Descrivete il vostro relè di protezione ideale

I motori elettrici sono la dorsale dell'industria moderna. Forniscono l'energia meccanica necessaria per la maggior parte dei processi di produzione. Le agenzie governative hanno imposto requisiti rigorosi per l'implementazione di una qualche forma di protezione da sovraccarico termico per tutti i motori elettrici superiori a 1 potenza in cavalli. Con così tante opzioni disponibili, come si fa a scegliere il relè di protezione da sovraccarico giusto per l'applicazione dell'avviatore del motore?

Per descrivere il relè di protezione da sovraccarico ideale per un avviatore a piena tensione, è necessario considerare i seguenti aspetti dei relè di protezione da sovraccarico.

• Funzioni di protezione
• Funzioni diagnostiche
• Funzioni di integrazione

Al minimo, un relè di protezione da sovraccarico deve fornire una protezione da sovraccarico termico. Questa forma di protezione misura la corrente assorbita dal motore elettrico e la applica a un modello di sovraccarico termico per simulare il contenuto di calore all'interno del motore elettrico.

Esistono due tipi di modelli di sovraccarico: I²T e Two Body Model. I²T è il modello più comune ed è utilizzato dalla maggior parte dei relè di protezione da sovraccarico bimetallici, eutettici ed elettronici.

Un modello a due corpi tiene conto delle caratteristiche di avviamento e di funzionamento di un motore elettrico. Questo modello fornisce una simulazione più accurata del contenuto di calore all'interno di un motore elettrico, soprattutto per motori elettrici di grandi dimensioni o a media tensione.

La seconda funzione di protezione più importante da considerare è la protezione dalla mancanza di fase. La mancanza di fase è la principale causa di guasto del motore. La mancanza di fase si verifica quando una fase di corrente è pari a 0 A, e si verifica a causa di un fusibile bruciato. Occorrono 30 minuti o più perché un algoritmo di protezione da sovraccarico rilevi la mancanza di fase. L'esposizione prolungata alla mancanza di fase danneggerà il motore elettrico, e solo i relè di protezione da sovraccarico elettronici possono rilevare una condizione di mancanza di fase entro tre secondi o meno.

Altre funzioni di protezione da considerare per la protezione proattiva di motori e macchine includono la corrente di guasto verso terra, il blocco rotore, lo stallo, il sottocarico, lo squilibrio, la tensione e la potenza. Queste funzioni di protezione aggiuntive possono essere utili per motori elettrici grandi e costosi, in quanto possono arrestare il motore elettrico per prevenire danni prima che intervengano gli algoritmi di protezione da sovraccarico. Solo i relè di protezione da sovraccarico elettronici possono fornire queste funzioni di protezione aggiuntive.

Un'altra caratteristica progettuale da considerare è la capacità diagnostica fornita dal relè di protezione da sovraccarico. I relè di protezione da sovraccarico elettronici sono in grado di visualizzare o comunicare informazioni a un sistema di controllo o all'operatore. Al minimo, i relè di protezione da sovraccarico elettronici dovrebbero comunicare la percentuale di utilizzo della capacità termica (%TCU) e la percentuale di FLA (%FLA). Questi due parametri diagnostici indicano il contenuto termico e l'assorbimento di corrente del motore elettrico in tempo reale e possono fornire al comando a motore un'indicazione di quando potrebbe intervenire la protezione da sovraccarico. Quando il %TCU raggiunge il 100%, il relè di protezione da sovraccarico elettronico forza l'intervento di protezione da sovraccarico.

I relè di protezione da sovraccarico elettronici di fascia alta possono fornire informazioni diagnostiche su tempo all'intervento, tempo al ripristino, corrente RMS, corrente di guasto verso terra, tensione RMS, potenza, storico ed energia. Queste informazioni sono utili per la protezione di motori elettrici costosi o critici per il processo. Queste informazioni diagnostiche possono prevedere quando scatterà la protezione da sovraccarico, consentendo agli operatori di prendere decisioni critiche per l'attività, e possono essere utilizzate per fornire informazioni utili al personale di manutenzione per ridurre al minimo i tempi di riparazione in caso di problemi imprevisti al motore elettrico.

L'ultima caratteristica progettuale da considerare sono le funzioni di integrazione offerte dai relè di protezione da sovraccarico. I relè di protezione da sovraccarico elettronici hanno un ampio campo della corrente, che aiuta a ridurre al minimo il numero di codici prodotto necessari per proteggere un'ampia gamma di motori elettrici. Alcuni relè di protezione da sovraccarico si montano direttamente sul lato carico di un contattore, contribuendo a risparmiare tempo di installazione, spazio e cablaggio. Alcuni relè di protezione da sovraccarico offrono morsettiere rimovibili per ridurre al minimo il tempo di sostituzione. Alcuni relè di protezione da sovraccarico elettronici sono modulari, consentendo all'utente di scegliere le specifiche funzioni di protezione e integrazione richieste per una specifica applicazione di avviatore. E alcuni relè di protezione da sovraccarico offrono accessori meccanici per contribuire a ridurre il cablaggio di controllo aggiuntivo necessario per un avviatore a piena tensione.

I relè di protezione da sovraccarico elettronici con opzioni di comunicazione e I/O possono integrarsi facilmente con il sistema di controllo corrispondente del loro marchio con pochi clic del mouse. Questi sistemi utilizzano il relè di protezione da sovraccarico elettronico come dispositivo di I/O distribuito per controllare la bobina del contattore mediante un comando della rete di comunicazione.

Come si descrive il relè di protezione da sovraccarico ideale? La risposta a questa domanda dipende davvero dall'applicazione specifica del motore elettrico. Per i semplici sistemi di controllo motore che controllano operazioni non critiche per il processo, i relè di protezione da sovraccarico bimetallici o eutettici di base funzioneranno bene. Per le applicazioni di controllo motore grandi e complesse che controllano operazioni critiche per il processo, un progettista dovrebbe considerare i relè di protezione da sovraccarico elettronici per contribuire a ridurre la complessità del sistema di controllo e fornire informazioni diagnostiche.

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