Elementos trmicos de rel de sobrecarga de aleacin eutctica

Tipo J CLASE 10 Tipo P CLASE 20 (Bol. 600 SOLAMENTE) Tipo W CLASE 20 Tipo WL CLASE 30

Designacin de clase de rel de sobrecarga

Los Estndares industriales de los Estados Unidos (NEMA ICS 2 Parte 4) designan un rel de sobrecarga por nmero de clase indicando el tiempo mximo en segundos al cual se disparar cuando tenga una corriente igual al 600 por ciento de su corriente nominal.

Un rel de sobrecarga Clase 10 se disparar en 10 segundos o menos a una corriente igual al 600 por ciento de su capacidad nominal.

Un rel de sobrecarga Clase 20 se disparar en 20 segundos o menos a una corriente igual al 600 por ciento de su capacidad nominal.

Un rel de sobrecarga de Clase 30 se disparar en 30 segundos o menos a una corriente igual al 600 por ciento de su capacidad nominal.

La proteccin de rel de sobrecarga estndar Allen-Bradley se proporciona usando elementos trmicos tipo W para la lnea 500. Esto proporciona operacin Clase 20 y se recomienda para aplicaciones generales.

Las aplicaciones especficas pueden requerir rels de sobrecarga Clase 10 o Clase 30. Los rels de sobrecarga Clase 10 generalmente se usan con motores hermticos, bombas sumergibles o motores con capacidad de corto tiempo de rotor fijo. Los rels de sobrecarga Clase 30 deben usarse con motores que accionan cargas de alta inercia cuando se requiere tiempo de aceleracin adicional y cuando el tiempo seguro de rotor fijo permitido del motor est dentro de los requisitos de rendimiento de la Clase 30.

Para aplicaciones que requieren proteccin Clase 30, hay elementos trmicos tipo WL disponibles. Para hacer un pedido, use la tabla de seleccin de Tipo W aplicable, siga las instrucciones para seleccionar elementos trmicos y cambie la W en el nmero de tipo de elemento trmico a WL.

Para aplicaciones que requieren rels de sobrecarga Tipo 10, hay elementos Tipo J disponibles. Veandice de las tablas de seleccin de elementos trmicospara encontrar el ndice de las Tablas de seleccin de elementos trmicos.

Seleccin de elemento trmico

Los valores de Amperes de carga plena listados en las tablas deben usarse para la seleccin de elementos trmicos. Para los elementos trmicos tipo J y W, la clasificacin del rel en amperes a +40 C (+104 F) es 115% del valor de Amperes a carga plena listados para el Nmero de tipo de elemento trmico. Para elementos trmicos Tipo WL, la clasificacin es 120% del valor de Amperes de carga plena listado para el Nmero de tipo de elemento trmico.

Consulte la placa del fabricante del motor para obtener la corriente a carga plena, el factor de servicio y/o la clasificacin del motor por aplicacin y aumento de temperatura.

Use esta informacin de la placa del fabricante del motor, las reglas de aplicacin y el valor de Amperes de carga plena listado en la tabla apropiada (ver el ndice) para determinar el nmero de tipo de elemento trmico.

La siguiente informacin es para motores con marca de clasificacin de servicio continuo.Para motores con factor de servicio marcado a no menos de 1.15, o motores con aumento de temperatura a no ms de +40 C (+104 F), use las reglas de aplicacin 1 a 3. Use las reglas de aplicacin 2 y 3 cuando la diferencia de temperatura no excede los +10 C (+18 F). Cuando la diferencia de temperatura es mayor, vea la informacin a continuacin.

1.La misma temperatura en el controlador y en el motor Seleccione el nmero de tipo de elemento trmico con el valor de Amperes a carga plena ms cercano al valor de carga plena mostrado en la placa del fabricante del motor.

2.Temperatura ms alta en el controlador que en el motor Si el valor de corriente a carga plena mostrado en a placa del fabricante del motor est entre los valores de Amperes a carga plena listados, seleccione el Nmero de tipo de elemento trmico con el valor ms alto.

3.Temperatura ms baja en el controlador que en el motor Si el valor de corriente a carga plena mostrado en a placa del fabricante del motor est entre los valores de Amperes a carga plena listados, seleccione el Nmero de tipo de elemento trmico con el valor ms bajo.

Para motores con factor de servicio marcado de menos de 1.15, seleccione el Nmero de tipo de elemento trmico una clasificacin menor que la determinada por las reglas en los prrafos 1, 2 y 3.

Motores con clasificacin para servicio intermitente Por favor comunquese con la oficina local de ventas de Rockwell Automation o con el distribuidor de Allen-Bradley para obtener informacin adicional.

Procedimiento de seleccin de elemento trmico Cuando la temperatura en el controlador es 10 C (18 F) mayor que la temperatura en el motor.

Correccin de temperatura ambiente

La temperatura ambiente en el motor y en el controlador es igual en la mayora de aplicaciones. Bajo esta condicin el rel de sobrecarga est diseado para detectar cambios en la temperatura ambiente y para proteger al motor en una gama de temperaturas.

La salida que un motor puede suministrar con seguridad vara con la temperatura. El motor puede suministrar su potencia nominal a una temperatura ambiente especificada por los fabricantes del motor, generalmente +40 C (+104 F). A temperaturas altas (ms de +40 C), menos del 100% de la corriente nominal normal puede drenarse del motor sin acortar la vida til del aislamiento. A temperaturas menores (menos de +40 C), ms del 100% de la corriente nominal normal podra drenarse del motor sin acortar la vida til del aislamiento. Por lo tanto, existe una relacin inversa entre la temperatura ambiente del motor y la salida del motor. En cualquier motor, la salida permitida disminuye a medida que aumenta la temperatura ambiente y viceversa.

Procedimiento de seleccin de elemento trmico Cuando la temperatura en el controlador es 10 C (18 F) mayor que la temperatura en el motor (cont.)

Curva de correccin de temperatura ambiente(Vea Datos de rendimiento en la pgina Importante -3)

Cuando la diferencia de temperatura entre el motor y el controlador no excede +10 C, los elementos trmicos deben seleccionarse segn las instrucciones proporcionadas en Seleccin de elementos trmicos,Designacin de clase de rel de sobrecarga.

Cuando la diferencia de temperatura es ms de +10 C, debe usarse un factor de correccin de temperatura ambiente como parte del proceso para seleccionar elementos trmicos. La curva de correccin de temperatura ambiente mostrada anteriormente muestra el factor segn el cual cambia la clasificacin de seleccin de elemento trmico con cambios de temperatura ambiente.

Procedimiento de seleccin de elemento trmico

Al resolver problemas en los que es necesaria una correccin de la temperatura ambiente, se recomienda el siguiente procedimiento simple:

1.Primero halle la relacin del factor de correccin (C.F.R.). Esta es la relacin del factor de correccin de la temperatura ambiente del motor (C.F.m) respecto al factor de correccin para la temperatura ambiente del controlador (C.F.c). La frmula para calcular la relacin del factor de correccin es:

Ambos factores de correccin se seleccionan a partir de la curva del tipo de elemento trmico que se va a usar. Las tablas de seleccin de elementos trmicos se basan en una temperatura ambiente de +40 C. Esto significa que el factor de correccin para +40 C es 1.00. En otras palabras, no hay factor de correccin a +40 C.

2.Lo siguiente en este proceso de seleccin de elemento trmico es ajustar la corriente de carga plena indicada en la placa del fabricante del motor (FLC) segn el ratio C.F. Este valor reajustado de la corriente a carga plena indicada en la placa del fabricante del motor (FLC) es la norma para seleccionar el elemento trmico apropiado.

3.El ltimo paso es consultar la tabla de elementos trmicos sugeridos y seleccionar el elemento cuya clasificacin para el tamao del controlador dado es ms cercana al valor de corriente a carga plena.

Ejemplos Para familiarizarse con este proceso de seleccin de elemento trmico, considere algunos ejemplos.

Ejemplo 1. Arrancador a temperatura ambiente +40 C normal Motor a temperatura ms baja.Motor de jaula de ardilla de CA, de 3 fases, 25 Hp, 460 V, 60 Hz, 1800 rpm, corriente a carga plena de 34 A, factor de servicio 1.15,Temperatura en el arrancador +40C, Temperatura en el motor +25 C, se usarn elementos trmicos Tipo W.

En el ejemplo 1, el motor est a una temperatura ambiente mucho ms baja (+25 C) comparado con el controlador que est a la temperatura normal de +40 C. Puesto que el motor est normalmente clasificado para uso a +40 C, suministrar un poco ms que su potencia nominal. Esto significa que puede usarse un elemento trmico con un motor con clasificacin de corriente a carga plena mayor que la normal.

Al referirse a la curva de correccin de temperatura ambiente Tipo W en esta pgina, para un motor a una temperatura ambiente de +25 C, el factor de correccin de motor (C.F.) aparece como 108%. El factor de correccin para la temperatura ambiente del arrancador es 100% puesto que est a +40 C. Por lo tanto,

Ahora, con este factor de correccin, el valor de corriente a carga plena reajustado puede determinarse de la siguiente manera:

Para esta aplicacin se especific un Boletn 512, tamao 2. Las instrucciones para la seleccin del elemento trmico indican que debe usarse la Tabla 153. La tabla muestra que 36.7 A est entre dos valores, 35.0 A (W66) y 38.0 A (W67). Puesto que 38.0 A es ms cercano al requisito, seleccione el elemento trmico W67.

Ejemplo 2. Arrancador a temperatura ambiente normal +40 C Motor a temperatura ms alta.Motor de jaula de ardilla, CA trifsico, 25 Hp, 460 V, 60 Hz, 1800 rpm. Corriente a carga plena de 34 A, factor de servicio 1.15. Elementos trmicos Tipo W,Temperatura en el arrancador +40 C, Temperatura en el motor +55 C.

Esto representa una situacin donde la temperatura ambiente del motor es mayor que +40C. En este ejemplo, el motor est a una temperatura ambiente de +55 C y el controlador est a +40 C. Cuando el motor funciona a una mayor temperatura que el controlador, no podr suministrar la potencia normal. Para protegerlo contra dao, es necesario reducir el tamao del elemento trmico comparado con el mismo motor que opera a una temperatura ambiente de +40 C. Al referirse a la curva de correccin de temperatura ambiente Tipo W, el factor de correccin sera:

Habiendo determinado el factor de correccin, la clasificacin de corriente a usar cuando se selecciona un elemento trmico sera:

Para el Boletn 512, tamao 2, nuevamente consulte la Tabla 153. El valor de 30.9 A est entre 30.0 A (W64) y 32.5 A (W66). Puesto que 30.0 est ms cerca a 30.9, especifique el elemento trmico W64.

Ejemplo 3: Arrancador a temperatura menor que +40 C Motor a temperatura mayor.Motor de jaula de ardilla, CA trifsico, 25 Hp, 460 V, 60 Hz, 1800 rpm. Corriente a carga plena de 34 A, factor de servicio 1.15. Elementos trmicos Tipo W,Temperatura en el arrancador +25 C, Temperatura en el motor +55 C.

A continuacin considere un caso en el que el controlador y el motor estn a temperaturas ambientes diferentes a +40 C. En el ejemplo 3 la temperatura ambiente del controlador es +25 C (ms baja), mientras que la temperatura ambiente del motor es +55 C (ms alta). Como se indic anteriormente, un motor que funciona en un entorno ms clido suministrar una potencia menor que la normal. Esto requiere reducir la clasificacin del elemento trmico. El controlador en este caso est en un ambiente ms fro, lo cual evita que el elemento trmico se caliente tanto como a una temperatura ambiente de +40 C. Esto tambin requiere reducir la clasificacin del elemento trmico para proporcionar una proteccin adecuada. Por lo tanto, el efecto neto de un motor ms caliente y un controlador ms fro es reducir la clasificacin del elemento trmico. Al usar la curva de correccin de temperatura ambiente Tipo W, el factor de correccin en este caso es:

El valor reajustado de la corriente a carga plena para este ejemplo es:

La Tabla 153 muestra que este valor est entre 28.0 A (W63) y 30.0 A (W64). Puesto que 28.0 A es ms cercano al requisito, seleccione el elemento trmico W63.

Ejemplo 4: Arrancador a temperatura superior a +40 C Motor a temperatura menor.Motor de jaula de ardilla, CA trifsico, 25 Hp, 460 V, 60 Hz, 1800 rpm. Corriente a carga plena de 34 A, factor de servicio 1.15. Elementos trmicos Tipo W,Temperatura en el arrancador +65 C, Temperatura en el motor +35 C.

Ahora, considere el efecto de un controlador en un ambiente ms caliente y un motor en un ambiente ms fro. En el ejemplo 4, el controlador est a una temperatura ambiente de +65 C (ms alta) y el motor a una temperatura ambiente de +35 C (ms baja). Como se indic anteriormente, un motor a una temperatura menor puede suministrar una potencia mayor que la normal. El controlador cuando est en un entorno ms caliente se calentar ms rpidamente y causar que la aleacin eutctica se funda antes de la condicin de sobrecarga normal. Esto requiere aumentar la clasificacin del elemento trmico. Al referirse a la curva de correccin de temperatura ambiente Tipo W (), el factor de correccin en este caso sera:

Este factor de correccin permite un elemento trmico con una clasificacin de corriente de:

Al referirse a la Tabla 153, este valor de 41.4 A est entre 40.5 A (W68) y 43.5 A (W69). Puesto que 40.5 A es ms cercano al requisito, seleccione el elemento trmico W68.

Ejemplo 5: Arrancador a temperatura superior a +40 C Motor a temperatura mayor.Motor de jaula de ardilla, CA trifsico, 25 Hp, 460 V, 60 Hz, 1800 rpm. Corriente a carga plena de 35 A, factor de servicio 1.15. Elementos trmicos Tipo W,Temperatura en el arrancador +45 C, Temperatura en el motor +60 C.

A continuacin, use un ejemplo en el que el controlador y el motor estn a temperaturas ambiente mayores que +40 C pero sus temperaturas ambientes son diferentes. Por ejemplo, el controlador podra estar a una temperatura ambiente de +45 C y el motor a una temperatura ambiente de +60 C. Puesto que la diferencia en sus temperaturas ambiente es mayor que +10 C, deber hacerse una correccin de temperatura ambiente. En el ejemplo 5 el factor de correccin es dado por:

Esto significa que la clasificacin del elemento trmico debera ser 90% de la corriente a carga plena normal indicada en la placa del fabricante o:

Para el controlador Boletn 512, tamao 2, la Tabla 153 muestra que la clasificacin est entre 30.0 A (W64) y 32.5 A (W65). Puesto que 32.5 A es ms cercano, seleccione el elemento trmico W65. Observe que el efecto neto ha sido reducir la clasificacin del elemento trmico comparado con una operacin ambiente normal de +40 C.

Nota:Las tablas de seleccin de elementos trmicos estn diseadas para aceptar factores de servicio de motor de 1.15 o mayores, como se indica en todos los ejemplos anteriores. Si el factor de servicio hubiera sido menor que 1.15 (por ejemplo, S.F. = 1.0), un elemento trmico con una clasificacin menor que la seleccionada en cada ejemplo hubiera sido la seleccin correcta. Esto proporcionara proteccin a niveles de corriente menores de 10%.

Tiempo Caractersticas de corriente a +40 C (+104 F) (Vea Datos de rendimiento, pgina Importante-3