Ventajas de los relés de gestión de motores

La protección de motores en aplicaciones industriales ha recorrido un largo camino en los últimos 30 años, desde sobrecargas de aleaciones bimetálicas y eutécticas hasta sobrecargas básicas de estado sólido y lo que a menudo se denomina hoy en día relés de gestión de motores. Los relés de gestión de motores están un paso por encima de las sobrecargas de estado sólido estándar y brindan funciones de protección de motores más sofisticadas, mejores diagnósticos y una mayor variedad de funciones opcionales de gama alta.

Un relé básico de sobrecarga de estado sólido protege un motor al abrir un contacto de falla 95/96. El contacto de falla está cerrado, lo que indica que no hay una condición de disparo presente, o está abierto, lo que indica que hay una condición de disparo presente. No hay capacidad de control. El control debe agregarse en serie con el contacto de falla que está conectado a la bobina del contactor para el control y la protección de un motor.

Las sobrecargas de estado sólido a menudo vienen en dos variedades. Los relés de gama baja solo monitorean la corriente y los relés de gama alta monitorean la corriente, el voltaje y, por lo tanto, también calculan la potencia. Los relés de gama alta brindan protecciones adicionales, como sobre y bajo voltaje, baja y alta potencia, pérdida de fase de voltaje y desequilibrio de voltaje. La detección de la cavitación de la bomba es una característica que a menudo se proporciona para baja potencia.

Estas funciones y muchas más se ofrecen con los relés de gestión de motores.

Aunque las características opcionales adicionales que ofrecen los fabricantes varían, una de las principales características que distinguen a los relés de gestión de motores de los relés de sobrecarga básicos es la selección de varios modos de operación. Estos modos varían según el fabricante, pero la mayoría incluye:

Las características requeridas para aplicaciones específicas a menudo determinan qué relé de gestión de motores se utiliza.

Los límites alto y bajo generalmente se establecen con valores predeterminados para cada protección, pero estos límites generalmente se pueden configurar para satisfacer las necesidades de cualquier aplicación.

Estas características adicionales de protección del motor asociadas con los relés de gestión del motor generalmente incluyen lo siguiente:

1. Protecciones de falla a tierra (GF), como un módulo GF adicional con un transformador de corriente (CT) de secuencia cero para una medición precisa de corrientes a tierra de hasta 30 miliamperios (mA). Esta es una característica común de la mayoría de los relés de gestión de motores.

Otra función que es menos común, pero que puede ser una función poderosa de GF, es la función de detección de pulso de GF. Esta característica detecta y localiza fallas a tierra en sistemas pulsados ​​de tierra de alta resistencia (HRG) sin un módulo GF separado o CT de secuencia cero. Esta detección automática de la fuente de falla a tierra ahorra una cantidad considerable de tiempo para determinar la ubicación de la falla a tierra.

2. Monitoreo de frecuencia para detectar desviaciones de frecuencia.

3. La desviación del factor de potencia monitorea el FP en el lado de suministro de la carga y disparará el motor si la desviación medida del valor nominal excede el umbral establecido.

4. La demanda máxima suele ser una advertencia en lugar de un viaje. Se proporciona para indicar si la demanda máxima supera un umbral especificado.

5. Hay muchos nombres para esta función, pero aquí nos referiremos a ella como reinicio bajo voltaje. La función está diseñada para volver a cerrar de manera segura cualquier contactor(es) que se haya abierto durante un evento de pérdida de voltaje. Un algoritmo de reinicio por pérdida de voltaje permite que las instalaciones implementen el reinicio escalonado automático de los motores después de una pérdida o caída de voltaje sin intervención manual ni programación del controlador lógico programable (PLC).

Hay otras funciones de protección opcionales, pero estas representan algunas de las más comunes.

Muchos relés de gestión de motores incluyen un motor lógico integrado. No hay límite para la cantidad de requisitos de control que se pueden resolver con la lógica integrada. A menudo, este motor lógico se puede utilizar como fuente de control para el relé de gestión del motor.

Se pueden implementar aplicaciones como el control de la hora del día y la funcionalidad de control específica, que normalmente no se proporcionan con los relés de sobrecarga. En algunos casos, incluso se puede eliminar un PLC externo, como para estaciones de bombeo remotas en aplicaciones de agua/aguas residuales, lo que ahorra un costo considerable.

La lógica integrada permite que funciones específicas se ejecuten localmente para una reacción rápida a requisitos de protección específicos, así como para descargar estas funciones desde un PLC principal.

Los relés de gestión de motores también suelen incluir la adición de módulos opcionales de entrada y salida (E/S) de expansión. Estos incluyen E/S digitales, E/S analógicas, así como módulos de entrada de temperatura como el termopar y el detector de temperatura de resistencia (RTD). Esta capacidad de E/S de expansión, junto con el motor lógico integrado, proporciona otro nivel de funciones de protección y control local.

En la mayoría de los casos, las E/S pueden ser monitoreadas y controladas por el motor lógico local en el relé de administración del motor o por el PLC principal a través de una red. De cualquier manera, la E/S de expansión ahorra el costo de agregar E/S adicionales como un nodo separado en una red y la necesidad de proporcionar un gabinete adicional para esa E/S.

Para motores críticos que requieren características de protección de alta gama o cualquier aplicación de motor que requiera características adicionales de alta gama, los relés de administración de motores pueden valer un costo ligeramente mayor. Muchos fabricantes valoran sus relés de gestión de motores al mismo precio o ligeramente por encima de los relés de sobrecarga básicos de alta gama, lo que los convierte en una buena opción para la mayoría de las aplicaciones de protección y control de motores.

Jim Rosner es un ingeniero principal de aplicaciones industriales de la División de Conversión de Energía y Controles de Eaton. Ha trabajado como ingeniero de aplicaciones en control industrial y automatización de fábricas durante más de 41 años. Su enfoque ha sido en aplicaciones de PLC, redes industriales y control y protección de motores. Puede comunicarse con él en [email protected]. Para obtener más información, visitewww.eaton.com.