Introducción: Un síntoma incapacitante que impulsa la investigación
El disparo no deseado del relé térmico en un sistema de accionamiento de producción es un problema común que provoca tiempos de inactividad en la producción y diagnósticos que consumen mucho tiempo. En el caso de la producción en Ucrania, donde es común la falta de regulación de la temperatura en la habitación y las cargas desiguales en los motores eléctricos, existe un alto riesgo de disparo incorrecto del relé térmico, incluso con la selección adecuada de componentes.
Descripción general de los componentes: función, ubicación, condiciones de funcionamiento
El relé térmico Schneider Electric A9D52610 se utiliza para proteger motores eléctricos contra sobrecargas. Se instala en la placa eléctrica o en la carcasa del motor. El componente detecta la temperatura de los devanados del motor a través de sensores térmicos instalados en la carcasa. Las condiciones de funcionamiento incluyen una temperatura ambiente de 0 a +40 °C, una carga nominal de hasta el 100 % de la corriente nominal y una frecuencia de 50 Hz.
Evidencia de un defecto: lo que ve el técnico
Durante la investigación se encontró que el relé térmico se apaga cuando la carga en el motor excede el 110% de la nominal. La temperatura ambiente alcanza los 45 °C durante el funcionamiento. Las mediciones de vibraciones mostraron valores de hasta 7,2 mm/s, lo que supera los 5,5 mm/s permitidos según ISO 10816-3:2009. En los diagramas correspondientes no hay conexiones de sensores térmicos adicionales que puedan afectar la precisión de las mediciones.
Investigación de la causa raíz: una revisión sistemática
Para determinar la causa raíz se utilizó el método de los 5 por qué y el diagrama de Ishikawa. El primer "por qué" es la desconexión del relé térmico. El segundo es una carga elevada. El tercero es la alta temperatura del ambiente. El cuarto es el tamaño insuficiente del relé térmico. El quinto es la instalación incorrecta o la falta de sensores térmicos.
Identificación de las causas fundamentales: clasificación con probabilidad y evidencia de respaldo
1. Temperatura ambiente alta (probabilidad: 45 %)
La temperatura ambiente es superior a la recomendada (45 °C en lugar de 40 °C). Esto conduce a una disminución en la eficiencia del relé térmico, lo que puede provocar un disparo no deseado.
2. Tamaño incorrecto del relé térmico (probabilidad: 35%)
El relé se selecciona según la corriente nominal, pero no se tiene en cuenta la carga en el modo de funcionamiento máximo. Esto conduce a un cierre prematuro.
3. Carga alta (probabilidad: 20 %)
La carga en el motor supera el 110 % de la nominal. Esto provoca el calentamiento de los devanados, lo que hace que se dispare el relé.
Soluciones occidentales: fijación inmediata + prevención a largo plazo
1. Cambiar el relé térmico por uno más potente
Elegir un relé térmico con una corriente nominal correspondiente al 120% de la carga nominal. Esto proporcionará una protección más precisa con cargas máximas.
2. Instalación de sensores de temperatura adicionales
Se instalan sensores de temperatura adicionales en la carcasa del motor para realizar mediciones de temperatura más precisas. Esto permite reducir los errores de medición.
3. Refrigeración de la habitación
Instalar un sistema de ventilación o aire acondicionado para reducir la temperatura de la habitación al nivel recomendado (40 °C). Esto reducirá el efecto del medio ambiente sobre el relé térmico.
Chequeo de diagnóstico rápido: 12 puntos para el técnico en el ambiente de trabajo
- Mida la temperatura del ambiente en la habitación.
- Verifique la distancia al sensor de temperatura del motor.
- Mida la vibración del motor.
- Confirme la clasificación de carga del motor.
- Verifique la instalación del relé de acuerdo con las instrucciones.
- Determine si hay instalados sensores de temperatura adicionales.
- Verifique la corriente en el motor durante la operación.
- Mida la temperatura de los devanados del motor.
- Consulte el manual del fabricante del relé térmico.
- Realizar un análisis de vibraciones utilizando un dispositivo de medición.
- Compruebe si el sensor de temperatura está instalado incorrectamente.
- Mida la temperatura en el modo de funcionamiento.
- Comprobar que el relé de potencia del motor es correcto.
- Mida la carga del motor.
- Verifique que el relé cumpla con los estándares DSTU 4174:2018.
- Mide la temperatura en la habitación.
- Compruebe que el relé cumpla con ISO 10816-3:2009.
Estrategia de prevención: intervalos de mantenimiento, monitoreo de condición, mejora del proyecto.
Para evitar desconexiones no deseadas del relé térmico, se recomienda:
- Calcule la carga en el motor teniendo en cuenta la carga en modo máximo.
- Instale sensores de temperatura adicionales para obtener mediciones más precisas.
- Realice un control periódico de la temperatura de la habitación.
- Realice mediciones de vibración del motor cada 3 meses.
- Utilice sistemas de monitoreo de condición para determinar las desviaciones.
- Instale sistemas de refrigeración interior si la temperatura supera los 40 °C.
- Calcule el tamaño del relé térmico teniendo en cuenta la carga del motor.
- Verifique periódicamente el relé utilizando dispositivos de medición.
- Utilice componentes que cumplan con DSTU 4174:2018 y ISO 10816-3:2009.
Conclusión: transición al catálogo electrónico UNITEC-D
Para garantizar el funcionamiento confiable de los relés térmicos en sistemas de accionamiento eléctrico, es necesario tener en cuenta la influencia de la temperatura ambiente, la carga en el motor y elegir correctamente los componentes. El conocimiento de las dimensiones, medidas y el uso de estándares garantizará el rendimiento a largo plazo de los sistemas. Puede encontrar los componentes necesarios y los elementos preventivos en el Catálogo electrónico de UNITEC-D.
Lista de referencias
- DSTU 4174:2018 — Requisitos para dispositivos electrotécnicos y equipos de automatización
- ISO 10816-3:2009 — Medición de vibraciones de maquinaria. Parte 3: Requisitos para la medición de vibraciones.
- EN 50034:1997 — Requisitos para relés térmicos
- Schneider Electric - Documentación técnica para A9D52610
- Manual de análisis de fallas para motores eléctricos.
