¿Qué es un Relé de Taza Inductiva?
¿Qué es un Relé de Copa Inductiva?
Relé de Copa Inductiva
Este relé es una versión del relé de disco inductivo. Los relés de copa inductiva funcionan con el mismo principio que los relés de disco inductivo. La construcción básica de este relé es similar a la de un motor de inducción de cuatro ocho polos. El número de polos en el relé de protección depende del número de bobinados necesarios. La figura muestra un relé de copa inductiva de cuatro polos.
Cuando el disco de un relé de inducción se reemplaza por una copa de aluminio, la inercia del sistema rotatorio se reduce considerablemente. Esta menor inercia mecánica permite que el relé de copa inductiva opere mucho más rápido que el relé de disco inductivo. Además, el sistema de polos proyectados está diseñado para proporcionar el par máximo por VA de entrada.
En la unidad de cuatro polos, mostrada en nuestro ejemplo, la corriente de Foucault producida en la copa debido a un par de polos, aparece directamente bajo el otro par de polos. Esto hace que el par por VA de este relé sea aproximadamente tres veces mayor que el del relé de tipo disco inductivo con un electroimán en forma de C. Si se puede evitar la saturación magnética de los polos mediante el diseño, las características de operación del relé pueden hacerse lineales y precisas para un amplio rango de operación.
Principio de Funcionamiento del Relé de Copa Inductiva
Como dijimos anteriormente, el principio de funcionamiento del relé de copa inductiva es el mismo que el del motor de inducción. Un campo magnético rotatorio se produce por diferentes pares de polos de campo. En el diseño de cuatro polos, ambos pares de polos se alimentan desde la misma secundaria del transformador de corriente, pero la diferencia de fase entre las corrientes de los dos pares de polos es de 90 grados; esto se logra insertando un inductor en serie con la bobina de un par de polos, y un resistor en serie con la bobina del otro par de polos.
El campo magnético rotatorio induce corriente en la brum o copa de aluminio. Según el principio de funcionamiento del motor de inducción, la copa comienza a girar en la dirección del campo magnético rotatorio, con una velocidad ligeramente menor que la del campo magnético rotatorio.
La copa de aluminio está unida a un resorte de pelo: en condiciones normales, el par de restitución del resorte es mayor que el par de desvío de la copa. Por lo tanto, no hay movimiento de la copa. Pero durante una condición defectuosa del sistema, la corriente a través de la bobina es bastante alta, por lo que el par de desvío producido en la copa es mucho mayor que el par de restitución del resorte, por lo que la copa comienza a girar como el rotor de un motor de inducción. Los contactos están unidos al movimiento de la copa a un ángulo de rotación específico.
Construcción del Relé de Copa Inductiva
El sistema magnético del relé se construye utilizando láminas de acero cortadas en círculos. Los polos magnéticos se proyectan en los bordes internos de estas láminas laminadas. Las bobinas de campo se enrollan en estos polos laminados. La bobina de campo de dos polos enfrentados se conectan en serie.
La copa o tambor de aluminio, ajustado en un núcleo de hierro laminado, es soportado por un husillo cuyos extremos se ajustan en tazas joya o rodamientos. El campo magnético laminado se proporciona en el interior de la copa o tambor para fortalecer el campo magnético que corta la copa.
Relé de Copa Inductiva Direccional o de Potencia
Los relés de copa inductiva son muy adecuados para unidades direccional o de comparación de fase. Proporcionan un par constante, sin vibraciones, y tienen mínimos parasitos de par debido a la corriente o al voltaje solamente.
En el relé de copa inductiva direccional o de potencia, las bobinas de un par de polos se conectan a través de la fuente de voltaje, y las bobinas del otro par de polos se conectan con la fuente de corriente del sistema. Por lo tanto, el flujo producido por un par de polos es proporcional al voltaje y el flujo producido por el otro par de polos es proporcional a la corriente eléctrica.
El diagrama vectorial de este relé se puede representar de la siguiente manera,
Aquí, en el diagrama vectorial, el ángulo entre el voltaje del sistema V y la corriente I es θ. El flujo producido debido a la corriente I es φ1, que está en fase con I. El flujo producido debido al voltaje V, es φ2, que está en cuadratura con V. Por lo tanto, el ángulo entre φ1 y φ2 es (90o – θ). Por lo tanto, si el par producido por estos dos flujos es Td. Donde, K es la constante de proporcionalidad.
En esta ecuación hemos asumido que, el flujo producido por la bobina de voltaje se retrasa 90 o detrás de su voltaje. Al diseñar este ángulo se puede hacer que se acerque a cualquier valor y se obtenga una ecuación de par T = KVIcos (θ – φ) donde θ es el ángulo entre V e I. En consecuencia, los relés de copa inductiva pueden diseñarse para producir el par máximo cuando el ángulo θ = 0 o 30o, 45o o 60o.
Los relés que están diseñados para que, produzcan el par máximo a θ = 0, son relés de potencia de copa inductiva P. Los relés que producen el par máximo cuando θ = 45o o 60o, se utilizan como relés de protección direccional.
Relé de Copa Inductiva de Reactancia y Tipo MHO
Al manipular los arreglos de bobinas de corriente y voltaje y los ángulos de desplazamiento de fase relativos entre los diversos flujos, el relé de copa inductiva puede ser utilizado para medir pura reactancia o admitancia. Estas características se discuten en mayor detalle en una sesión sobre relés electromagnéticos de distancia.
