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automatizacion-industrial4
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10 February 2009 Automatizacin 2
NEMA: Rel de Sobrecarga Bimetallic
Hay dos modelos de rel de sobrecarga Bimetallic
disponibles:
Ambiente compensado (botn rojo al frente): Cuando el motor est sometido a constantes
temperaturas ambiente y el controlador est
ubicado separadamente en cambiantes
temperaturas ambiente. Su punto de disparo
no es afectado por temperatura.
No compensado (botn negro al frente)
10 February 2009 Automatizacin 3
NEMA: Rel de Sobrecarga Melting Alloy
Cmo trabaja el rel Melting Alloy?
La corriente del motor pasa a travs de un Heater o Unidad Trmica.
Cuando ocurre una sobrecarga:
1. El calor hace que la soldadura en la Unidad Trmica se funda...
2. Permite a la espiral girar libremente...
3. Abre el contacto de sobrecarga en el circuito de control (el rel da la
orden de disparo).
4. Para resetear, la soldadura debe solidificarse y proceder a oprimir la
barra de Reset
10 February 2009 Automatizacin 4
Tres clases de Unidades Trmicas:
Clase 10 (disparo rpido) - Disparo en 10 segundos
Clase 20 (disparo estndar) - Disparo en 20 segundos
Clase 30 (disparo lento) - Disparo en 30 segundos
Nota: El tiempo de disparo es determinado por: Nivel de Corriente, Clase de Disparo, Memoria Trmica
Beneficios al usuario:
El Contacto de sobrecarga puede ser reemplazado fcilmente por su diseo modular. El Contacto de Alarma puede ser agregado en campo o en fbrica.
Alta capacidad para soportar corto-circuitos
Los elementos trmicos intercambiables permiten que un bloque de sobrecarga cubra todos los rangos para el control del motor.
NEMA: Rel de Sobrecarga Melting Alloy
Solder Pot
Heating Winding
10 February 2009 Automatizacin 5
NEMA: Rel de Sobrecarga Estado Slido
Operacin
La corriente es supervisada por Cts internos.
El contacto de sobrecarga abre cuando el punto de
disparo es alcanzado (25%
del punto fijado)
El reseteo se logra oprimiendo la barra de reset.
10 February 2009 Automatizacin 7
NEMA: Rel de Sobrecarga Estado Slido MOTOR LOGIC
- Unidad Bsica
Auto energizado Power-on LED Indicador visible de disparo Protecciones:
Sobrecarga Desbalance de Fase Prdida de Fase
Previsin para candado o sello Insensible a harmnicas Insensible al ambiente (temp.) Disparo Clase 10 o 20 Sensor de corriente Memoria trmica Mecanismo de disparo
El Rel de Sobrecarga en
Estado Slido no necesita
Unidades Trmicas
Unidad Bsica
10 February 2009 Automatizacin 8
NEMA: Rel de Sobrecarga Estado Slido MOTOR
LOGIC - Unidad Especial
Mismos beneficios de la Unidad
Bsica, adicionalmente:
Seleccin Clase de Disparo
Proteccin Falla a Tierra
Mdulo opcional de Reset Remoto: Accionamiento a distancia (150ft) Operado por pulsador N.O.
Mdulo de Comunicacin: Proporciona seal de salida de 4 - 20 mA
10 February 2009 Automatizacin 11
NEMA: Rel de Sobrecarga
MOTOR LOGIC PLUS - Ajuste de la corriente 4.5 : 1
- Comunicacin RS232 y 485
- Almacena las 4 ltimas fallas
- Medicin de las fases
Protecciones:
- Sobrecorriente / Baja corriente
- Sobretensin / Baja tensin
- Desbalance de fase
- Prdida de fase
- Rotor bloqueado
- Inversn de giro
- Falla a tierra.
10 February 2009 Automatizacin 12
Aparatos de Proteccin: comparacin
TIPO Caractersticas
Bimetlico Tecnologa de rearme manual o automtico
Versiones compensado y no compensado
Melting Alloy Simple
Tecnologa comn
Estado Slido No requiere de unidades trmicas
Insensible a temperatura ambiente
No tiene rearme automtico
Capacidad de almacenaje de fallas
Capacidad para comunicacin
10 February 2009 Automatizacin 13
Comparacin entre Rels de Sobrecarga
Motor Logic vs. Melting Alloy
- Sensor electrnico de corriente vs. Sensor trmico
- No requiere heaters
- Respuesta rpida
- Insensible a temperaturas ambiente hasta 70C
- Capacidad para comunicar
Motor Logic vs. Bimetallic
- Insensibilidad al ambiente vs. Ambiente Compensado y No Compensado
- No tiene Reset Automtico
10 February 2009 Automatizacin 14
Aparatos de Maniobra
Contactores
Con poder de corte Interruptores
(Automticos) Disyuntores
Aparatos
de Interruptores
Maniobra Sin poder de corte Pulsadores
(Manuales) Seccionadores
Contra Fusibles
Aparatos Cortocircuito Rels Magnticos
de
Proteccin Contra Rels trmicos
Sobrecargas Rels termomagnticos
Contactores
Con poder de corte Interruptores
(Automticos) Disyuntores
Aparatos
de Interruptores
Maniobra Sin poder de corte Pulsadores
(Manuales) Seccionadores
Contra Fusibles
Aparatos Cortocircuito Rels Magnticos
de
Proteccin Contra Rels trmicos
Sobrecargas Rels termomagnticos
Elementos empleados en controles y automatismos
10 February 2009 Automatizacin 15
La Accin de Disparo Magntico
Elemento Magntico
Pestillo
lnea
Contactos
Carga lnea
Carga
Electroimn acta en un cortocircuito
abriendo los contactos
10 February 2009 Automatizacin 16
Curva de Trabajo rele magnetico
10 -2
10 -1
10 0
10 1
10 2
10 3
10 4
15 100 5 50 2 25
Tiempo de disparo (s)
Corriente (A)
500 200
I m
1
10 February 2009 Automatizacin 17
Simbolos
10 -2
10 -1
10 0
10 1
10 2
10 3
10 4
15 100 5 50 2 25
Tiempo de disparo (s)
Corriente (A)
500 200
I m 1
OL
IEC
NEMA
Ajuste a la corriente de disparo : Im = (7~13)xIn
10 February 2009 Automatizacin 18
Aparatos de Maniobra
Contactores
Con poder de corte Interruptores
(Automticos) Disyuntores
Aparatos
de Interruptores
Maniobra Sin poder de corte Pulsadores
(Manuales) Seccionadores
Contra Fusibles
Aparatos Cortocircuito Rels Magnticos
de
Proteccin Contra Rels trmicos
Sobrecargas Rels termomagnticos
Contactores
Con poder de corte Interruptores
(Automticos) Disyuntores
Aparatos
de Interruptores
Maniobra Sin poder de corte Pulsadores
(Manuales) Seccionadores
Contra Fusibles
Aparatos Cortocircuito Rels Magnticos
de
Proteccin Contra Rels trmicos
Sobrecargas Rels termomagnticos
Elementos empleados en controles y automatismos
10 February 2009 Automatizacin 19
Aparatos de Proteccin: Termo magnticos
Funcin
Proteger las instalaciones elctricas contra:
- Sobrecargas - Cortocircuitos - Subtensiones
Constan de un dispositivo trmico y otro magntico que miden la corriente y la tensin de la instalacin para
detectar las situaciones anmalas y desconectar as los
circuitos.
El cierre suele ser manual y la apertura automtica.
Su capacidad nominal de ruptura o poder de corte debe ser mayor que la corriente inicial simtrica de cortocircuito
(corriente de cortocircuito que se establece en los primeros
ciclos a continuacin de producirse el fallo).
10 February 2009 Automatizacin 20
La Accin Termomagnetica
Elemento Magntico
lnea
Contactos
Carga
Elemento
bimetalico
Barra de
Disparo
10 February 2009 Automatizacin 21
Esquema funcional de un rel de Proteccin Termo magntico
Trmico
Magntico
El disparo magntico tiene lugar en fracciones de segundo por efecto de una corriente del orden de 10 ms veces la nominal. El campo magntico creado en la bobina atrae a la lmina metlica interrumpiendo el flujo de corriente.
El disparo trmico se produce por una corriente de sobrecarga que provoca la deflexin del bimetlico en un tiempo del orden del algunos segundos, tanto ms rpido, cuanto mayor sea esa corriente.
Interruptores Termo magnticos
10 February 2009 Automatizacin 22
Salida de aire caliente
Bimetal (Trmico)
Bobina (Magntico)
Cmara Apaga chispa
Entrada de aire fro
Contacto mvil (aqu: abierto)
Contacto fijo
Interruptor (aqu: abierto)
Interruptores Termo magnticos
10 February 2009 Automatizacin 23
Ir: Corriente de reaccin de disparo por sobrecarga
Im: Corriente de reaccin de disparo por cortocircuito
Ir: Corriente de reaccin de disparo por sobrecarga
Im: Corriente de reaccin de disparo por cortocircuito
Capacidad nominal de
ruptura
Capacidad nominal de
ruptura
Interruptores magneto trmicos
Existen interruptores con
Im ajustable
Zona Trmica
Zona Magntica
10 February 2009 Automatizacin 24
Interruptores Magnetotrmicos
Interruptores automticos para la proteccin de circuitos con elevadas corriente de corto
1 Polo 36000 A
2 Polos 70000 A
3 Polos 70000 A
4 Polos 36000 A
Interruptores automticos para la proteccin de motores contra cortocircuitos
3 Polos 50000 A
2 Polos 50000 A
Catlogos comerciales
10 February 2009 Automatizacin 25
Simbologa (IEC) Simbologa (NEMA)
Interruptor
Proteccin Magntica
Proteccin Trmica
Aparatos de Proteccin: Termomagnticos
10 February 2009 Automatizacin 26
Comparativa entre la proteccin mediante
fusibles e interruptores de potencia
Zona C: en la proximidad del disparo magntico del interruptor su proteccin es ms rpida.
Zona A: mejor proteccin del in-terruptor magneto trmico: corriente de disparo por sobrecarga menor, posibilidad de ajuste.
Zona B: tiempo de disparo ms bajo para el fusible.
Zona D: a partir de la zona C, el tiempo de fusin del fusible es ms corto que el de actuacin del interruptor, adems su poder de corte es mayor con lo que hasta CNRFUS la proteccin ms eficaz la proporciona le fusible.
C
A
B D
Tiempo
CorrienteImIrFUSIrINT
CNRFUSCNRINT
FUSIBLE
Termomagntico
10 February 2009 Automatizacin 28
Termistores
Temperatura C
Resistencia especfica /Cm Termistores NTC y PTC: semiconductores con com-portamiento equivalente a resistencias de alto coefi-
ciente trmico (negativo/positivo)
Su resistencia elctrica decrece muy bruscamente
con la subida de T
Esta variacin permite de-tectar la evolucin trmica
del equipo que protegen
Se conectan al circuito de mando y partir de una cierta T (resistencia)
realizan la desconexin
10 February 2009 Automatizacin 29
TEMPERATURA: sensores de contacto
TERMISTORES: curva tpica NTC
Temperatura [C]
Resis
ten
cia
[
]
10 February 2009 Automatizacin 30
TEMPERATURA: sensores de contacto
COMPARACIN: Termocupla RTD - Termistor
Temperatura
Resis
ten
cia
Termistor NTC
Termoresistencia RTD
Termopar
Termocupla ALTA VERSATILIDAD Sonda RTD ALTA ESTABILIDAD Termistor ALTA SENSIBILIDAD
Regla:
RTD: para T < 120C
TC: para T > 500C