Buscar
Centro de Conocimiento
Cómo configurar y ajustar un relé de sobrecarga térmica para la protección de motores industriales.
Aprenda cómo configurar un relé de sobrecarga térmica: ajustes FLA, arranque directo (DOL) frente a arranque estrella-triángulo (estrella-triángulo), clases de disparo, modos de reinicio, compensación de temperatura y cableado del contactor.
12 de julio de 2026
Un relé de sobrecarga térmica es un componente de protección fundamental en los sistemas de control de motores industriales. Protege los motores de los daños causados por sobrecorrientes prolongadas al detectar el calor excesivo y desconectar el circuito de control del motor antes de que se produzcan daños graves en el bobinado.
Sin embargo, es fundamental seleccionar y ajustar correctamente el relé de sobrecarga. Si el ajuste es demasiado bajo, el motor podría sufrir frecuentes desconexiones que interrumpan la producción. Si el ajuste es demasiado alto, el motor podría seguir funcionando con una corriente excesiva, lo que provocaría el deterioro del aislamiento y, finalmente, la avería del motor.
El ajuste correcto del relé de sobrecarga térmica requiere más que simplemente ajustar el dial de corriente. Los ingenieros deben considerar la corriente nominal del motor, el método de arranque, la clase de disparo, el modo de reinicio y el entorno de instalación.
Esta guía explica cómo configurar correctamente un relé de sobrecarga térmica y cómo funciona junto con un contactor para proporcionar una protección fiable del motor en aplicaciones industriales.
¿Cómo funciona un relé de sobrecarga térmica?
Un relé de sobrecarga térmica se instala normalmente junto con un contactor para formar un sistema completo de arranque de motor. A diferencia de un disyuntor, un relé de sobrecarga térmica no interrumpe directamente el circuito principal de alimentación. En su lugar, monitoriza la corriente que circula por los conductores de alimentación del motor. Cuando el motor consume una corriente excesiva durante un periodo prolongado, los elementos calefactores del relé generan calor, lo que activa el mecanismo bimetálico interno.
Cuando se produce una sobrecarga, el relé cambia el estado de sus contactos auxiliares. El contacto normalmente cerrado (NC), generalmente identificado como los terminales 95-96, se abre e interrumpe la alimentación de la bobina del contactor. A continuación, el contactor libera sus contactos principales, desconectando la alimentación del motor. El contacto normalmente abierto (NO), generalmente identificado como los terminales 97-98, puede utilizarse para indicar una alarma o enviar una señal de fallo a un PLC o sistema de monitorización.
Un relé de sobrecarga térmica está diseñado específicamente para la protección contra sobrecargas de motores, no para la protección contra cortocircuitos. Los cortocircuitos generan niveles de corriente extremadamente altos que requieren dispositivos de protección de acción rápida, como disyuntores magnetotérmicos (MCB), disyuntores de caja moldeada (MCCB) o fusibles.
Un sistema típico de protección de motor que utiliza un contactor y un relé de sobrecarga es el siguiente:
Circuito de alimentación
Circuito de control
Esta combinación proporciona tanto control de conmutación del motor como protección térmica.
Cómo configurar correctamente un relé de sobrecarga térmica
El paso más importante en el ajuste del relé de sobrecarga es seleccionar el ajuste de corriente correcto en función de los datos de la placa de características del motor.
Antes de ajustar el relé, los ingenieros deben verificar la información nominal del motor, que incluye:
- Corriente nominal (amperaje a plena carga / FLA)
- Tensión nominal
- Frecuencia
- Factor de servicio
- Clasificación de servicio del motor
En un arrancador de motor estándar de conexión directa (DOL), el relé de sobrecarga se ajusta normalmente cerca de la corriente nominal a plena carga indicada en la placa del motor. Por ejemplo, si un motor trifásico tiene una corriente nominal de 12 A, el relé de sobrecarga debe ajustarse generalmente en torno a este valor, según la recomendación del fabricante del motor.
El ajuste final también debe tener en cuenta las condiciones reales de funcionamiento, incluyendo la temperatura ambiente, la carga mecánica y el factor de servicio del motor. El ajuste de sobrecarga siempre debe mantenerse dentro de la capacidad térmica del motor.
Ajuste del relé de sobrecarga térmica para diferentes métodos de arranque del motor
El ajuste correcto del relé de sobrecarga depende no solo de la corriente del motor, sino también del método de arranque utilizado en el sistema de control del motor.
Arrancador directo en línea (DOL)
En un arrancador directo (DOL), el motor se conecta directamente a la alimentación a través del contactor y el relé de sobrecarga. El relé mide la misma corriente que circula por los devanados del motor. En esta configuración, el relé de sobrecarga se ajusta normalmente a un valor cercano al 100 % de la corriente nominal a plena carga (FLA) del motor.
El arranque directo con llave (DOL) es el método más común para motores industriales pequeños y medianos debido a su cableado sencillo y su funcionamiento fiable.
Arrancador estrella-triángulo (estrella-triángulo)
El arranque estrella-triángulo reduce la corriente de arranque al conectar inicialmente los devanados del motor en configuración estrella antes de cambiar a la configuración triángulo. En los sistemas estrella-triángulo, el ajuste del relé de sobrecarga depende de la ubicación de instalación del relé.
Cuando el relé se instala dentro del circuito delta, mide la corriente de fase del motor en lugar de la corriente de línea. Dado que la corriente de fase es aproximadamente: Corriente de línea ÷ √3, el ajuste de sobrecarga suele ser de alrededor del: 58 % de la corriente nominal del motor.
Sin embargo, algunos arrancadores estrella-triángulo instalan el relé de sobrecarga en el lado de la línea, donde el cálculo de ajuste es diferente. Por lo tanto, siempre se debe verificar la disposición del cableado antes de ajustar el relé de sobrecarga.
Un cálculo incorrecto en las aplicaciones estrella-triángulo puede provocar disparos innecesarios o una protección insuficiente del motor.
Motores alimentados por variador de frecuencia
Los variadores de frecuencia (VFD) permiten controlar la velocidad y ahorrar energía, pero también modifican el comportamiento térmico de los motores. A velocidades reducidas, el ventilador de refrigeración integrado del motor puede proporcionar un menor flujo de aire, lo que aumenta el riesgo de sobrecalentamiento incluso cuando la corriente se mantiene dentro del rango nominal.
En aplicaciones con variadores de frecuencia, la protección del motor suele gestionarse mediante el modelo térmico electrónico interno del variador. Dependiendo de la aplicación, el tipo de motor y los requisitos de instalación, puede ser necesaria una protección adicional contra sobrecargas.
Cableado del relé de sobrecarga térmica con contactor
Un relé de sobrecarga térmica se suele usar junto con un contactor, ya que el relé en sí no conmuta directamente el circuito de alimentación del motor. El contactor controla la alimentación principal del motor, mientras que el relé de sobrecarga supervisa la corriente del motor y proporciona protección en caso de funcionamiento anómalo.
A continuación se muestra una disposición típica del cableado de un arrancador de motor trifásico:
Circuito de alimentación principal
Circuito de control
Cuando el motor sufre una sobrecarga prolongada, el relé de sobrecarga abre el contacto auxiliar 95-96. Esto interrumpe el circuito de la bobina del contactor, lo que provoca que este desconecte la alimentación del motor. En los paneles de control de motores industriales, es fundamental seleccionar un contactor y un relé de sobrecarga térmica compatibles para garantizar un funcionamiento fiable y una larga vida útil.
Reinicio manual frente a reinicio automático del relé de sobrecarga térmica
La mayoría de los relés de sobrecarga térmica modernos ofrecen opciones de reinicio manual y automático. La selección correcta depende de los requisitos de la aplicación y de las consideraciones de seguridad.
Modo de reinicio manual
En el modo de reinicio manual, el relé de sobrecarga permanece activado hasta que el operador presiona manualmente el botón de reinicio. Este modo suele ser el preferido en maquinaria industrial donde un reinicio automático inesperado podría generar un riesgo para la seguridad. Aplicaciones como cintas transportadoras, equipos de procesamiento, mezcladoras y máquinas herramienta generalmente requieren que los operadores identifiquen la causa de la sobrecarga antes de reiniciar el motor. El reinicio manual mejora la seguridad operativa, ya que impide que el motor se reinicie automáticamente tras una falla.
Modo de reinicio automático
En el modo de reinicio automático, el relé de sobrecarga vuelve automáticamente a su posición de funcionamiento normal una vez que los elementos térmicos internos se enfrían. Este modo puede ser adecuado para equipos que no requieren supervisión, donde el reinicio automático no representa un peligro, como bombas remotas, ventiladores de climatización o ciertos sistemas de compresores. Sin embargo, el reinicio automático debe seleccionarse con precaución, ya que los reinicios repetidos ante una sobrecarga no resuelta pueden generar un estrés adicional en el motor.
Comprensión de las clases de disparo de relés de sobrecarga térmica
Los distintos motores presentan características de arranque diferentes. Algunos aceleran rápidamente, mientras que otros requieren un tiempo de arranque mayor debido a su elevada inercia mecánica. Los relés de sobrecarga térmica se clasifican según sus características de disparo. De acuerdo con la norma IEC 60947-4-1, la clase de disparo define el tiempo máximo de funcionamiento cuando el relé se prueba con 7.2 veces la corriente ajustada.
Las clases de viaje más comunes son:
| Clase de viaje | Tiempo típico de viaje | Aplicaciones comunes |
|---|---|---|
| Clase 10 | Unos segundos 10 | Bombas, ventiladores, motores generales |
| Clase 20 | Unos segundos 20 | Transportadores, cargas pesadas |
| Clase 30 | Unos segundos 30 | Centrífugas, sopladores grandes |
Es importante seleccionar la clase de disparo correcta. Un relé de sobrecarga de Clase 10 utilizado en una máquina de alta inercia puede dispararse durante el arranque normal del motor, mientras que una clase de disparo demasiado alta puede reducir la eficacia de la protección del motor. Para una selección adecuada, se deben considerar el tiempo de arranque del motor, las características de la carga mecánica y las recomendaciones del fabricante.
La importancia de la compensación de la temperatura ambiente
Los relés de sobrecarga térmica funcionan en función del calor generado por el paso de la corriente, lo que significa que la temperatura ambiente puede influir en su rendimiento. En un entorno de alta temperatura, como un armario de control instalado cerca de equipos que generan calor o al aire libre bajo la luz solar directa, el relé de sobrecarga puede alcanzar su temperatura de funcionamiento más rápidamente. En un entorno frío, el relé puede responder más lentamente.
Para mejorar la precisión, los relés de sobrecarga térmica de alta calidad utilizan tecnología de compensación de temperatura. Esto ayuda a mantener características de protección estables ante cambios en la temperatura ambiente. Al seleccionar un relé de sobrecarga para aplicaciones industriales, los ingenieros deben considerar el entorno del armario de control, el rango de temperatura de funcionamiento y las condiciones de instalación.
El relé de sobrecarga térmica de la serie KRIPAL UKH está diseñado con compensación de temperatura ambiente para proporcionar una protección estable del motor en aplicaciones de control de motores industriales. Consulte el relé de sobrecarga térmica UKH-22 para obtener ajustes de corriente regulables de 0.1 a 22 A con configuración de contactos de 3 polos, 1 normalmente abierto (NO) y 1 normalmente cerrado (NC).
Cómo seleccionar el relé de sobrecarga térmica adecuado
Para elegir el relé de sobrecarga térmica adecuado, es necesario evaluar varios factores clave de la aplicación:
- Corriente nominal del motor — El rango de corriente del relé de sobrecarga debe coincidir con la corriente nominal a plena carga indicada en la placa del motor.
- Método de inicio — El método de ajuste depende de si el motor utiliza arranque directo (DOL), arranque estrella-triángulo, arranque suave o control por variador de frecuencia (VFD).
- Requisito de clase de viaje — Seleccione la clase de disparo adecuada según el tiempo de aceleración del motor y la carga mecánica.
- Condiciones ambientales — Considere la temperatura del gabinete, la ubicación de instalación y la necesidad de compensación de temperatura.
- Modo de reinicio — Elija el reinicio manual o automático según los requisitos de seguridad operativa.
Para sistemas de protección de motores industriales, la serie KRIPAL UKH proporciona ajustes de corriente regulables, protección fiable contra sobrecargas y un funcionamiento estable para una amplia gama de aplicaciones de control de motores.
Preguntas frecuentes
P: ¿A qué corriente debe ajustarse un relé de sobrecarga térmica?
En la mayoría de los arrancadores de motor de conexión directa, el relé de sobrecarga debe ajustarse normalmente cerca de la corriente nominal a plena carga indicada en la placa del motor, según las recomendaciones del fabricante.
P: ¿Puede un relé de sobrecarga térmica proteger contra cortocircuitos?
No. Un relé de sobrecarga térmica protege contra sobrecargas prolongadas. La protección contra cortocircuitos debe proporcionarse mediante dispositivos independientes como disyuntores magnetotérmicos (MCB), disyuntores de caja moldeada (MCCB) o fusibles.
P: ¿Por qué se activa un relé de sobrecarga térmica durante el arranque del motor?
Entre las causas comunes se incluyen la selección incorrecta de la clase de disparo, una carga mecánica excesiva, un ajuste incorrecto de la corriente o problemas con el motor o el equipo accionado.
P: ¿Cuál es la diferencia entre los relés de sobrecarga de clase 10 y de clase 20?
Los relés de sobrecarga de clase 10 se disparan más rápido y son adecuados para motores estándar, mientras que los relés de clase 20 permiten tiempos de arranque más prolongados para motores con cargas más pesadas y mayor inercia.
Conclusión
La correcta configuración y ajuste de un relé de sobrecarga térmica es fundamental para proteger los motores industriales contra el sobrecalentamiento y las fallas prematuras. Un sistema de protección de motores fiable requiere más que simplemente ajustar el rango de corriente del relé. Los ingenieros deben considerar la corriente a plena carga del motor, el método de arranque, la clase de disparo, el modo de rearme y las condiciones ambientales.
Cuando se selecciona y ajusta correctamente, un relé de sobrecarga térmica funciona junto con un contactor para proporcionar una protección eficaz del motor, reducir los tiempos de inactividad inesperados y prolongar la vida útil del equipo.
Para aplicaciones industriales que requieren una protección fiable de los motores, los relés de sobrecarga térmica de la serie UKH de KRIPAL ofrecen una solución práctica con ajustes regulables y un rendimiento fiable. Póngase en contacto con KRIPAL para obtener asistencia técnica y ayuda en la selección de productos.
Recursos relacionados
Explorar el Centro de Conocimiento >
¿Necesitas un producto KRIPAL que combine?
Indique el voltaje, la cantidad y el destino. Un ingeniero le responderá con las opciones y el plazo de entrega.
