PROTEZIONE DEI MOTORI ELETTRICI - 4

Esempi applicativi

Manovra e protezione dei motori asincroni trifasi

La protezione dei motori elettrici di B.T. ( bassa tensione) contro il cortocircuito è assolta, in modo corretto, dagli interruttori automatici equipaggiati con il  solo sganciatore magnetico. La combinazione ottenuta impiegando l’interruttore (con sganciatore solo magnetico), il contattore e lo sganciatore termico, rappresenta la soluzione ideale per la manovra e la protezione motori (Fig. 5).

Fig. 5 Schema unifilare di alimentazione motore con apparecchi di manovra e protezione

L’esempio schematizzato in Fig. 6 è riferito ad una sezione di impianto rappresentativa di molte realtà industriali. Vi sono due motori (ad esempio installati in due distinti reparti) aventi rispettivamente una potenza nominale di 50 kW e 200 kW. L’impianto nel suo complesso è caratterizzato da una tensione nominale 380 V e da una corrente di cortocircuito simmetrica 50 kA. 
I calcoli necessari per la scelta dell’apparecchiatura devono garantire che:

1. il comando dei motori, evitando interventi intempestivi durante la fase di avviamento;

2. la protezione contro il cortocircuito ed il sovraccarico di tutte le apparecchiature;

3. selettività di intervento delle protezioni anche per guasti che potrebbero verificarsi sull’utenza.

Fig. 6 -  esempio di impianto con due motori trifase

Nell'esempio di figura 6 la regolazione dello sganciatore magnetico deve essere tale da:

1. evitare che l’interruttore si apra nella fase di avviamento del motore;

2. garantire la protezione dell’impianto contro i guasti dovuti a cortocircuito che possono verificarsi nell’impianto a valle dell’interruttore, nonché i guasti interni del motore. 

Il valore della corrente di intervento dello sganciatore magnetico Im può essere stabilito, a livello teorico, uguagliando tra loro i valori di cresta della corrente di intervento dello sganciatore magnetico stesso (Im x 1,41) e della massima corrente asimmetrica assorbita dal motore allo spunto Is= Ia x k  con Ia = In x 9.  Considerando  il solo motore da 50 kW dell'esempio si ha:

 A livello operativo, per evitare intempestivi interventi dello sganciatore magnetico nella fase di avviamento del motore, la regolazione dello sganciatore magnetico può essere prevista per un valore di corrente Im ≥1200 A, ossia ad un valore lievemente superiore rispetto al valore teorico calcolato. 
Lo sganciatore termico, utilizzato nell'esempio di figura 6, deve essere scelto in modo da consentire il regolare funzionamento del motore e garantire che l’intervento dello sganciatore avvenga solo per correnti di sovraccarico o per mancanza di fase. In prima approssimazione è quindi possibile tarare la corrente di intervento It dello sganciatore termico allo stesso valore della corrente nominale del motore ovvero  It = In. Per garantire la protezione del motore è altresì opportuno verificare che:

1.  (Im / It ) ≥ 12 per assicurare che nella fase di avviamento, non ci sia un intempestivo intervento dell’interruttore automatico;

2.  (Im / It ) ≤15 per assicurare l’auto-protezione dello sganciatore termico.