Calculadora de Protección Térmica — Relé Sobrecarga Motor
Calcula el ajuste del relé térmico para protección contra sobrecarga de motores eléctricos. Incluye clases de disparo, corriente y tiempo.
Cómo usar esta calculadora
- Ingrese HP, voltaje y corriente nominal del motor.
- Seleccione el factor de servicio y tipo de arranque.
- La calculadora determina el ajuste y la clase de disparo recomendada.
- Seleccione un relé con rango que cubra la corriente nominal del motor.
Conceptos Fundamentales
La protección térmica simula la temperatura del bobinado del motor usando un sensor de corriente. El bimetálico se curva con la corriente excesiva (efecto Joule). El relé electrónico mide la corriente y calcula I²t (integral de corriente al cuadrado × tiempo). Ambos métodos protegen contra: carga mecánica excesiva, fase perdida, bajo voltaje, y arranques frecuentes. NO protegen contra cortocircuito — eso es función del interruptor/fusible.
Contexto en México
En industrias mexicanas, la combinación contactor + relé térmico bimetálico es estándar para control de motor. Las marcas dominantes: Siemens 3RU, Schneider LRD, ABB TF, WEG RW. Los relés electrónicos (más precisos, con protección de fase perdida) se usan en aplicaciones críticas. Precio: relé bimetálico $500-1,500, relé electrónico $2,000-5,000.
Tabla de Referencia
Clases de disparo del relé térmico
| Clase | Tiempo a 7.2× In | Aplicación |
|---|---|---|
| Clase 5 | ≤5 s | Semiconductor, protección rápida |
| Clase 10 | ≤10 s | Uso general, arranque ligero |
| Clase 10A | ≤10 s (sin pico) | Motores pequeños |
| Clase 20 | ≤20 s | Arranque pesado, compresor |
| Clase 30 | ≤30 s | Arranque muy pesado, trituradoras |
Fórmula
I_ajuste ≤ 125% In (SF≥1.15) | I_ajuste ≤ 115% In (SF<1.15) | Clase 10/20/30 Ejemplo Práctico
Motor 10 HP, 220V, FLA=28A, SF=1.15 (factor de servicio). Ajuste relé térmico: 28 × 1.25 = 35A máximo. Relé Siemens 3RU2126: rango 22-32A → ajustar a 28A. Clase 10 (disparo rápido, uso general). Si el motor arranca con carga pesada, considerar Clase 20.
Interpretación de Resultados
El relé térmico protege al motor contra operación con corriente excesiva por tiempo prolongado. Su curva es inversa al tiempo: a más sobrecorriente, más rápido dispara. La Clase define el tiempo de disparo con 7.2× corriente (simulando arranque): Clase 10: 10s, Clase 20: 20s, Clase 30: 30s. El factor de servicio (SF) indica si el motor puede operar sobre su carga nominal.
Errores Comunes
- Subir el ajuste del relé para "resolver" disparos frecuentes. El relé está protegiendo al motor — los disparos indican un problema mecánico, eléctrico o de dimensionamiento.
- No considerar el factor de servicio (SF). Si SF=1.0: ajustar a 115% In. Si SF≥1.15: puede ajustar hasta 125% In. NOM Art. 430.32.
- Usar Clase 10 para motores con arranque pesado. Compresores, trituradoras y molinos necesitan Clase 20 o 30 para tolerar el arranque largo.
- No verificar la protección de fase perdida. Un motor trifásico con una fase perdida consume √3× corriente en las fases restantes — daña el bobinado rápidamente.
Aplicaciones Prácticas
Motor de uso general
Relé bimetálico Clase 10, ajuste a FLA. Rango del relé: que cubra el FLA dentro del 40-60% del rango (óptimo).
Compresor / bomba sumergible
Clase 20 o 30. Arranque con carga alta requiere más tiempo para estabilizar corriente.
Motor crítico / costoso
Relé electrónico con protección de fase perdida, desbalance, y registro de eventos. Monitoreo I²t continuo.
Preguntas Frecuentes
¿A cuánto ajusto el relé térmico?
A la corriente nominal (FLA) del motor. Máximo: 125% para SF≥1.15, 115% para SF<1.15. Ajustar al FLA de placa.
¿Qué Clase de disparo necesito?
Clase 10: uso general (ventiladores, bombas). Clase 20: arranque pesado (compresores). Clase 30: arranque muy pesado (trituradoras, molinos).
¿Por qué mi motor sigue disparando el térmico?
Causas: carga excesiva, fase perdida, bajo voltaje, rodamiento dañado, mal ventilación, o motor subdimensionado. Investigar antes de subir ajuste.