Interruptor diferencial de protección de motores ou MPCB
Os interruptores diferenciais protexores de motores son un tipo especializado de dispositivo de protección eléctrica deseñado específicamente para motores eléctricos, como o seu nome indica. Os motores eléctricos teñen moitas aplicacións e úsanse para impulsar dispositivos mecánicos de todo tipo, polo que é moi importante protexilos adecuadamente con MPCBs. A continuación, amósanse só algúns exemplos de dispositivos impulsados por motores eléctricos en edificios comerciais e industriais:
Aires acondicionados na azotea, chillers, compresores, bombas de calor e torres de refrigeración.
Ventiladores de extracción e inyección, así como unidades de manejo de aire.
Sistemas de bombeo de auga.
Ascensores e outros dispositivos de elevación.
Cintas transportadoras industriais e outras máquinas utilizadas en procesos de fabricación.
En todas estas aplicacións industriais e comerciais de motores eléctricos, o MPCB ten o papel clave de proporcionar protección eléctrica.
Que é un Interruptor Diferencial Protexor de Motores e Cales Son as Súas Funcións?
Un interruptor diferencial protexor de motores, ou MPCB, é un dispositivo electromecánico especializado que pode usarse con circuitos de motores tanto de 60 Hz como de 50 Hz. Ten varias funcións que lle permiten proporcionar un suministro eléctrico seguro para os motores:
Protección contra fallos eléctricos como cortocircuitos, fallos línea-tierra e fallos línea-línea. O MPCB pode interromper calquera fallo eléctrico que estea por debaixo da súa capacidade de interrupción.
Protección contra sobrecargas do motor, cando un motor consume corrente eléctrica superior ao valor indicado na placa de datos durante un período prolongado de tempo. A protección contra sobrecargas é normalmente axustable nos MPCBs.
Protección contra desequilibrios de fases e perda de fase. Ambas as condicións poden danar gravemente un motor trifásico, polo que o MPCB desconectará o motor en calquera dos dous casos tan pronto como se detecte o fallo.
Retardo térmico para evitar que o motor se volva a conectar inmediatamente despois dunha sobrecarga, dando ao motor tempo para arrefriarse. Un motor sobrecalentado pode sufrir danos permanentes se se volve a conectar.
Comutación de Circuito de Motor – Os MPCBs están normalmente equipados con botóns ou discos para este propósito.
Señalización de Fallos – A maioría dos modelos de interruptores diferenciales protexores de motores teñen unha pantalla LED que se encende sempre que o MPCB se activa. Esta é unha indicación visual para o persoal próximo de que ocorreu un fallo e que non se debe volver a conectar o motor eléctrico ata que se resolva o fallo.
Reconexión Automática – Algunhas series de MPCB permiten introducir un tempo de arrefriamento no caso de que haxa unha sobrecarga, despois do cal o motor se reiniciará automaticamente.
Os motores eléctricos son equipos caros, polo que o papel do interruptor diferencial protexor de motores é moi importante. Se un motor non está correctamente protexido, pode ser necesario realizar traballos de reparación costosos ou incluso substituír o equipo completamente. Un motor eléctrico adequadamente protexido con un MPCB terá unha vida útil moito máis longa.
Principio de Funcionamento do Interruptor Diferencial Protexor de Motores
O interruptor diferencial protexor de motores pode considerarse un subtipo de interruptor diferencial térmico-magnético, pero con funcións adicionais que están especialmente deseñadas para protexer os motores eléctricos. O principio de funcionamento básico é semellante a todos os demais interruptores diferenciais.
A protección térmica empregase para protexer o motor eléctrico contra sobrecargas. Basease nun contacto que se expande e contrae para desconectar o motor se se detecta corrente excesiva. É moi importante saber que a protección térmica ten unha resposta retardada, para permitir as correntes de arranque elevadas cando se inicia un motor. No entanto, se o motor non pode iniciar por algún motivo, a protección térmica se activará en resposta á corrente de arranque prolongada.
A protección magnética empregase cando hai un cortocircuito, un fallo de liña ou outro fallo de corrente eléctrica alta. Ao contrario da protección térmica, a protección magnética é instantánea; para desconectar inmediatamente as correntes de fallo perigosas.
A principal diferenza entre o MPCB e outros interruptores diferenciais é que o MPCB pode proporcionar protección contra desequilibrios de fases e perda de fase. Os motores trifásicos requiren tres conductores vivos con voltaxes equilibrados para operar eficazmente. Un desequilibrio superior ao 2% será perjudicial para a vida útil do motor. Se un dos voltaxes de fase se perde de repente, o efecto é aínda máis danoso porque o motor seguirá funcionando só con dúas fases. O interruptor diferencial protexor de motores é capaz de detectar estas condicións midindo as diferenzas entre os voltaxes de fase, e desconecta o motor inmediatamente cando ocorren. É importante notar que o desequilibrio de corrente de fase é normal en sistemas trifásicos que alimentan cargas monofásicas separadas, pero é inaceptable cando o circuito trifásico alimenta un motor eléctrico.
Os MPCBs tamén están equipados cun mecanismo de interrupción manual, permitindo a desconexión de motores eléctricos para substitución ou manutención.
Os interruptores diferenciais protexores de motores están dispoñibles en unha ampla variedade de calificacións de corrente, e unha das súas mellores características é que moitos modelos permiten axustar a calificación de corrente. Isto significa que o mesmo MPCB pode configurarse para protexer motores de diferentes capacidades.
Protección de Motores Asincrónicos
A maioría dos motores utilizados na industria son motores asincrónicos, tamén coñecidos como motores de jaula de esquilo. Estes motores usan enerxía trifásica para crear un campo magnético rotatorio, que a súa vez magnetiza o rotor e crea movemento rotatorio. Cando se deseña a protección eléctrica para un motor asincrónico e se seleccionan interruptores diferenciales protexores de motores, hai algúns factores moi importantes a considerar que non están presentes cando se protexen outros tipos de circuitos eléctricos.
Os motores asincrónicos consumen unha corrente de arranque moi elevada, porque deben establecer un campo magnético rotatorio. Esta corrente pode alcanzar valores de 500% a 800% do valor nominal durante fraccións de segundo. Por esta razón, a protección magnética do MPCB se activa a valores superiores a 10 veces a corrente nominal, a diferencia de algúns tipos de interruptores diferenciales miniatura que se activan a valores tan baixos como 3 veces a corrente nominal. Nestes casos, usar un interruptor diferencial distinto dun MPCB non permitirá nin sequera iniciar o motor antes de que a protección magnética se active. Para reducir a corrente de arranque, unha práctica moi común é complementar o interruptor diferencial protexor de motores cunha arrancador de motor a tensión reducida.
Os motores asincrónicos requiren que os tres conductores de fase teñan unha tensión equilibrada para operar correctamente. Se os conductores de fase teñen un desequilibrio superior ao 2%, o motor sofrirá danos a lo largo do tempo e terá unha vida útil reducida. O motor eléctrico tamén tende a sobrecalentarse, causando gastos de enerxía adicionais como calor residual. Por esta razón, un interruptor diferencial de motor debe ser capaz de detectar desequilibrios de fase e desconectar o motor en consecuencia.
Se unha das fases se desconecta completamente, o motor seguirá funcionando, pero a corrente nas dúas fases restantes aumentará por encima do valor nominal debido ao desequilibrio eléctrico, e probablemente queime as bobinas do motor. Por esta razón, os protectores de motor deben activarse inmediatamente tan pronto como se detecte desequilibrio de fase ou perda de fase. Normalmente, isto lograse midindo as diferenzas de corrente entre os conductores de fase. Se unha das correntes de fase aumenta ou diminúe considerablemente en comparación cos outras dúas, é indicativo de desequilibrio. Da mesma forma, se unha das correntes de fase cae a cero mentres as outras dúas permanecen, ocorreu unha perda de fase.
Entón, que tipos de interruptores se poden utilizar para a protección de motores asincrónicos? Os fabricantes xeralmente ofrecen tres tipos diferentes de interruptores diferenciales protexores de motores, dispoñibles para unha ampla gama de voltaxes e correntes, para satisfacer a maioría das necesidades de protección de motores asincrónicos.
É moi común complementar os interruptores diferenciales protexores de motores cun contactor para permitir o control automático do arranque e desconexión do motor. O sistema tamén pode incluír un dispositivo de protección de baixa tensión, que desconecta o motor no caso de que a tensión do sistema caia considerablemente por debaixo do valor nominal.
Tamaño do Interruptor Diferencial Protexor de Motores (Guía de Selección)
Os dous factores principais que determinan o tamaño adecuado do interruptor diferencial protexor de motores son a tensión e a corrente nominal do motor.
A calificación de voltaxe do MPCB debe coincidir coa tensión nominal do motor. Normalmente, os interruptores diferenciales protexores de motores poden usarse en unha ampla variedade de calificacións de voltaxe como 230 V, 380 V, 415 V, 440 V, 500 V e 660 V AC.
Unha vez coñecida a tensión, é necesario comprobar a corrente nominal do motor eléctrico. É importante notar que a corrente de funcionamento real pode ser inferior á corrente nominal, especialmente se o motor non está totalmente cargado. No entanto, o MPCB debe seleccionarse sempre segundo o valor de corrente nominal para permitir a corrente de arranque cando se inicia un motor. Por exemplo, un motor cunha corrente nominal de 20 amperios pode consumir unha corrente moito menor durante a operación a carga parcial, pero o MPCB debe seleccionarse segundo o valor nominal de 20 amperios, ou podería activarse se o motor se usa a carga completa.
Os interruptores diferenciales protexores de motores poden calibrarse entón ao valor exacto de corrente que é adecuado para o motor eléctrico protexido. Xeralmente teñen un rango de axuste. Por exemplo, un MPCB calificado a 32 amperios podería ser utilizable para motores cunha corrente nominal tan baixa como 22 amperios. Isto é moi útil se un motor eléctrico se substitúe por un modelo máis eficiente que require menos corrente, xa que non será necesario substituír o interruptor de motor.
Aínda que un interruptor diferencial protexor de motores estea correctamente dimensionado segundo o motor eléctrico protexido, tamén é importante usar un cable adecuado. Para proporcionar protección adecuada, o cable debe ser capaz de conducir a corrente nominal de forma segura. Un cable de tamaño insuficiente sobrecalentará, o aislamento derreterá e poden ocorrer fallos eléctricos incluso cun interruptor instalado.
Táboa de Especificacións do Interruptor Diferencial Protexor de Motores
Os fabricantes de MPCB xeralmente proporcionan táboas onde se presentan as especificacións técnicas do interruptor diferencial, para simplificar o proceso de selección. A seguinte táboa, proporcionada como exemplo, é para o modelo SGV2-ME do interruptor de motor fabricado por CGSL.
Os valores de corrente nos que se activan as protecciones térmica e magnética amóstranse nas columnas de liberación térmica e liberación magnética. Antes de instalar un MPCB, é moi importante verificar que as calificacións de voltaxe e corrente sexan compatibles co motor protexido.
Conclusións sobre o Interruptor Diferencial Protexor de Motores
Os interruptores diferenciales protexores de motores teñen un papel moi importante na seguridade eléctrica, xa que os motores que protexen teñen unha ampla variedade de aplicacións en edificios comerciais e industria.
Os motores asincrónicos, o tipo máis común de motor eléctrico en entornos industriais e comerciais, teñen requisitos de protección especiais que só poden cumprirse cun interruptor diferencial protexor de motores. Tamén é posible complementar o MPCB con outros dispositivos de protección ou automatización como protección de baixa tensión, temporizadores e arrancadores de motor a tensión reducida.
A selección adecuada do MPCB é clave para proporcionar protección confiable do motor. Un MPCB de tamaño insuficiente non permitirá nin sequera que o motor se inicie, mentres que un MPCB de tamaño excesivo pode non ser capaz de detectar condicións de corrente excesiva para o motor eléctrico protexido.
Declaración: Respete el original, artículos buenos merecen ser compartidos, si hay
