Descrivete il vostro relè di protezione ideale

Descrivete il vostro relè di protezione ideale

I motori elettrici sono fondamentali nell'industria moderna. Forniscono l'energia meccanica necessaria per la maggior parte dei processi di produzione. Gli enti normativi hanno imposto requisiti rigorosi sull'implementazione di una soluzione di protezione dal sovraccarico termico per tutti i motori elettrici che superano 1 HP. Sulla base delle numerose soluzioni disponibili, come potete essere sicuri di scegliere il relè di protezione motore ideale per la vostra applicazione con avviatore?

Per descrivere il relè di protezione motore ideale per un avviatore diretto, è necessario considerare i seguenti aspetti.

  • Funzioni di protezione
  • Funzioni di diagnostica
  • Funzioni di integrazione

Come requisito minimo, un relè di protezione motore deve offrire protezione dal sovraccarico termico. Questo tipo di protezione misura la corrente consumata dal motore elettrico e la utilizza in un modello di sovraccarico termico per simulare il carico termico all'interno del motore elettrico. Sono disponibili due tipi di modelli per la protezione da sovraccarico: I2T e doppia massa termica. Il modello I2T è la tipologia più diffusa, ed è utilizzata principalmente dai relè di protezione motore bimetallici, eutettici ed elettronici. Il modello a doppia massa termica tiene conto delle caratteristiche di avviamento e funzionamento di un motore elettrico. Questo modello fornisce una simulazione più precisa del carico termico all'interno di un motore elettrico, in particolare per motori elettrici a tensione medio-alta.

La seconda funzione di protezione in ordine di importanza da considerare è la protezione dalla mancanza di fase. La mancanza di fase è la causa principale dei guasti del motore. La mancanza di fase si verifica quando una fase di corrente è uguale a 0 A, ed è la conseguenza di un fusibile bruciato. L'algoritmo di protezione dal sovraccarico richiede 30 minuti o più per rilevare la mancanza di fase. La presenza prolungata della mancanza di fase danneggia il motore elettrico, solo i relè di protezione motore elettronici possono rilevare una condizione di mancanza di fase al massimo entro tre secondi.

Altre funzioni da considerare per una protezione proattiva di motori e macchine includono la protezione da correnti di guasto verso terra, blocco rotore, stallo, sottocarico, squilibrio, tensione e potenza. Queste funzioni di protezione supplementari sono in grado di arrestare il motore elettrico ed evitare danni prima degli algoritmi di protezione da sovraccarico e offrono grandi vantaggi nel caso di motori grandi e costosi. Solo i relè di protezione motore elettronici possono fornire queste funzioni di protezione aggiuntive.

Un'altra funzione di cui tenere conto è la disponibilità delle informazioni diagnostiche fornite dal relè di protezione motore. I relè di protezione motore elettronici sono in grado di visualizzare o comunicare informazioni a un sistema di controllo o operatore. Come requisito minimo i relè elettronici di protezione motore dovrebbero comunicare l'utilizzazione percentuale della capacità termica (%TCU) e gli ampere a pieno carico percentuali (%FLA). Questi due parametri diagnostici riportano il carico termico e l'assorbimento di corrente in tempo reale del motore elettrico e possono fornire all'operatore motore l'indicazione dell'eventuale momento di intervento della protezione. Quando il parametro %TCU raggiunge il 100%, il relè elettronico di protezione motore forza un intervento per sovraccarico.

I relè di protezione motore elettronici di fascia alta possono fornire informazioni diagnostiche per tempo rimanente prima dell'intervento, tempo prima del reset, valore efficace di corrente, corrente di guasto verso terra, valore efficace di tensione, potenza, dati storici ed energia. Queste informazioni sono utili per proteggere motori costosi o critici per il processo. Queste informazioni diagnostiche permettono di stimare il momento in cui avverrà l'intervento per sovraccarico per consentire agli operatori decisioni operative critiche per l'attività e forniscono informazioni utili al personale di manutenzione per minimizzare il tempo di riparazione quando si verificano problemi imprevisti sul motore.

L'ultimo aspetto da considerare riguarda le funzioni di integrazione offerte dai relè di protezione motore. I relè di protezione motore coprono un'ampia gamma di corrente per minimizzare il numero di codici prodotto necessari per proteggere un'ampia gamma di motori. Alcuni relè di protezione motore consentono il montaggio diretto sul lato carico di un contattore per risparmiare tempo di installazione, spazio e semplificare il cablaggio. Alcuni relè di protezione motore sono dotati di morsettiere rimovibili per ridurre al minimo il tempo di sostituzione. Altri sono modulari e consentono all'utente di scegliere funzioni di protezione e integrazione specifiche per una determinata applicazione con avviatore. Altri ancora offrono accessori meccanici per ridurre il cablaggio di controllo aggiuntivo richiesto da un avviatore diretto.

I relè di protezione motore con opzioni di comunicazione e I/O sono facilmente integrabili nel sistema di controllo dello stesso produttore con pochi clic del mouse. Questi sistemi utilizzano il relè di protezione motore elettronico come un dispositivo I/O distribuito per controllare la bobina del contattore utilizzando un comando della rete di comunicazione.

In che modo descrivereste il vostro relè di protezione motore ideale? La risposta a questa domanda dipende effettivamente dall'applicazione del motore elettrico specifico. Per semplici sistemi di controllo motore che controllano operazioni che non sono critiche per il processo, i relè di protezione motore base eutettici e bimetallici rappresentano una valida soluzione. Nel caso di applicazioni di controllo motore complesse che interessano operazioni critiche per il processo, è necessario prevedere l'utilizzo di relè di protezione elettronici per diminuire la complessità del sistema di controllo e fornire informazioni diagnostiche.

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Bill Martin
Pubblicato 20 Ottobre 2014 Da Bill Martin, Product Manager, Electronic Overload Relays, Rockwell Automation
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