Reles TermoMagnèticos, Rele Térmico Diferencial. (+ Elementos de Protección)

Al igual que los relés térmicos, son aparatos destinados a proteger los motores contra posibles sobrecargas. Esta formado por un núcleo horizontal, sobre el cual se han bobinado dos arrollamientos de alambre ,un primario por el que circula la corriente de control, y un secundario a cuyos extremos está unido un bimetal.

Cuando la corriente de control pasa por el bobinado primario, crea un campo magnético, que por una parte tiende a atraer una lámina flexible hacia el núcleo, y por otra induce en el bobinado secundario una corriente (actuando como un pequeño transformador)que la recorre y calienta el bimetal.

DISPARO DIFERIDO DEL TERMICO

Si la corriente sobrepasa el valor ajustado, el bimetal se calienta y se deforma dejando libre después de cierto tiempo un tope (unido a la lámina y que bloquea el bimetal).La unión tope lámina se flexiona y una palanca actúa sobre el eje de transmisión, provocando la apertura del contacto colocado en el interior de una caja. El rearme se puede realizar solamente cuando el bimetal enfríe suficientemente

.

DISPARO INSTANTANEO DELTERMICO

Si la corriente adquiere rápidamente un valor elevado (superior a 10 In)antes que el bimetal se deforme lo necesario para liberar el tope la atracción magnética sobre la lámina es más fuerte que el resorte que lo mantiene contra el tope, de manera que se pega al núcleo ,y por consiguiente la palanca actuará SOBRE EL EJE DE TRANSMICION provocando que la apertura del contacto que se encuentra en la caja ,como en el caso de disparo diferido.

RELES ELECTROMAGNETICOS Sirven para la protección de circuitos contra fuertes sobrecargas

La desconexión se efectuará instantáneamente, Su funcionamiento está basado en la fuerza producida por un electro imán sobre una armadura metálica (similar a la del contactor)

Cuando la corriente que absorbe el motor, es muy superior a la normal (nominal)la bobina del electroimán crea un fuerte campo magnético, suficiente para ejercer una fuerza de atracción capaz de vencer la fuerza del muelle contrario Unidos a la armadura están los contactos del circuito de mando, dando lugar por tanto a la apertura del circuito, cuando la armadura se mueve.

Al interrumpirse el circuito de alimentación, el relé vuelve a su posición de reposo por acción del muelle.

Relé térmico diferencial

Es una modalidad del anterior, se llama así porque en realidad actúa en función de la diferencia de corrientes entre fases, lo cual se presentara siempre que existan derivaciones a tierra (fugas) en cualquiera de las fases.

Este relé dispone de un circuito magnético en forma toroidal sobre el que se bobinan en el mismo sentido los conductores de las tres fases. En condiciones normales la suma geométrica de las corrientes de las tres fases. Es  nula y no hay flujo resultante, solamente cuando se presenta una corriente de fuga a tierra. Y esta alcance el valor de sensibilidad del aparato, habrá flujo un ultante.

Esta flujo induce en la bobina una corriente que anulará el efecto del imán, abriéndose el contactor (por consiguiente el circuito total)por acción de in resorte

La sensibilidad de estos dispositivos varía generalmente de 30 miliamperios a 500mA según el grado de protección que se requiera.

En un sistema trifásico, cuando falla una fase o hay desequilibrio apreciable en la red, el motor seguirá funcionando pero con el peligro de que se quemen, las bobinas, por circular corrientes superiores a la nominal por las otras dos fases.

En este caso la protección del relé térmico, aunque este bien elegido y regulado, no es suficiente, por lo tanto es necesario recurrir a un dispositivo similar denominado relé térmico

Su funcionamiento se basa en la diferencia de curvatura de los tres bimetales en un relé térmico normal al fallar una fase, por lo cual se emplean  dos regletas(placas de fibra)que detectan esta diferencia de curvatura  de los bimetales  y actúan sobre los contactos auxiliares del relé, interrumpiendo inmediatamente el circuito de mando

La desconexión será más rápida, cuanta mayor diferencia de curvatura exista entre los bimetales.

DAÑOS EN LOS RELES DE PROTECCION

(RELES TERMICOS.-los daños que se pueden presentar con más frecuencia son:

El relé no dispara a la intensidad ajustada.

Deficiencia del sistema de raerme.

Los contactos de disparo (auxiliares) se han fundido o soldado.

RELES ETRMOMAGNETICOS Y ELECTOMAGNETICOS

Los daños que se pueden presentar son similares a los del relé térmico

Para evitar en lo posible se ha de tener mucho cuidado por mantenerlos en perfecto estado y limpios.

Así mismo es necesario no colocarlos en sitios o lugares húmedos, que produzcan oxidación y corrosión, ni oxidación, ni en lugares expuestos a vibración.

Termostato Electromecanico (+La Mejor Informacion)

El dispositivo normalmente encontrado, encargado de ejercer este control de encendido- apagado del motocompresor es un termostato electromecánico.

Consiste en un diafragma metálico, uno de cuyos lados es una cámara herméticamente sellada conectada a través de un tubo capilar a un bulbo sensor. La otra cara de este diafragma ejerce su acción sobre el acturador de un interruptor de acción sobre el actuado de un interruptor  de acción rápida a través del cual se conecta la alimentación al motocompresor.

El bulbo sensor se ubica en un punto del evaporador o del interior del gabinete  de manera que opere el contacto, cerrándolo a una temperatura prefijada y abriéndolo a otra inferior, determinada por la calibración del acturador del contacto.

La cámara sellada, tubo capilar y bulbo sensor se hallan presurizados con gas cuyo coeficiente de dilatación volumétrica hace que se expanda n proporción al aumento de temperatura a la cual se expone el bulbo; la expansión del gas deforma la membrana elástica que a su vez, al alcanzar un desplazamiento  predeterminado, acciona el interruptor, cerrando el compresor comienza el ciclo de enfriamiento que hace descender la temperatura el  interior del artefacto; la temperatura descendente provoca una contracción proporcional del volumen del gas en el interior del bulbo, lo cual reduce la presión sobre la membrana elástica hasta el punto en que el contacto de acción rápida vuelve a su estado NA y el compresor se desnergiza. Esto constituye un ciclo de control termostático.

Puede apreciarse la importancia que tiene la ubicación del bulbo para que la actuación del termostato sea la esperada. Si el técnico de servicio modifica esta posición, con relación a la  original, previsto por el diseñador del artefacto, puede modificar sustancialmente la conducta de este al hacer variar el régimen de funcionamiento del compresor. Si el apilar y/o el bulbo han sido introducidos en un tramo de manguera plástica, esta disposición se debe mantener, pues es un recurso del fabricante para desensibilizar el termostato y lograr un determinado efecto.

Los termostatos suelen traer un tornillo de regulación que permite compensar las variaciones de presión atmosférica que se encuentran a diferentes altitudes. Un mismo termostato no actuara a las mismas temperaturas si está trabajando a nivel del mar o a una altura considerable por encima de esta cota.

Por ello, esta graduación actúa sobre la membrana elástica para compensar estas variaciones.

Normalmente los termostatos no poseen escalas de temperaturas indicadas  en su caratula sino una serie de números 1 y 5 o 1 y 7  y una última posición por debajo del 1 para abrir  el contacto manualmente (para el caso que se desee descongelar la nevera, por ejemplo). La recomendación de la  mayoría de los fabricantes de artefactos es arrancar por primera vez en la posición máxima hasta percibir la primera parada. Con ello se habrá alcanzado la temperatura más fría que pueda esperarse. En ese momento, introducir la mercancía y bajar el control a la posición intermedia: 3 si la graduación es entre  1 y 5 y 4 si la graduación es entre 1 y 7.

Luego de varios ciclos el usuario podrá determinar si esta satisfecho con la temperatura lograda o, si desea más frio, podrá aumentar el dial a un número más alto o, si desea reducir el consumo de energía sacrificando temperatura, podrá descender el valor a un número más bajo. En la posición intermedia debiera  satisfacerse la necesidad del usuario corriente y es para esta posición que se espera que el ciclo trabajo reposo sea 50/50.

Un termostato normalmente falla porque sus contactos dejan de funcionar como consecuencia del chspotorreo que se produce entre ellos, por efecto de la carga inductiva que presentan los bobinados de un motor. Su sustitución se hace sin necesidad de tocar el sistema de refrigeración y al hacerlo debe tenerse en cuenta la aplicación, pues los hay para temperaturas de conservación y temperaturas de conservación y temperaturas de congelación.

Protector Termico bimetalico Externo Tipo Disco

El protector es un componente basado en un disco bimetálico que depende de los coeficientes de dilatación distintos de dos metales adheridos entre sí, cuando estos metales  son sometidos a cambios en la temperatura. 

Un disco troquelado de este material bimetálico (en el cual se han electrosoldado en una misma cara, cerca del diámetro exterior  del disco de dos contactos diametralmente opuestos),se sujeta a una capsula, generalmente de bakelita o plástico, mediante un tornillo de calibración. Este tornillo es regulado en la fase  final del proceso de fabricación para que el bimetálico reaccione  deformándose hasta que, por tensión mecánica sus contactos se separan de los contactos fijos con un accionamiento brusco “snap”, con el objeto de minimizar el chisporroteo de los contactos. 

En la capsula se han dispuesto dos contactos fijos y sus puntos de conexión al circuito de alimentación del compresor, asi como una resistencia eléctrica en serie con el circuito, por detrás y a corta distancia del disco a una distancia prefijada de la carcaza y lo protege de influencias térmicas externas.

Los protectores térmicos están basados en distintas combinaciones de pares de metales, distintas formas y tamaños de discos, distintas geometrías de los  cortes y perforaciones y distintos valores de la resistencia de precalentamiento para lograr diferentes respuestas a combinaciones de consumo de corriente y temperatura radiada desde la carcaza.

Comparación entre Relé Amperomètrico y Rele PTC "Ventajas Y Desventajas"

Relé amperomètrico:

Ventajas:

1. No necesita enfriarse para operar.

2. Tiempo de conexión depende del arranque del motor.

Desventajas:

1. Posee partes móviles.

2. Tiene contactos eléctricos que desgastan.

3. Emite señales de interferencia electromagnética por las chispas al abrir contactos.

4. Un modelo específico para cada compresor.

5. Debe ser montado en posición vertical.

Relé PTC:

Ventajas:

1. No posee partes móviles.

2. No produce chispas.

3. Funciona en cualquier posición.

4. No se desgasta.

5. Pocos modelos diferentes.

Desventajas:

1. Necesita tiempo para enfriarse y volver a operar.

2. Tiempo de conexión no depende del arranque del motor.

Selección de relé PTC

La selección de relé de tipo PTC es menos compleja pues existe muchos menos tipos distintos para adaptar a un gran número de compresores distintos.

El factor determinante es el tiempo requerido por la pastilla para recuperar su valor de resistencia eléctrica inicial, una vez que se ha interrumpido el paso  de corriente por ella y se ha enfriado y la capacidad de corriente que maneja. Ello se logra con un número relativamente  pequeño de pastillas, que varían en su resistencia eléctrica, para distintas tensiones de aplicación (120/240) y diferentes valores de tensión máxima/ intensidad de corriente máxima (Vmax/Imax).

Consideraciones particulares para relé PTC

La superficie y terminales del relé pueden alcanzar altas temperaturas en condiciones normales de operación. Cualquier material que este en  contacto con el relé, incluyendo cables y aislamiento de los cables de los accesorios  vinculados (capacitor, ventilador, protector térmico) deben ser clase térmica 195ºc y debe evitarse el contacto con materiales cuya clase térmica sea inferior.

El relé PTC debe estar protegido de fuentes potenciales de salpicadura de líquidos, tal como la bandeja de evaporación del agua de descongelación o las conexiones de alimentación de agua en las aplicaciones que tengan servicio de alimentación de agua externa.

Ciertos materiales, tales como gases clorados CFC y CHFC pueden degradar las características de la pastilla PTC. Este dispositivo no debe ser expuesto a gases clorados o sulfurados ni a materiales que puedan generarlos. en particular, evite emplear aislamiento basado en policloruro de vinilo (PVC) en contacto con los terminales del relé.

El relé PTC debe estar protegido por una cubierta de protección contra posibles contactos humanos durante su empleo.

Relé voltimetrico

Son empleados en aplicaciones comerciales que emplean compresores que requieran capacitores de arranque y la marcha en el circuito de alimentación del motorcompresor. La bobina del relé se conecta en paralelo con la bobina de arranque del motor eléctrico y sus contactos, normalmente cerrados (NC) se emplean para desconectar el capacitor de arranque.

La tensión en la bobina de arranque aumenta a medida que lo hace la velocidad del motor, hasta alcanzar el valor necesario para atraer la armadura del relé de lo cual acciona los contactos, abiertos. El capacitor de marcha (permanente) se conecta en paralelo con la serie del relé de arranque y los contactos NC.

Protector térmico bimetálico externo tipo disco.

El protector es un componente basado en un disco bimetálico que depende de los coeficientes de dilatación distintos de dos metales adheridos entre sí, cuando estos metales  son sometidos a cambios en la temperatura. Un disco troquelado de este material bimetálico (en el cual se han electrosoldado en una misma cara, cerca del diámetro exterior  del disco de dos contactos diametralmente opuestos),se sujeta a una capsula, generalmente de bakelita o plástico, mediante un tornillo de calibración. Este tornillo es regulado en la fase  final del proceso de fabricación para que el bimetálico reaccione  deformándose hasta que, por tensión mecánica sus contactos se separan de los contactos fijos con un accionamiento brusco “snap”, con el objeto de minimizar el chisporroteo de los contactos. En la capsula se han dispuesto dos contactos fijos y sus puntos de conexión al circuito de alimentación del compresor, asi como una resistencia eléctrica en serie con el circuito, por detrás y a corta distancia del disco a una distancia prefijada de la carcaza y lo protege de influencias térmicas externas.

Los protectores térmicos están basados en distintas combinaciones de pares de metales, distintas formas y tamaños de discos, distintas geometrías de los  cortes y perforaciones y distintos valores de la resistencia de precalentamiento para lograr diferentes respuestas a combinaciones de consumo de corriente y temperatura radiada desde la carcaza.

Seleccion de Rele Amperometrico y Rele PTC

La selección del relé es crítica pues 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 “drop our”.

Como ya hemos visto antes, el relé  actúa por el efecto  de la corriente que pasa  por la bobina de marcha, la cual asciende abruptamente al energizase el motor, pero luego desciende rápidamente.

El relé debe seleccionarse de manera que su corriente de enganche este por debajo de la máxima 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 alcance cuando el rotor ha alcanzado aproximadamente el 75% de su velocidad de funcionamiento (puesto que a esta velocidad el rotor puede genera su campo magnético tal  como se describió más arriba).

Hay que solucionar cuidadosamente estos valores pues debe evitarse que alguna 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 suba hasta provocar la  apertura de la protección térmica. 

Cada relé 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 del código.  

 Relé PTC

El funcionamiento de este relé, introducido mucho después del relé amperometrico, s electro térmico y no posee piezas en movimiento ni bobinado por lo que es mucho más confiable que su antecesor; su único componente pasivo es una pastilla de material cerámico que posee la propiedad de aumentar su resistencia eléctrica cuando es calentado por el paso de una corriente a través de él.  Esta pastilla  está conectada a los terminales del relé  que conectan, por  un lado a la línea de alimentación y por el otro al borne (A), correspondiente a la bobina de arranque.

El relé alimentada directamente a la bobina de marche a través del bronce (R).

Inicialmente, la pastilla del PTC estará a temperatura ambiente y su resistencia es baja de modo que está en condiciones de dejar pasar una  corriente sin impedimentos a través de si misma. Cuando el circuito de control del artefacto (termostato) cierra el circuito de alimentación eléctrica del compresor, la tensión presente aplicada al terminal L2 del relé produce una circulación d corriente a través de la bobina de marcha y simultáneamente a través de la serie de la pastilla del relé PTC y la bobina de arranque y que cierre el circuito a través del protector térmico, en cuyo Terminal L1 se conecta la otra línea de  alimentación. En estas condiciones, como se explicó anteriormente, el motor gira y la corriente que  pasa a través de la pastilla del PTC calienta a esta rápidamente por el valor generado por la corriente de arranque LR2 X RPCT,  con el efecto de un rápido aumento de la residencia de la pastilla del PTC hasta el punto que permite el paso   de un corriente muy reducida, que considerarse despreciable.

Su utilización es muy común en compresores de     diseño reciente de baja capacidad, destinados a aplicaciones donde  el tiempo entre ciclos de operación sea lo suficientemente largo para que la pastilla del PTC se enfrié y quede lista para un nuevo ciclo  (mínimo 1 minuto).

El tiempo de reposición del protector térmico,  determinado en fabrica en función del tiempo que necesitan los bobinados del motor para que su temperatura baje  a niveles seguros, es también critico pues en caso de relé  PTC  debe tomarse en cuenta el tiempo que necesita la pastilla cerámica para reducir su resistencia que, como dijimos, debe ser de más de un minuto.

Es por ello que algunos casos, intentar sustituir un relé amperometrico con el relé TPC puede no ser exitoso, en aquellos casos en que el tiempo de reposición del protector calculado para ese compresor  para ser usado en conjunto con relé amperometrico, sea muy corto.

Manometros de Refrigeracion

Los manómetros, calibrados en forma especial para su empleo en refrigeración, constituyen la herramienta principal del mecánico de servicio para comprobar el funcionamiento del sistema. Los manómetros para el lado de alta presión del sistema tienen escalas con lectura desde 0 a 21 Kg/Cm² (0 a 400 libras por pulgada cuadrada) (ó para usarse con presiones elevadas, de 0 a 28 Kg/Cm² (0 a 400 libras por pulgadas cuadradas).

Calefactores del Carter

Cuando el compresor se instala en un lugar en donde esta expuesto a una temperatura ambiente mas fría que la del evaporador, la migración del refrigerante al cárter puede verse agravada por la diferencia de presión resultante entre el evaporador y el compresor cuando este no funciona. Con el fin de establecer una proteccion contra la posibilidad de migración, se emplean con frecuencia los calefactores del cárter que

Silenciadores de Descarga

En los sistemas en donde la transmisión de ruido debe reducirse al mínimo o en donde la pulsación del compresor puede crear problemas de vibración, se utiliza con frecuencia un silenciador de descarga para amortiguar y reducir el ruido del compresor. El silenciador es básicamente una carcasa con placas de desvió, cuyo volumen interno requerido depende principalmente del desplazamiento del compresor,

Filtros Coladores

Los coladores como su nombre lo indica, se montan en las lineas de refrigerante con el fin de eliminar la suciedad, partículas metálicas, etc, que pudieran  producir una alteración en el funcionamientos de los dispositivos de control del refrigerante o en el compresor. Aunque la configuración del colador es variable, básicamente consiste de una carcasa con un filtro de fina malla. Dado el pequeño orificio existente en las válvulas de expansion y  de  solenoide, lo coladores se montan

Filtros para la linea de succion

Con el fin de proteger al compresor  de basuras dejadas en el sistema cuando se efectuó su instalación, se utilizan filtros en la linea de succión. Estos filtros están diseñados para su instalación permanente y pueden ser del tipo cerrado o pueden estar equipados con un elemento reemplazable, de modo que el filtro pueda ser cambiado con facilidad en caso de ser necesario.

Deshidratadores

La humedad es uno de los enemigos básicos de un sistema de refrigeración y el nivel de humedad debe ser mantenido al mínimo con el fin de evitar alteraciones en el funcionamiento del sistema o el deterioro del compresor. Aun con las mas extremadas precauciones, la humedad penetrara en un sistema en el momento en que este se abra para mantenimiento. A menos que el sistema sea evacuado a fondo y vuelto a cargar después de haber estado expuesto a la humedad, el único medio

Separadores de Aceite

Aunque los sistemas bien diseñados son efectivos para evitar problemas de retorno del aceite, existen ciertos casos en los que el empleo de separadores de aceite puede ser necesario. Estos se requieren con mayor frecuencia en los sistemas de temperatura ultra-baja, con evaporadores inundados, o en otros sistemas en los que se producen problemas de retorno de aceite.

Acumuladores de Succion

Si se permite que el refrigerante liquido inunde el sistema y que vuelva al compresor antes de ser evaporado, puede causar el deterioro del compresor debido al golpeteo de los pistones al tratar de comprimir el refrigerante liquido, la perdida de aceite del cárter o el gasto excesivo de los cojinetes. Para proteger contra esta condición a los equipos de enfriamiento utilizados como bombas de calor, refrigeración en camiones, o en cualquier instalación en donde pueda regresar el

Intercambiadores de Calor

Un intercambiador de calor es un dispositivo para transferir calor de un medio a otro. En los sistemas de refrigeración comercial, el termino general de intercambiadores de calor se emplean para describir un componente que transfiere el calor del refrigerante liquido al gas de succión. Tal como se ha indicado anteriormente, el intercambiador de calor se utiliza para elevar la temperatura del gas en la succión con varios fines:

Recibidor

Un recibidor es, básicamente, un tanque de almacenamiento para refrigerante liquido, que se utiliza prácticamente en todas las unidades enfriadas por aire equipadas con válvula de expansión. El recibidor deberá ser lo suficientemente grande para alojar la carga completa de refrigerante del sistema. Para acumular el refrigerante en el recibidor, este deberá de tener una válvula a la salida.