Solução de problemas de relés potenciais

À medida que o rotor de um motor elétrico gira próximo aos enrolamentos do motor, uma tensão de compensação ou força eletromotriz de retorno (EMF) é gerada. O EMF traseiro (BEMF) gerado no enrolamento inicial é maior do que o gerado no enrolamento de operação. Esse fenômeno acontece porque o enrolamento de partida geralmente possui fio mais longo, fio de menor diâmetro ou mais voltas de fio, portanto, possui uma reatância indutiva maior que o enrolamento de execução. Por causa disso, os relés de potencial às vezes são chamados de relés de tensão, pois dependem do BEMF ou da tensão gerada pelo motor para sua operação.

LEIA MAIS SOBRE

• Motores

• Serviço de manutenção

• Solução de problemas

Se o relé de potencial estiver com defeito, o motor do compressor corre o risco de não dar partida, parar, travar o rotor ou até mesmo queimar. Muitos enrolamentos do motor foram abertos ou enfraquecidos por relés de potencial com defeito. Por causa disso, é de extrema importância que os técnicos de serviço entendam não apenas como esse relé de partida funciona, mas também como solucionar problemas dos componentes que compõem o relé em potencial.

A função de um relé de potencial é simplesmente auxiliar na partida do motor elétrico. Os relés de potencial são comumente encontrados em muitos motores monofásicos menores com capacitor de partida e operação com capacitor na indústria de HVACR.

O relé de potencial consiste em uma bobina de resistência muito alta e um conjunto de contatos normalmente fechados, ambos encapsulados em um pequeno invólucro de plástico. Um capacitor de operação e partida também pode acompanhar o relé de potencial (consulte a Figura 1, no início da página). Esses três componentes costumam ser chamados de kit de inicialização difícil. A bobina do relé é conectada entre os contatos 2 e 5, enquanto os contatos normalmente fechados são conectados entre os contatos 1 e 2 (consulte a Figura 2). Outras designações de terminal no relé são geralmente para conectar fios e atuar como porcas de fio. Eles são frequentemente usados ​​para conexões de energia de entrada, ventiladores ou fios de capacitores e são chamados de terminais inativos ou de conveniência.

Clique na figura para ampliar

FIGURA 2:A bobina do relé é conectada entre os contatos 2 e 5, enquanto os contatos normalmente fechados são conectados entre os contatos 1 e 2. (Cortesia de John Tomcyzk)

Depois que a energia é fornecida ao motor monofásico, os enrolamentos de operação e partida estarão no circuito em série com o enrolamento de partida. Isso acontece porque os contatos entre os terminais 1 e 2 do relé de potencial são normalmente fechados. O rotor do motor agora começará a girar ou girar. Na Figura 3, observe que os capacitores de operação e partida são conectados em paralelo um ao outro, mas ambos estão em série com o enrolamento de partida. A capacitância dos capacitores conectados em paralelo dará ao motor mais torque de partida porque os capacitores estão em série com o enrolamento de partida.

Clique na figura para ampliar

FIGURA 3: Os capacitores de operação e partida são conectados em paralelo um ao outro, mas ambos estão em série com o enrolamento de partida. (Cortesia de John Tomcyzk)

À medida que o rotor do motor gira cada vez mais rápido, tentando atingir sua velocidade síncrona, um efeito gerador de tensão é criado a partir do rotor sendo uma grande massa de metal girando muito próximo aos enrolamentos do motor. Como o enrolamento inicial é enrolado com um fio mais longo e mais fino, mais tensão ou BEMF será gerada através dele do que através do enrolamento de operação.

O BEMF pode ser medido com um voltímetro no enrolamento de partida enquanto o motor está funcionando. O BEMF geralmente é mais alto que a tensão da linha e pode chegar a 500 volts ou mais, dependendo do projeto e da velocidade do motor. A polaridade do BEMF se opõe à polaridade da tensão da linha, de modo que suas magnitudes não serão adicionadas. Todos os motores geram valores BEMF diferentes, portanto os relés de potencial devem ser dimensionados e escolhidos individualmente para cada compressor.

Como a bobina do relé de potencial é conectada em paralelo ao enrolamento de partida, essa mesma tensão (BEMF) ocorrerá na bobina do relé. Um circuito elétrico com tensão e corrente será gerado no enrolamento de partida e na bobina do relé, fazendo com que a bobina do relé seja energizada e abra os contatos entre os contatos 1 e 2. Essa ação ocorre porque a bobina do relé é enrolada em um núcleo de ferro que irá magnetizar uma vez que a bobina é energizada. Essa abertura dos contatos faz com que o capacitor de partida seja retirado do circuito. O motor continuará a funcionar como um motor de capacitância dividida permanente (PSC) com apenas um capacitor de operação em série com o enrolamento de partida. Assim que o controle operacional abrir e a energia for retirada do motor, a velocidade do motor diminuirá gradualmente junto com o BEMF gerado. A bobina do relé será desenergizada e os contatos entre os terminais 1 e 2 retornarão à sua posição normalmente fechada quando o motor parar.