene según las
condiciones dinámicas del conjunto motor más máquina
arrastrada, tras un tiempo llamado de parada. El motor se
mantiene detenido, enfriándose, hasta alcanzar la temperatura ambiente.
El Tipo de Funcionamiento (S1) de un motor está íntimamente ligado a la Categoría de Servicio AC-3 definida por la
Norma de Aparatos de Maniobras según IEC 60947-4-1.
Protección mediante relé de sobrecargas
En los números 70 al 74 de Revista Electro Instalador (*) se
describe el funcionamiento, aplicación y ajuste de los relés
de sobrecargas.
continúa en página 18 u
viene de la página 16 u
Para la selección del relé de sobrecargas se debe tener en
cuenta la corriente de servicio del motor y debe regularse a
este valor.
Dado que solo uno de los dos contactores que componen a
la combinación inversora de marcha se conecta por vez, es
necesario únicamente un relé de sobrecargas.
El relé de sobrecargas se conecta aguas debajo de los contactores y a éste se conecta directamente el motor a proteger.
La mayoría de los fabricantes de contactores ofrecen para
los contactores pequeños, de hasta unos 100 A un diseño
que permite que los relés de sobrecargas se monten directamente al contactor, ahorrando espacio, tiempo de montaje y permitiendo su interconexión. Se debe elegir en cuál
de los dos contactores debe montarse el relé de sobrecargas; cualquiera de los dos es válido. Para contactores de
mayor capacidad la interconexión se realiza mediante
cableado o inclusive tendido de barras.
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de servicio del mismo. También en este caso se utiliza un
solo aparato para proteger al motor.
Los fabricantes de contactores también ofrecen adaptadores para el montaje e interconexión entre el guardamotor
y los contactores.
En este caso el cableado de la inversión se debe hacer
entre la conexión del guardamotor y los dos contactores.
La Figura 2 muestra el esquema unifilar de un inversor de
marchas individual con protección del motor por medio de
un guardamotor.
Hay que tener en cuenta que el cableado de la inversión de
marchas debe hacerse antes de la conexión entre el contactor y el relé de sobrecargas.
La siguiente Figura 1 nos muestra el esquema unifilar de un
inversor de marchas individual con protección del motor
por medio de un relé de sobrecargas.
Figura 2. Esquema inversor individual con protección del motor mediante
un guardamotor.
Servicio intermitente de un motor
La ya mencionada Norma Internacional de Máquinas
Rotantes (motores) IEC 60034 en su parte -1 “Tipo de
Funcionamiento” define otros tipos de servicio para los
motores.
Por ejemplo, se llama servicio intermitente cuando el
motor arranca y se detiene con frecuencia; el periodo entre
dos arranques consecutivos se llama ciclo.
Figura 1. Esquema inversor individual con protección del motor mediante
un relé de sobrecargas.
Protección mediante guardamotor
En los números 75 y 76 Revista Electro Instalador (*) se
describe el funcionamiento, aplicación y ajuste de los disparadores por sobrecargas de los guardamotores.
Para una correcta protección del motor, el disparador por
sobrecargas del guardamotor debe regularse a la corriente
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Si el tiempo de marcha es tan prolongado que en el ciclo se
puede despreciar al de arranque se habla de un Tipo de
servicio S3; en este caso el arranque no influye en el calentamiento del motor.
Si en cambio el tiempo de marcha es tan corto que el calentamiento se ve influenciado por la corriente de arranque se
habla de un Tipo de servicio S4.
Cuando el servicio incluye el frenado por contramarcha se
trata de la Tipos S5 y S7 según haya o no influencia del
tiempo de arranque.
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Si el servicio es con una carga variable, es decir, cuando la demanda de potencia de la máquina arrastrada
varia constantemente, como por ejemplo en una cinta
transportadora destinada a mover cajas y la cantidad
de estas habitualmente cambia, se dice que el servicio
es del Tipo S9.
Estos Tipos de Funcionamiento de un motor se encuadran dentro de la Categoría de Servicio AC-4 definida por
la Norma de Aparatos de Maniobra según IEC 60947-4-1.
Ya que la correcta protección del motor contra sobrecargas permanentes se logra regulando al relé o al disparador por sobrecargas de un guardamotor a la corriente de
servicio del motor y en el servicio intermitente, ésta varía
permanentemente, no es posible una correcta protección
del motor mediante los aparatos convencionales.
Para los Tipos de Funcionamiento descriptos anteriormente no se logra una protección completa del motor
con los aparatos conocidos pero estos son muy importantes para lograr su protección contra el caso de falta
de fase y un arranque con rotor bloqueado.
Figura 3. Esquema inversor múltiple con protección del motor mediante un
relé de sobrecargas.
Para lograr una protección completa del motor es necesario recurrir a un relé de sobretemperatura que funciona en combinación con sensores colocados en el
bobinado mismo del motor. Los sensores pueden ser
del tipo PTC o Pt100. Para más información recomendamos consultar los números 51 y 52 de Revista Electro
Instalador (*).
Los circuitos de aplicación en este caso son los mismos
que los utilizados para el servicio continuo según las
Figuras 1 y 2.
Accionamiento múltiple
Cuando se trata de proteger a los motores asociados a
una inversor de marchas múltiple, la protección debe
hacerse directamente en la salida de acometida a cada
motor, según se muestra en las figuras 3 y 4.
A los contactores que producen la inversión no debe ser
asociada ninguna protección por sobrecargas porque al
tratarse de contactores que reúnen la corriente de todos
los motores, el calibre del relé/disparador por sobrecargas es tan grande que lo hace insensible a la pequeña
variación que se produce en uno solo de los motores;
esta pequeña variación que sí es peligrosa para el motor
no sería detectada por un dispositivo colocado en el alimentador del circuito.
Además, la actuación de una protección en la alimentación desconectaría a todos los motores perjudicando la
continuidad del servicio.
Figura 4. Esquema inversor múltiple con protección del motor mediante un
guardamotor.
Nota:
Los circuitos antes descriptos en las figuras correspondientes a la presente nota solo muestran la protección
contra corrientes de sobrecarga de los motores pero no
muestran las protecciones contra las corrientes de cortocircuito capaces de dañar a los aparatos. Sobre ello trataremos en un próximo artículo.
(*) Los números anteriores de Revista Electro Instalador
pueden leerse online en www.electroinstalador.com
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