Protezione Motori Elettrici

[lupi2000]

Ho questa damanda da porre:

praticamente quali sono i criteri di scelta delle protezioni MAGNETICHE e TERMICHE per motori asincroni?

Personalmente ho sempre considerato per le termiche una taratura pari( o poco superiore ) alla corrente nominale.

Per quanto riguarda le magnetiche, seguendo le indicazioni di alcuni manuali, sceglierei quelle con corrente di interruzione pari alla corrente di spunto diviso radice di due.

Credete sia corretto questo approccio?

C'è un motivo teorico che sta alla base di questi (o altri) criteri?

Ciao a tutti

[Livio Orsini]

L'interruttore magnetico protegge il circuito a valle contro eventuali cortocircuiti.

L'interruttore termico ricrea l'immagine termica del motore e si apre quando la corrente termica circolante supera la massima ammessa dal motore.

E' evidente che i due dispositivi hanno funzioni diverse e solo l'interruttore termico è direttamente legato alle caratteristiche del motore.

La protezione motore si effettua scegliendo, nella gamma offerta dal costruttore considerato, il dispositivo magneto - termico la cui corrente termica è aggiustabile ad un valore pari a quello della corrente nominale del motore utilizzato. L'impianto elettrico a valle e a monte del protettore magnetico deve essere coordinato con il medesimo.

La corrente di spunto del motore non dovrebbe influenzare il protettore magnetico mentre, in casi di impieghi particolarmente pesanti per le condizioni di spunto, esistono particolari serie di protettori termici detti appunto per "impieghi gravosi".

Colgo l'occasione per ribadire, ancora una volta, che la migliore protezione termica è costituita dalla pastiglia termica che misura l'effettiva temperatura del motore, mentre l'interruttore termico effettua solo un amisura teorica su un modello standard. Cerco di chiarire con due esempi.

1) Temperatura all'interno del quadro dove è alloggiato l'interruttore: >=50C, temperatura aria nell'intorno del motore <=25C. E' possibile/probabile che si abbiano interventi spurii della protezione

2) Ventilatore difettoso o presa d'aria ostruita. Il motore quasi certamente si surriscalda senza che vi sia intervento della protezione.

Nel caso in cui si usi un motore autoventilato, comandato da inverter, l'uso di un protettore termico è inefficace

[LeMilleBolleBlu]

Da riparatore di motori elettrici e per esperienza , posso dire che le pastigle termiche servono ben poco , quando intervengono il motore è già arrostito , ne ho visti molti avvolgimento carbonizzato , sebbene ci fossero le pastigle termiche 120° o dei Klixon

Io consiglierei dei termistori PTC o ancor meglio delle sonde PT100 per rilevare la temperatura all'interno degli avvolgimenti , in motori di medie grosse dimensioni le PT100 sono persino allogiate nelle sedi dei cuscinetti per rilevare la temperatura, ed evitare il grippaggio del cuscinetto ed i relativi danni

[Mario Maggi]

posso dire che le pastigle termiche servono ben poco

Non farei di tutte le erbe un fascio!

Ho visto anch'io tanti motori bruciati, chissa' se la pastiglia era collegata! Da sola non protegge niente!

Se chi produce il motore non applica le pastiglie "come si deve", queste avranno un tempo di risposta eccessivo. La colpa non e' della pastiglia, ma di chi la monta male.

Ciao

Mario

[adross]

La pastiglia deve avere, (a mio parere) un valore ben definito in un range utile e collegata a un dispositivo di scatto efficace. La temperatura ambiente per i motori installati all'aperto, in certe regioni d'italia va dai meno 5 in gennaio ai più 30 di agosto alle 15 del pomeriggio in posizione assolata, a cui va aggiunto la temperatura di lavoro funzione del carico del motore. Personalmente, i motori meno importanti non hanno niente per il controllo di temperatura mentre i più importanti, da 100KW a salire hanno delle termosonde, (pt100) collegate ad un display indicatore con soglia di allarme e blocco. I valori sono affinati in almeno due anni di esercizio e relative variazioni di temperatura.

Personalmente confermo che nella migliore delle ipotesi le pastiglie termiche di tipo ON/OFF o non sono collegate al blocco o vengono by passate al primo intervento non compreso.

[win]

Nel caso in cui si usi un motore autoventilato, comandato da inverter, l'uso di un protettore termico è inefficace

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potresti chiarirmi meglio questa affermazone?grazie.

[LeMilleBolleBlu]

La colpa non e' della pastiglia, ma di chi la monta male.

Mario, se per quello alcuni riparatori "poco seri" , inseriscono un filo che entra e che esce, che fa da pastiglia termica,

Non è il mio caso comunque a magazzino avremo una ventina di qualita di sonde tra PTC, Pt100,pastigle termiche e klixon con varie soglie di intervento

[Livio Orsini]

X Win.

Come ho spiegato in precedenza, l'interruttore termico si basa su un'immagine termica del motore. In alttre parole consiste in un bimetallo attraversato dalla corrente assorbita dal motore. La corrente riscalda, per effetto Joule, le due lamine metalliche. Il diverso coefficiente di dilatazione dei due metalli fa si che ad una certa temperatara la lamina si pieghi interrompendo il circuito elettrico. La temperatura di intervento è proporzionale alla corrente assorbita. Ora se un motore servoventilato assorbe 2/3 della corrente nominale l'interruttore termico non ha ragione di intervenire. Però se il motore è pilotato da un inverter e sta lavorando, p.e., a 25 Hz la ventola ruota a metà della velocità e quindi la portata d'aria è insufficiente (la portata d'aria varia con il quadrato della velocità della ventola, se ricordo correttamente). Risultato: motore surriscaldato e protettore termico che non può intervenire.

Anche le versioni ultramoderne, dove in luogo del bimetallo c'è un trasduttore di corrente ed un circuito elettronico, nulla possono in questi casi, proprio perchè il sistema non sente la temperatura del motore, ma presume che la temperatura raggiunga un determinato valore, in funzione della corrente assorbita.

..........per esperienza , posso dire che le pastigle termiche servono ben poco ...........

Se le monti male, se non le colleghi ad un dispositivo efficace ed efficiente o, peggio, se non le colleghi del tutto, qualsiasi tipo di sonda termica serve unicamente a far spendere dei danari.

Qualsiasi tipo di sonda termica, di buona qualità e installata correttamente, è efficace a patto che sia intefacciata nel modo dovuto.

A esempio se usi una sonda di tipo PTC, e la interfacci con un sensore per NTC, questa serve solo per spendere inutilmente i danari del cliente.

Modificato: 10 maggio 2006 da Livio Orsini

[LeMilleBolleBlu]

Attenzione a non far confusione tra i vari motoprotettori

Ci sono quelli che quando la temperatura raggionge un determinato punto di taratura il bitello scatta di solito sono di piccola portata amperometrica dai 3 agli 8 amp

Poi ci sono i Motoprotettori Klixon serie 9700Ka resistenza alta e molto alta , in cui il campo di impego è prevalentemente amperometrico .essendo più sensibili alla corrente piuttosto che alla temepeartura ciò significa che il motoprottetore potrebbe intervenire anche se la temperatura di intervento non ha raggiunto il valore

Di solito la loro portata amperometrica di di circa 13AMP

[LeMilleBolleBlu]

Aggiungo un modo errato di inserire le termiche nei motori (anche da parte di alcuni costruttori) specialmente quelli in corrente continua, è di inserirli nel lato dove è presente la servoventilazione di solito sopra al collettore, io personalmete le uso inserire nel lato opposto a dove è applicata la servoventilazione ovvero nel lato dell'accoppiamento dove il raffreddamento è più critico

Poi i termistori o le Pt 100 è buona norma inserirle in cava o nelle testate ma che almeno scorrano parallelamete per 40 mm ai fili di rame

[Livio Orsini]

Attenzione a non far confusione tra i vari motoprotettori

Proprio per non fare confusione. La protezione dei motori si può suddividere i due famiglie.

La prima si basa sulla corrente assorbita ed è conusciuta normalmente come "termica" o "magneto-termica" quando è accoppiata ad un dispositivo magnetico. Questa è la classica protezione elettromeccanica prodotta da tutte le grandi casi costruttrici di dispositivi elettromeccsanici. Questo tipo di prodotti basa la loro azione sulla corrente termica assorbita dal motore; pertanto presume che la temperatura del motore raggiunga un determinato valore in base alla corrente assorbita.

La seconda si basa sulla misura effettiva della temperatura o all'interno del motore (pastiglie termiche) o sulla carcassa del motore (clixon). Le pastiglie termiche possono essere con gradiente positivo (PTC), negativo (NTC) o neutro (PT100, PT1000).

Il clixon è un bimetallo che apre il circuito elettrico al raggiungimento di una temperatura prefissata. Il clixon si basa sul principio della differente dilatazione dei due metalli che lo compongono. Che scatti per riscaldamento diretto, come nel caso in cui appoggia sulla carcassa del motore (caso più diffuso: salvamotere dei motocompressori dei frigoriferi domestici), oppure che scatti per riscaldamento da effeto Joule per la corrente che lo percorre, non cambia il funzionamento.

Non esiste differenza di sensibiltà alla corrente (?) o alla temperatura. Quando la temperatura delle lamine ha raggiunto il valore per cui la dilatazione fa si che si apra il circuito elettrico sia ha l'intervento. Ovviamente l'apertura è influenzata dalla temperatura ambiente. Se la temperatura ambiente è elevata è sufficiente una corrente inferiore alla nominale, o un tempo più ridotto, per avere lo scatto.

Prprio per questa ragione i fogli tecnici dei costruttori di protezioni termiche e magneto termiche prevedono una curva di "derating" in funzione della temperatura dell'ambiente dove è alloggiato il dispositivo elettromenccanico (non del mototore).

Questo è quanto prevedono l'elettrotecnica, e la fisica, per misurare o modellizzare la temperatura di un motore (e non solo di quello). Altri tipi di protezione termica per motori, in 40 e più anni di pratica, non ne ho incontrati, soprattuto non ho mai sentito parlare di "bittelli".

Attenzione, per alcuni motori di piccolissime potenze, i così detti "frazionari", la protezione termica per immagine termica è praticamente inefficace. Questo è dovuto principalmente al fatto delle irrilevanti variazioni di corrente assorbita tra funzionamento normale e funzionamento in sovraccarico.

Per chi volesse provare. Misurare la corrente di una ventola di raffreddameto (100W-200W) in funzionamento normale; bloccare il rotore e rimisurare la corrente.

[LeMilleBolleBlu]

era bimetallo non bitello

Comq ripeto ci sono vari tipi di klixon

e le pastiglie termiche possono essere anche semplicemente un bimettallo un contatto normalmete chiuso che quando gli avvolgimenti raggiungono r la temperatura per cui il bimetello deve intervenire apre il contatto questo lavora solo in base alla temperatura

Puoi andare sul sito della Thermik

[Livio Orsini]

..

.e le pastiglie termiche possono essere anche semplicemente un bimettallo un contatto normalmete chiuso che quando gli avvolgimenti raggiungono r la temperatura per cui il bimetello deve intervenire apre il contatto questo lavora solo in base alla temperatura

Queste non sono pastigle termiche, ma klixon. Il klixon, o termostato bimetallico, lo puoi montare internamente o esternamente al motore. Se lo monti esterno, sulla carcassa, il suo intervento è influenzato solo dalla temperatura dello statore. In questo caso, prima che il klixon intervenga, si possono verificare surriscaldamenti degli avvolgimenti e/o dei cuscinetti.

Se lo monti internamente, negli avvolgimenti, l'intervento è più preciso, sempre che il montaggio ed il posizionamento sia stati effettettuati in modo corretto.

La protezione termica bimetallica, pur essendo simile al klixon, lavora in modo leggermente diverso. Scrivo leggermente perchè anche in questo caso l'intervento è dovuto alla temperatura. Però, mentre nel caso del klixon il riscaldamento è indiretto, cioè le lamine bimetalliche sono riscaldate dalla temperatura del motore, nel caso della protezione termica il riscaldamento è diretto, perchè avviene per effetto Joule, dovuto al passaggio della corrente assorbita dal motore.

Quando si parla di pastiglie termiche, nell'accezione più comune, si intende un elemento resistivo la cui resistenza varia con il variare della temperatura. Tutti i materiali conduttori hanno il coefficiente di resistività variabile in funzione della temperatura. In particolare si preferiscono materiali che hanno una variazione notevole di resistività per grado centigrado. Se la variazione è positiva si tratta di PTC, se negativa trattasi di NTC. Sono anche usati materiali come il platino che, pur non avendo un gradiente elevato di variazione di resistività, sono molto stabili e, nell'intorno delle temperature interessanti per i motori, anche lineari.

Modificato: 10 maggio 2006 da Livio Orsini

[LeMilleBolleBlu]

I termistori PTC o NTC secondo mè sono dei sensori , non puoi definirle pastiglie termiche

al limite quelle bimetelliche li puoi chiamare protettori termici bimetellici

[Mario Maggi]

I termistori PTC o NTC secondo mè sono dei sensori , non puoi definirle pastiglie termiche

Non direi, pastiglia deriva da "impasto" e PTC e NTC sono ricavate da impasti.

al limite quelle bimetelliche li puoi chiamare protettori termici bimetellici

Per me il bimetallico e' un sensore di temperatura.

La chiudo qui, consiglierei di non discutere sul "come vengono chiamati", perche' c'e' troppa confusione anche nelle documentazioni.

Ciao

Mario

[win]

ringrazio Livio per la spiegazione e faccio un'altra domanda;per cosa stanno le sigle ptc,ntc,pt100,pt1000?(immagino che in ptc p stia per positivo,t per temperatura e che in pt1000 pt stia per platino e 1000 sia la resistenza in ohm ma è solo una supposizone).grazie

[LeMilleBolleBlu]

Mario, sono andato a leggere sui cari e vecchi e libri di scuola

si anche il bimetello è considerato un sensore on-of oppure di livello 1

[Livio Orsini]

Per win.

PTC è un acronimo inglese: Positive Temperature Coefficient; similmente NTC: Negative.....

Pt100 e Pt1000 sono resistori al platino dove 100 e 1000 indicano i valori a resistivi a 0C. a 100C il valore di una Pt100 è pari 138.5 ohm (cito a meoria e potrebbe essere impreciso) Comunque se cerchi in rete trovi le tabelle con tutti i valori fino a 600C, che il normale campo di impiego di questi sensori. La Pt1000 viene impiegata quando si è costretti ad usare un valore di tensione di alimentazione tale che causerebbe un assorbimento di corrente elevato. Questa condizione causa un auto riscaldamento del sensere con conseguente errore di misura. Tieni presente che non si deve mai superare 10mA di corrente (ma è già un valore non consigliabile)

Nell'indicare la funzione del klixon sui frigoriferi domestici per la fretta ho commesso una dimenticanza.

Ho scritto che il termostato bimetallico interviente per riscaldamento dovuto alla temperatura della carcassa del motocompressore. Questa affermazione è incompleta. Nello specifico l'intervento può dipendere sia dal riscaldamento indiretto sia da quello diretto per effetto Joule della corrente assorbita dal motocompressore. Anzi il sistema effettua anche una sorta di auto compensazione. Infatti se il bimentallo ha già raggiunto una temperatura maggiore di quella ambiente, causa il riscaldamento indotto dal motore, è sufficiente una corrente di valore inferiore, oppure un tempo minore, per far intervenire il termostato.

[win]

grazie Livio