Protecção de motores

Funções e características
Protecção de motores
A classe de disparo determina a curva de
disparo da protecção térmica (curva de
tempo inverso) de uma saída-motor.
A norma IEC 60947-4-1 define as classes
de disparo 5, 10, 20 e 30.
Estes valores são as durações máximas, em
segundos, do arranque de um motor para
uma corrente de arranque de 7,2 x Ir
(Ir regulação da protecção térmica - dada
pela placa do motor).
Classe de disparo de uma protecção térmica
Exemplo: na classe 20, um motor deverá ter terminado
o seu arranque antes de 20 segundos (entre 6 e 20 s)
para uma corrente de arranque de 7,2 Ir.
Soluções e características das saídas-motor
A saída-motor comporta uma protecção térmica que pode ser integrada no
disjuntor. Esta protecção deve ter uma classe de disparo adaptada ao arranque do
motor. Com efeito, segundo as aplicações, a duração de arranque dos motores
varia de alguns segundos (arranque em vazio) a algumas dezenas de segundos
(máquina accionada de grande inércia).
A norma IEC 60947-4-1 define as classes de disparo seguintes em função da
corrente de regulação Ir da protecção térmica.
Classe de disparo dos relés térmicos segundo a sua corrente de regulação
5
1,05 Ir (1)
t>2h
1,2 Ir (1)
t < 2h
1,5 Ir (2)
t < 2 mn
2s<ty5s
10
t>2h
t < 2h
t < 4 mn
4 s < t y 10 s
20
t>2h
t < 2h
t < 8 mn
6 s < t y 20 s
30
t>2h
t < 2h
t < 12 mn
Classe
7,2 Ir (1)
9 s < t y 30 s
(1) Tempo a partir de um estado a frio (motor parado e frio).
(2) Tempo a partir de um estado a quente (motor em regime de funcionamento normal).
Correntes à carga nominal de motores de rotor
em curto-circuito
Segundo valores normalizados em HP
Segundo valores normalizados em kW
Potência
Valores das correntes estipuladas
de emprego Ie (A) para:
230 V
400 V
500 V
690 V
estipulada
de emprego
kW
0,06
0,09
0,12
0,18
0,25
0,37
0,55
0,75
1,1
1,5
2,2
3
4
5,5
7,5
11
15
18,5
22
30
37
45
55
75
90
110
132
160
200
250
315
A
0,35
0,52
0,7
1
1,5
1,9
2,6
3,3
4,7
6,3
8,5
11,3
15
20
27
38
51
61
72
96
115
140
169
230
278
340
400
487
609
748
940
A
0,32
0,3
0,44
0,6
0,85
1,1
1,5
1,9
2,7
3,6
4,9
6,5
8,5
11,5
15,5
22
29
35
41
55
66
80
97
132
160
195
230
280
350
430
540
td
Duração
do arranque
A
0,12
0,17
0,23
0,35
0,49
0,64
0,87
1,1
1,6
2,1
2,8
3,8
4,9
6,7
8,9
12,8
17
21
24
32
39
47
57
77
93
113
134
162
203
250
313
Valores de guia das correntes nominais de emprego Ie (A) para
110 200 V
208 V
220 380 440 -
550 -
120 V
4,4
6,4
8,4
12
13,6
19,2
30,4
44
56
84
108
136
160
208
260
-
2,5
3,7
4,8
6,9
7,8
11
17,5
25,3
32,2
48,3
62,1
78,2
92
120
150
177
221
285
359
414
552
-
2,4
3,5
4,6
6,6
7,5
10,6
16,7
24,2
30,8
46,2
59,4
74,8
88
114
143
169
211
273
343
396
528
-
240 V
415 V
480 V
600 V
2,2
3,2
4,2
6
6,8
9,6
15,2
22
28
42
54
68
80
104
130
154
192
248
312
360
480
604
722
1,3
1,8
2,3
3,3
4,3
6,1
9,7
14
18
27
34
44
51
66
83
103
128
165
208
240
320
403
482
1,1
1,6
2,1
3
3,4
4,8
7,6
11
14
21
27
34
40
52
65
77
96
124
156
180
240
302
361
0,9
1,3
1,7
2,4
2,7
3,9
6,1
9
11
17
22
27
32
41
52
62
77
99
125
144
192
242
289
Nota: 1 hp = 0, 7457 kW.
Grandezas de arranque de um motor assíncrono
Os principais parâmetros de arranque directo de um motor assíncrono trifásico
(90% das aplicações) são os seguintes:
bb Ir: corrente nominal
Corrente absorvida pelo motor em plena carga (p. ex.: cerca de 100 A ef para 55
kW/400 V)
bb Id: corrente de arranque
Corrente absorvida pelo motor durante o arranque: em média 7,2 In durante uma
duração td de 5 a 30 s segundo as aplicações (p. ex.: 720 A ef durante 10 s). Estes
valores determinam a escolha da "classe de disparo" e de uma eventual protecção
complementar "arranque longo".
bb I’’d: pico da corrente de arranque
Corrente subtransitória na colocação sob tensão, no momento das 2 primeiras
alternâncias: em média 14 In durante 10 a 15 ms (p. ex.: 1840 A crista).
As regulações das protecções devem proteger eficazmente o motor, através de
uma classe de disparo do relé térmico adaptada, deixando passar o pico de
arranque.
t”d
Ir
Id
I”d
Curva típica de arranque de um motor.
A-38
A
0,16
0,24
0,32
0,48
0,68
0,88
1,2
1,5
2,2
2,9
3,9
5,2
6,8
9,2
12,4
17,6
23
28
33
44
53
64
78
106
128
156
184
224
280
344
432
Potência
estipulada
de
emprego
HP
1/2
3/4
1
1 1/2
2
3
5
7 1/2
10
15
20
25
30
40
50
60
75
100
125
150
200
250
300