En la mayoría de los procesos, los motores pueden tener una influencia significativa en la eficiencia de producción. En aplicaciones con líneas de producción de productos de alto coste y donde la fiabilidad operativa tiene una alta prioridad, la protección integral del motor eléctrico,  como elemento central de la unidad, es de suma importancia. Cualquier fallo del motor no sólo pone en peligro el dispositivo, sino que también impide un proceso de producción dinámico y genera tiempos de inactividad. La protección del motor no sólo es esencial desde el punto de vista técnico, sino también desde una perspectiva financiera.

En este artículo, Stuart Greenwood del Sector Eléctrico de Eaton revisa los últimos avances y cómo las tecnologías del  interruptor protector de motor mediante la electrónica y la tecnología de automatización, proporcionan sistemas eficientes y rentables.

Los factores clave de protección del motor
Las funciones principales de los interruptores protectores de motor incluyen la conmutación, la protección y la desconexión de los circuitos de corriente principales para cargas de motor. Al mismo tiempo protegen los motores de sobrecargas  y garantizan la desconexión segura en caso de un cortocircuito. También son adecuados para la conmutación de cargas de motor con una baja frecuencia de conmutación, así como para la desconexión segura del sistema de la red, como por ejemplo, para trabajos de mantenimiento o reparaciones.

Si bien el desarrollo en el pasado se centró principalmente en las propiedades mecánicas, tales como el interruptor protector de motor, el desarrollo actual cada vez es mayor en el campo de la electrónica y la automatización, en lo que respecta a la comunicación y la tecnología de bus de campo.

Electrónica con visión
Los interruptores protectores de motor con un amplio rango de protección electrónica por sobrecarga, ofrecen varios beneficios clave en comparación con los dispositivos bimetálicos. Estos incluyen grandes rangos de ajuste, baja disipación térmica, varias clases de disparo (5, 10, 15, 20), características de disparo precisas, y excepcionalmente estables a largo plazo, así como la posibilidad de leer datos de parámetros.

El interruptor protector de motor, Eaton PKE, con amplio rango de protección electrónica por sobrecarga mide el aumento de la intensidad a través del transformador integrado en el bloque de disparo, y lo evalúa utilizando un circuito electrónico especial, que en el caso de una sobrecarga envía un pulso a través de un sistema de accionamiento al mecanismo de conmutación. Los interruptores protectores de motor PKE, funcionan con una velocidad de transferencia de corriente mayor y el dispositivo dispone de un amplio rango de ajuste de intensidad, en la proporción 1:4, en comparación con los interruptores protectores de motor bimetálicos convencionales, que tienen una relación de 1:1,6.

Los amplios rangos de ajuste de intensidad reducen el número de variantes en hasta un 75%, en comparación con aquellos con disparador bimetálico. Esto reduce al mínimo los requisitos de diseño de ingeniería, así como los costes, mientras que reduce el mantenimiento de inventario y la inversión de capital.
Los costes de energía, cada vez tienen mayor importancia al considerar los costes del ciclo de vida de las instalaciones industriales. Los interruptores protectores de motor electrónicos PKE, con un amplio rango de protección electrónica por sobrecarga tienen una disipación térmica muy baja (hasta un 85 por ciento menos que una solución bimetálica), así reducen el consumo de energía y los costes. El aumento de temperatura en el armario de distribución, también se reduce y la ventilación en el armario, es a menudo innecesaria.

Función de información óptima gracias a SmartWire-DT
Además de las funciones puramente básicas de conexión/desconexión en condiciones normales de funcionamiento y las funciones básicas del interruptor protector de motor, en la actualidad también es necesario obtener información adicional para permitir un funcionamiento tan eficiente como sea posible.

Mientras que anteriormente sólo era posible evaluar los estados de conmutación o diferenciar las indicaciones de disparo por sobrecarga o por cortocircuito, los interruptores protectores de motor con protección electrónica de sobrecarga ofrecen considerablemente más funciones de indicación, como el diagnóstico, estado o mensajes de sobrecarga, hasta el flujo de corriente actual. Las extensas funciones de diagnóstico aceleran la solución de problemas y representan un elemento importante de calidad. La transparencia de datos aumenta la eficiencia operativa y la fiabilidad de las unidades en el área del interruptor protector  de motor.

La plataforma de transmisión de datos proporcionada por el innovador sistema de cableado y comunicación SmartWire-DT, que ofrece una tecnología madura para redes de conmutación industrial. Con SmartWire-DT , los usuarios tienen un sistema cómodo, eficaz y por encima de todo, rentable, sin la necesidad de cableado de control y de un laborioso direccionamiento a través de switches DIP. Se utiliza un cable de comunicación, en lugar de cable unifilar de control. Los datos de los arrancadores de motor conectados en red se transfieren directamente al controlador y se ponen a disposición de todo el interruptor protector de motor integrado en SmartWire-DT  añadiendo disponibilidad adicional, eficiencia y rentabilidad a su conexión/desconexión básica para el funcionamiento normal y funciones de protección. Esto permite un mantenimiento y reparación predictivo aumentando la fiabilidad y la disponibilidad del sistema, así como el acceso proactivo para procesar datos en el ámbito de funcionamiento del interruptor protector de motor.

El sistema de cableado de control basado en SmartWire-DT  es una de las tecnologías básicas que sustentan la automatización. La adopción de cableado de control mejora en gran medida la transparencia del sistema de automatización. Ya que el bus de campo y el bus de comunicación son compatibles con intercambio de información, la incorporación de sistemas de cableado de control significan, en esencia, que cualquier información sobre cualquier aspecto
del funcionamiento y estado

del sistema de automatización, puede estar disponible siempre que sea necesario.
El valor creado por la unión de la tecnología del interruptor protector de motor mediante la electrónica y la tecnología de automatización, en términos de funcionalidad, eficiencia y comunicaciones, proporcionan al usuario una plataforma para el uso seguro de los interruptores protectores de motor en aplicaciones de conmutación. Estas tecnologías de integración están estableciendo puntos de referencia en el mercado  y en los interruptores protectores de motor electrónicos que, con todos sus beneficios, han demostrado ser esenciales en el ahorro de costes y en la mejora de la calidad.

El sector eléctrico de Eaton es líder global con experiencia en distribución de energía y protección de sistemas, control y automatización industrial, iluminación y sistemas de seguridad, sistemas de soporte y envolventes, soluciones para entornos con riesgo de explosión, así como servicios de ingeniería. A través de sus soluciones globales, Eaton está posicionada para responder hoy a los desafíos más críticos en la gestión de la energía eléctrica.

Eaton es una empresa de gestión de la energía que proporciona soluciones de eficiencia energética que ayudan a nuestros clientes a gestionar de forma eficaz la energía eléctrica, hidráulica y mecánica. Eaton, un líder tecnológico global, adquirió Cooper Industries plc en 2012. Los ingresos del año 2012 de ambas empresas fueron de 21.800 millones de dólares aproximadamente. Eaton cuenta con aproximadamente 102.000 empleados y vende productos a clientes en más de 175 países. Para mayor información, visite www.eaton.eu.

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Artículo cedido por Eaton

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