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Protección contra sobrecargas

La protección contra sobrecargas en un motor eléctrico, es necesaria para evitar que se queme y para asegurar una duración máxima de operación. Los motores eléctricos, si se les permite, funcionarán con una salida mayor de su capacidad nominal. Se puede originar una sobrecarga en el motor, al sobrecargarse la maquinaria impulsada por un voltaje bajo en la línea,o a causa de una línea abierta en un sistema polifásico, lo que da por resultado una operación monofásica, Bajo cualquier condición de sobrecarga, un motor toma una corriente excesiva que causa el sobrecalentamiento. Como el aislante del devanado del motor se deteriora cuando se somete a sobrecalentamiento, existen límites establecidos para las temperaturas de operación del motor. Para proteger unmotor contra sobrecalentamientos, se emplean relevadores de sobrecarga en un arrancador para limitar a cierto valor predeterminado la cantidad de corriente que toma. Esta es la protección contra sobrecarga o de marcha.

Los relevadores de sobrecarga de un arrancador funcionan para impedir que un motor tome una corriente excesiva que puede destruir su aislante. Los elementos térmicos omagnéticos, sensibles a la corriente, de los relevadores de sobrecarga, se conectan ya sea directamente en las líneas del motor, o indirectamente en ellas, a través de transformadores de corriente. Los relevadores de sobrecarga actúan para desconectar el arrancador y parar el motor cuando se toma una corriente excesiva.

Unidades térmicas de aleación fusible. El conjunto de aleación fusible del elementotérmico y el depósito del metal, se muestran en la figura C-3. La corriente excesiva de sobrecarga del motor pasa por el elemento térmico, fundiendo, por tanto, el depósito de aleación auténtica. Entonces, se permite que la rueda del trinquete gire en el metal fundido, dando por resultado una acción de disparo del circuito de control del arrancador, parándose el motor. Se requiere un periodo deenfriamiento para permitir que el depósito de metal se “congele” antes de que el conjunto del relevador de sobrecarga pueda restablecerse y reanudar el servicio del motor.

Figura C-3A. Elemento térmico de sobrecarga, del tipo de aleación fusible. La vista en corte (derecha) muestra la construcción del elemento

Las unidades térmicas de aleación fusible son intercambiables y se construyen enuna pieza. Este tipo de construcción del elemento térmico y el depósito de soldadura aseguran una relación constante entre estos componentes importantes y permite la calibración en la fábrica, haciéndolos, virtualmente, a prueba de interconexión en el campo. Estas características importantes no se obtienen con ningún otro tipo de construcción de relevador de sobrecarga. Existe amplia variedad deestas unidades térmicas intercambiables para proporcionar la protección exacta contra sobrecarga, de cualquier valor a plena carga de un motor.

Figura C-3B. Elementos térmicos de sobrecarga

Relevadores bimetálicos de sobrecarga. Estas unidades se diseñan específicamente para dos tipos generales de aplicación. Primero, la característica de restablecimiento automático es decidida ventaja cuandolos dispositivos se montan en localidades que no son fácilmente accesibles para su operación manual. Segundo, estos relevadores se pueden ajustar fácilmente para dispararse dentro de una amplitud de 85 a 115 por ciento del valor nominal de disparo de la unidad térmica. Esta característica es útil cuando el tamaño recomendado del elemento puede dar por resultado una acción de disparo innecesaria,mientras el siguiente tamaño mayor no proporcionaría la protección adecuada. Las temperaturas del ambiente afectan la operación de los relevadores de sobrecarga que funcionan bajo el principio del calor.

La acción de disparo del circuito de control en este tipo de relevador utiliza la diferencia de expansión de dos metales distintos que se encuentran soldados. Cuando se someten al calor, se...