Reles
El de arranque juega un papel fundamental en el arranque de
los motores de compresores herméticos que lo
necesitan. En el instante de arranque del motor se conecta la bobina
auxiliar, que determina el sentido de rotación del motor y proporciona el
torque necesario para el inicio del movimiento.
Después del arranque, se desconecta la bobina auxiliar
(excepto en los motores con capacitor de marcha permanente “PSC” ), y solamente
la bobina de marcha permanece funcionando.
Relé amperometrico
Por su diseño
requiere que se lo instale de manera que el eje de la bobina este en posición vertical
(una desviación de 5º con respecto a la velocidad de actuación se vea
disminuida, lo que afecta la vida de los contactos), con los contactos
normalmente abiertos por encima de ella.
Es un dispositivo electromagnético, con contactos
normalmente abiertos mientras esta en reposo.
Desde el punto de vista eléctrico, el relé se conecta de tal
forma que su bobina quede en serie con la bobina de marcha del motor del
compresor y los contactos del relé-normalmente abiertos, en serie con la bobina
de arranque y conectando a esta (cuando cierran) con la misma línea a la que está
conectada la bobina del relé.
Cuando el circuito de control del artefacto envía la señal de puesta de macha del compresor
(cerrando los contactos del control de temperatura, en términos generales, el
termostato), se aplica una tensión a la bobina del relé, en serie con el borne M
(correspondiente a la bobina de marcha del motor) y el borne C (común) del
compresor.
La tensión aplicada a la serie de la bobina del relé y la
bobina de marcha produce el paso de una corriente que es proporcional a la
fuerza contraelectromotriz de la bobina de marcha, que es lo suficientemente
elevada como para generar en la bobina del relé una fuerza electromagnética que
eleva una armadura deslizante en el interior de esta, que provoca el cierre del
circuito de alimentación de la bobina de arranque conectada internamente al
borne A (arranque).
Esquema eléctrico de rele amperometrico
Al energizarse la bobina de arranque se genera un campo
magnético rotatorio en el estator del motor, cuya dirección depende de la
conexión relativa de los extremos de las bobinas de marcha y arranque y su
magnitud de la intensidad de las corrientes en cada bobina y desfase relativo
entrae estas, que a su vez dependen de las componentes inductivas, resistivas y capacitivas de cada
bobina (por ello es que el diámetro de los alambres y numero de espiras son tan distintos entre una y otra).
Este campo magnético rotatorio
interactuando con las barras de aluminio inyectadas en el rotor, unidas en sus
extremos por dos anillos denominados “anillos de cortocircuito” genera en estas
una fuerza perpendicular a ellas y al campo magnético que cruza el entre-hierro
entre los dientes del estator y el rotor.
La sumatoria de las fuerzas generadas
en cada una de las barras del rotor
multiplicada por el radio del rotor es lo que genera el torque que da inicio a
su movimiento rotativo.
Una vez iniciado el
giro del rotor, este alcanza su velocidad final muy rápidamente (en cuestión de
a 1 a 3 segundos, dependiendo del torque
resistente) y el rotor mismo genera su
propio campo electromagnético que interactúa con la bobina de marcha, con lo
que la intervención de la bobina de arranque ya no es necesaria.
La intensidad de esta corriente no es suficiente para
mantener la armadura en el interior de la bobina del relé en su posición superior
y está desciende bruscamente (ayudada por la acción de un resorte calibrado
ubicado en eje), para forzar una apertura brusca de los contactos que energizan
la bobina de arranque dejando a esta fuera del circuito hasta el próximo arranque
(a menos que se trate de una aplicación de capacitor de marcha permanente).
Esta condición se produce cuando, por ejemplo, el termostato
indica que el compresor debe arrancar antes de que las presiones del sistema se
hayan equilibrado.
Esto a su vez puede ser causado por: apertura de puerta
demasiado frecuente, intentos de arranque del compresor interrumpidos por actuación
del protector térmico del mismo, fluctuaciones o interrupciones momentáneas del
servicio eléctrico, o cualquier otra acción externa que requiera de una
frecuencia de arranques más corta que la prevista por el fabricante del
artefacto que a su vez estará predeterminada por las especificaciones del
fabricante del compresor.
La vida media útil del relé ha sido calculada para un número
predeterminado de cierres de contactos, en determinados condiciones de carga,
que usualmente es de 100.000 actuaciones.
La vida útil real dependerá de a carga a la cual son
sometidos los contactos.
El problema más común
asociado con el relé amperometrico es el generado por el desgaste por
chisporroteo de los contactos, que puede derivar en contactos, que puede
derivar contactos soldados o, el caso contrario, que no cierran el circuito.
Estas dos condiciones
pueden verificarse con un multímetro o probador de continuidad, en el primer
caso con el relé en su posición normal de trabajo (en estas condiciones los
contactos deben estar abiertos, si están soldados) y en el segundo caso con el rule
en posición invertida (en estas condiciones los contactos deben estar cerrados,
si no hay continuidad están dañados al punto de no hacer contacto eléctrico).
Selección del relé amperometrico
La selección del relé es crítica para cada uno de ellos
existe una combinación de dos parámetros importantes: la corriente de cierre
(enganche) de los contactos “pick up” y la corriente de apertura (desenganche)
de estos “dropo ut”.
Como ya vimos más arriba, el relé actúa por el efecto de la
corriente que pasa por la bobina de marcha, la cual asciende abruptamente al
energizarse el motor, pero luego desciende rápidamente.
El relé debe seleccionarse de manera que su corriente que
circula por la bobina de marcha en el momento de arranque (para garantizar que
cierre los contactos) y su corriente de desenganche se enlace cuando el rotor
ha alcanzado aproximadamente el 75% de su velocidad de funcionamiento (puesto
que a esta velocidad el rotor puede generar su campo magnético tal como se describió
más arriba.
Hay que elegir cuidadosamente estos valores pues debe
evitarse que en alguna condición de sobrecarga la corriente en la bobina de
marcha se mantenga en un valor elevado que impida que los contactos abran, por
estar por encima de la corriente de apertura, lo que provocara que la bobina de
arranque no se desconecte y su temperatura de la protección térmica.
Cada rele viene identificado por una combinación de letras y
números que nos indican una cantidad de datos tales como características
constructivas, tipo de conexiones externas y la clasificación según corrientes
de enganche y desenganche, en los tres últimos dígitos.
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