Los Protectores Térmicos Actúan en Cualquier Condición de Trabajo del Compresor

Los Protectores Térmicos Actúan en Cualquier Condición  de Trabajo del Compresor

¿Que es un protector Térmico?

Un protector térmico es un dispositivo que abre un circuito eléctrico cuando detecta un cierto valor de temperatura.

Físicamente no es más que un metal (en realidad son 2 metales adheridos) que cuando circula mucha corriente por un cable (o compresor), se recalienta, se dobla y abre el circuito. Como si fuera un interruptor común, pero en vez de manejarlo con la mano, funciona automáticamente con la temperatura.

Su objetivo en el compresor es proteger lo deteniendo su marcha.   

 

El protector térmico tiene la función de proteger contra:

Sobrecarga

Baja tensión

 Bloqueo del motor

 Corto circuito

Falta de rendimiento

Cuando el protector térmico es firmemente conectado y está en contacto con el compresor, sensa en forma rápida cualquier aumento inusual de la temperatura o exceso de corriente. 

El disco bimetal alojado dentro del protector, térmico reacciona ya sea tanto al exceso de temperatura y/o al exceso de corriente curvándose hacia abajo y desconectando de esa manera la alimentación eléctrica del motor.

El protector térmico consta de una resistencia calefactora conectada en serie con un disco bimetálico, todo esto, alojado en el interior de una envoltura de baquelita. 

Cuando es sometido a una situación anormal, el calor que se genera por la circulación de la corriente eléctrica que circula a través del disco y de la resistencia, y el calor producido por el motor, el disco se deforma y abre los contactos de alimentación.

 Cuando la temperatura desciende y alcanza un valor específico, el protector re-establece la alimentación al motor.

El protector térmico interno, evita que el motor esté sometido a altas temperaturas durante tiempos muy prolongados, evitando de esta manera que no se destruya la aislación del mismo. El protector térmico suele proteger a la bobina cuando ésta alcanza entre 120º y 130º C.

Cómo probar el protector térmico

La falla que se puede presentar en el protector térmico es que el bimetal no cierre los contactos entre los dos terminales (contactos 1 y 2 generalmente), ya sea por suciedad en los platinos o por un defecto en la resistencia calefactora que va conectada en serie con con la alimentación eléctrica del motor.

Debe comprobarse encontrando continuidad con un multímetro entre sus terminales exteriores, con el selector de escala en la posición Ohms.

Si se debe sustituir el protector térmico, debemos cambiarlo por otro de igual potencia y voltaje del moto compresor. En el caso de que el protector térmico sea interno y esté defectuoso, se debe cambiar el compresor.

Consideraciones sobre el protector térmico externo

 Sensa la corriente del motor y la temperatura del cárter o la combinación de ambos.

Cuando se acciona, inhabilita la alimentación eléctrica del motor.

 Generalmente no protege ante la pérdida de gas.

 Están diseñados para compresores específicos. No se deben realizar sustituciones

de los mismos.

 No protege al compresor si el mismo opera por fuera de su rango de evaporación

 Generalmente no protege ante la pérdida de gas.

 Están diseñados para compresores específicos. No se deben realizar sustituciones

de los mismos

No protege al compresor si el mismo opera por fuera de su rango de evaporación.

Consideraciones sobre el protector térmico interno

 Sensa la corriente y la temperatura de la bobina del motor o ambas a la vez.

Cuando interviene, inhabilita la alimentación eléctrica.

Generalmente protege ante la pérdida de gas.

 No protege al compresor si este trabaja por fuera de su rango de temperatura

de evaporación.

No se reemplaza ni se repara.

  Prueba de arranque desde reposo del artefacto “PULLDOWN”

El protector debe permitir que el compresor funcione bajo condiciones de carga severa.

Típicamente, el cargo más severo se produce en momentos de arranque desde reposo de una nevera o congelador. Esta condición externa se especifica como el arranque de un artefacto que ha permanecido a la máxima temperatura ambiente especificada para el ensayado (normalmente 43ºc). Con la puerta abierta, durante 24 horas y a partir de esta situación inicial, se cierra la puerta y arranca el artefacto.

Este debe partir y alcanzar las temperaturas especificadas de evaporación,  congelación y conservación (según sea el caso), en un lapso de tiempo especificado. En estas condiciones, el protector no debe actuar (se permite un número limitado de actuaciones, siempre y cuando no se supere el límite de tiempo especificado) pero si debe observarse que las temperaturas  criticas (bobina, descarga, etc.) no estén por estén por encima  de los límites de seguridad.

 La corriente máxima consumida en este proceso, la temperatura ambiente presentes cuándo el cuándo el consumo de corriente es máximo, la máxima tempera de carcaza durante el proceso y la corriente y temperatura del aire alrededor del térmico cuando la temperatura de carcaza es máxima, deben registrarse para una selección adecuada del tipo de elemento calentador y temperatura de  actuación que impidan que el protector actué en estas condiciones de trabajo.

    Sobre en condiciones de marcha. “Running Overload”

Hay dos condiciones de sobrecarga en marcha regular que pueden causar un calentamiento excesivo de los bobinados del motor y que pueden suceder con relativa facilidad: atascamiento del  ventilador de condensación o tensión de este por cualquier  causa, o el flujo de aire bloqueado  o que la puerta del gabinete queda abierta, provocando que el compresor opere continuamente.

Para impedir el sobrecalentamiento de las bobinas, debe registrarse la corriente que se consume en estas condiciones, así como las temperaturas de carcaza y del aire alrededor del protector cuando las bobinas alcanzan la temperatura critica, que requiera que el protector actué. 

Este punto determina del compresor y el protector debe actuar, aun cuando la temperatura máxima de actuación no se haya alcanzado.

     Rotor bolquado. “Locked Rotor”

La corriente con el rotor detenido es sumamente elevada y se mantiene por un tiempo suficientemente prolongado (del orden de los 5- 10 segundos) el bobinado auxiliar (arranque) se sobrecalentara su aislamiento. 

El protector debe actuar en pocos segundo y prevenir esta situación, aunque  persista por un periodo de hasta 15 días (requerimiento de UL), y hacerlo manteniendo  la temperatura de la carcaza por debajo  de 150ºc (requerimiento de UL) mientras que la temperatura de bobinas debe mantenerse también por debajo del máximo permitido por fabricante del compresor.

 Esta prueba debe hacerse bajo tres condiciones externas: tensión nominal, tensión mínima de trabajo aceptable y tensión máxima de trabajo aceptable para l compresor.

Para estas tres condiciones deben registrarse tanto la corriente consumida así como la velocidad a al que la temperatura de las bobinas aumenta.

 La corriente  medida  es la corriente que circula por el terminal “c” (común) del compresor. Si el relé asociado es de tipo PTC, se mide la corriente total, el tiempo de reposición del relé PTC y la corriente de la bobina de de marcha solamente.

 También se registra a corriente a la cual se desea que se produzca la apertura del protector va a mantener la situación controlada dentro de límites durante el número  de días especificados para el ensayo.

Corte de la energía y reenganche. “POWER OUTAGE”

Un caso particular de actuación en condiciones de rotor bloqueado se produce la energía por un corto intervalo (segundos) y el relé empleados  PTC. Si el compresor estaba en funcionamiento antes del corte de energía, el compresor intentara arrancar cuando se repone  el servicio eléctrico, pero el rotor no podrá girar debido a que la presión de descarga no ha alcanzado el nivel de equilibrio, en cuyo caso el protector actuara.

 En estas condiciones es necesario especificar cuánto tiempo es necesario  que permanezca abierto el protector para que la pastilla del relé PTC tenga tiempo de enfriarse.

Todos los protectores térmicos mencionados poseen un contacto seco cerrado (NC), que debe abrirse, bajo carga inductiva, al producirse una condición de riesgo, perceptible como un aumento de temperatura. 

Esta apertura de contactos en esas condiciones, normalmente produce una pequeña, chispa; tan pequeña como pueda hacerse con el diseño de la forma de los contactos, la velocidad de reacción del disco “snap action”, puesto que su efecto es también dañino para la vida útil del contacto, y por ende del protector (10.000 ciclos), pero inevitable.

 Es por ello que para que un compresor pueda ser clasificado como apto para trabajar con refrigerantes clasificados como inflamables, tales como los hidrocarburos (HC), este dispositivo deben ser encapsulados herméticamente, para evitar el riesgo de explosión.

La detallada explicación precedente tiene por objeto enfatizar la importancia que tiene el protector térmico para el compresor, tanto en lo que respecta a su selección como a su colocación en el compresor.

 El técnico debe entender, por lo dicho aquí, que si bien todos los térmicos son aparentemente iguales, su respuesta es distinta para cada modelo y no se debe sustituir arbitrariamente  por otro similar sino por otro idéntico, si se pretende que cumpla  su función. 

Un térmico que no corresponde a una aplicación determinada (por ejemplo un térmico para un modelo de compresor enfriado por convección natural o por intercambiador de calor sumergido en el aceite, no protegerá adecuadamente a un compresor enfriado por ventilador porque las pruebas de desarrollo no se hicieron en esas condiciones).

Habrá, arbitrariamente, o sobre-protección (creando paradas innecesarias) o protección insuficiente (que permitirá que las temperaturas  de bobinas excedan lo permitido por su clase térmicas, con la consiguiente aceleración del proceso de envejecimiento prematuro del esmalte y reducción correspondiente de la vida útil del compresor.

La correcta colocación es también de fundamental importancia pues solo actuara debidamente si se lo instala en las mismas condiciones en que se efectuaron las pruebas de desarrollo, tal como se lo describió en párrafo presente.

Es común observar neveras, congeladores y todo tipo de artefactos en los cuales la tapa de protección de las conexiones eléctricas eléctricas se encuentra suelta, sin  sujetador o simplemente no está. Esta tapa de terminales también cube el protector térmico y lo mantiene sujeto  en la posición determinada por el fabricante del compresor, de manera que reproduzca las condiciones de montaje durante durante las pruebas de desarrollo.

También es posible ver un número de casos, particularmente después de una llamada de servicio técnico, en que el protector  térmico es dejado expuesto al aire libre intencionalmente para evitar que actué.

Estas dos situaciones deben evitarse pues en esas condiciones el dispositivo no puede cumplir con su funcionamiento, respondiendo solo a condiciones extremas, tales como un cortocircuito o puesta a tierra de uno a ambas bobinas  y en tal caso, y en tal caso, ya es tarde  para salvar el compresor.

El protector térmico puede evitar un cambio de compresor innecesario, si interperamos su actuación como herramienta de diagnóstico de la presencia de condiciones de funcionamiento anormales  (que puede ser temporales, como dijimos más arriba) pero que en muchos casos ponen evidencia situaciones  que,  de ser corregidas a tiempo, mantendrían el compresor trabajando en condiciones seguras por todo el tiempo que se espera funcione.

  No solo protege al compresor contra operación incorrecta de componentes del circuito en que está operando (tanto del circuito electrónico como del circuito de refrigeración), sino que también actúa en respuesta a intentos de arranque o para evitar que funcione cuando la tensión en bornes  está fuera del rango admisible, puesto que esto incrementa el consumo de corriente, que aumenta la temperatura que irradia la resistencia colocada en la capsula detrás del disco, lo que provoca la actuación del protector.

 Puesto que es un dispositivo de reposición automática, una vez actúa, se repondrá y repetirá su trabajo mientras se mantenga  las condiciones adversas o fuera de límite de trabajo normal; según la especificación de selección ya mencionada.

 En cuanto se detecte que la nevera o congelador ha comenzado a trabajar de esta manera (ciclando por activación del protector térmico), es una buena medida que el usuario intervenga, desconectando el artefacto, puesto que se dará cuenta que este no enfría. 

Si se deja que continúe ciclando indefinidamente, la corriente que circula por la bobina de arranques  es de una magnitud tan elevada  que mientras más tiempo se tarde en interrumpir el ciclo, más se afectara la vida útil restante del compresor.