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Come impostare e regolare un relè termico di sovraccarico per la protezione dei motori industriali
Scopri come impostare un relè termico di sovraccarico: impostazioni FLA, funzionamento diretto (DOL) vs. funzionamento stella-triangolo, classi di intervento, modalità di ripristino, compensazione della temperatura e cablaggio del contattore.
Luglio 12, 2026
Il relè termico di sovraccarico è un componente di protezione fondamentale nei sistemi di controllo dei motori industriali. Protegge i motori dai danni causati da sovracorrenti prolungate, rilevando il calore eccessivo e disconnettendo il circuito di controllo del motore prima che si verifichino gravi danni agli avvolgimenti.
Tuttavia, la selezione e la regolazione del corretto valore del relè di sovraccarico sono essenziali. Se il valore è troppo basso, il motore potrebbe subire frequenti interventi intempestivi che interromperebbero la produzione. Se il valore è troppo alto, il motore potrebbe continuare a funzionare con una corrente eccessiva, causando il deterioramento dell'isolamento e, in definitiva, il guasto del motore.
La corretta regolazione del relè termico di sovraccarico richiede più della semplice impostazione della manopola della corrente. I progettisti devono considerare la corrente nominale del motore, il metodo di avviamento, la classe di intervento, la modalità di ripristino e l'ambiente di installazione.
Questa guida spiega come impostare correttamente un relè termico di sovraccarico e come funziona in combinazione con un contattore per fornire una protezione affidabile del motore nelle applicazioni industriali.
Come funziona un relè di sovraccarico termico?
Un relè termico di sovraccarico viene normalmente installato insieme a un contattore per creare un sistema completo di avviamento motore. A differenza di un interruttore automatico, un relè termico di sovraccarico non interrompe direttamente il circuito di alimentazione principale. Monitora invece la corrente che scorre nei conduttori di alimentazione del motore. Quando il motore assorbe una corrente eccessiva per un periodo prolungato, gli elementi riscaldanti all'interno del relè generano calore, provocando l'intervento del meccanismo bimetallico interno.
Quando si verifica una condizione di sovraccarico, il relè modifica lo stato dei suoi contatti ausiliari. Il contatto normalmente chiuso (NC), solitamente identificato come terminali 95-96, si apre e interrompe l'alimentazione alla bobina del contattore. Il contattore quindi rilascia i suoi contatti principali, disconnettendo l'alimentazione al motore. Il contatto normalmente aperto (NO), solitamente identificato come terminali 97-98, può essere utilizzato per la segnalazione di allarme o per l'invio di un segnale di guasto a un PLC o a un sistema di monitoraggio.
Un relè termico di sovraccarico è progettato specificamente per la protezione dai sovraccarichi dei motori, non per la protezione dai cortocircuiti. I cortocircuiti creano livelli di corrente estremamente elevati che richiedono dispositivi di protezione ad azione più rapida come interruttori automatici magnetotermici (MCB), interruttori automatici scatolati (MCCB) o fusibili.
Una tipica configurazione di protezione del motore che utilizza un contattore e un relè di sovraccarico è la seguente:
Circuito di potenza
Circuito di controllo
Questa combinazione offre sia il controllo della commutazione del motore che la protezione termica.
Come impostare correttamente un relè termico di sovraccarico
Il passaggio più importante nella regolazione del relè di sovraccarico è la selezione del valore di corrente corretto in base ai dati riportati sulla targhetta del motore.
Prima di regolare il relè, i tecnici devono verificare le informazioni relative alle caratteristiche nominali del motore, tra cui:
- Corrente nominale (Amperaggio a pieno carico / FLA)
- tensione nominale
- Frequenza
- Fattore di servizio
- Valutazione per impieghi su strada
Per un avviatore motore standard ad avviamento diretto (DOL), la taratura del relè di sovraccarico viene normalmente regolata in prossimità della corrente nominale a pieno carico del motore indicata sulla targhetta. Ad esempio, se un motore trifase ha una corrente nominale di 12 A, il relè di sovraccarico dovrebbe generalmente essere regolato intorno a questo valore, secondo le raccomandazioni del produttore del motore.
La regolazione finale deve tenere conto anche delle effettive condizioni operative, tra cui la temperatura ambiente, il carico meccanico e il fattore di servizio del motore. L'impostazione del sovraccarico deve sempre rimanere entro i limiti termici del motore.
Impostazione del relè termico di sovraccarico per diversi metodi di avviamento del motore.
La corretta impostazione del relè di sovraccarico dipende non solo dalla corrente del motore, ma anche dal metodo di avviamento utilizzato nel sistema di controllo del motore.
Avviamento diretto in linea (DOL)
In un avviatore diretto (DOL), il motore è collegato direttamente all'alimentazione tramite il contattore e il relè di sovraccarico. Il relè misura la stessa corrente che scorre negli avvolgimenti del motore. In questa configurazione, il relè di sovraccarico è normalmente regolato in prossimità del 100% della corrente nominale a pieno carico (FLA) del motore.
L'avviamento diretto (DOL) è il metodo più comune per i motori industriali di piccole e medie dimensioni grazie alla semplicità del cablaggio e all'affidabilità del funzionamento.
Avviamento Stella-Delta (Wye-Delta).
L'avviamento stella-triangolo riduce la corrente di spunto collegando inizialmente gli avvolgimenti del motore in configurazione a stella prima di passare al funzionamento a triangolo. Nei sistemi stella-triangolo, l'impostazione del relè di sovraccarico dipende dalla posizione in cui è installato il relè.
Quando il relè è installato all'interno del circuito a triangolo, misura la corrente di fase del motore anziché la corrente di linea. Poiché la corrente di fase è approssimativamente pari a: Corrente di linea ÷ √3, l'impostazione del sovraccarico è normalmente intorno al 58% della corrente nominale del motore.
Tuttavia, alcuni avviatori stella-triangolo installano il relè di sovraccarico sul lato di linea, dove il calcolo di taratura è diverso. Pertanto, è sempre necessario verificare lo schema di cablaggio prima di regolare il relè di sovraccarico.
Un calcolo errato nelle applicazioni stella-triangolo può causare scatti non necessari o una protezione insufficiente del motore.
Motori alimentati da inverter
Gli azionamenti a frequenza variabile (VFD) consentono il controllo della velocità e il risparmio energetico, ma modificano anche il comportamento termico dei motori. A velocità ridotte, la ventola di raffreddamento integrata nel motore potrebbe fornire un flusso d'aria inferiore, aumentando il rischio di surriscaldamento anche quando la corrente rimane entro i limiti nominali.
Nelle applicazioni con azionamenti a frequenza variabile (VFD), la protezione del motore è spesso gestita tramite il modello termico elettronico interno dell'azionamento. A seconda dell'applicazione, del tipo di motore e dei requisiti di installazione, potrebbe comunque essere necessaria una protezione aggiuntiva contro i sovraccarichi.
Cablaggio del relè termico di sovraccarico con contattore
Un relè termico di sovraccarico viene normalmente utilizzato insieme a un contattore perché il relè stesso non commuta direttamente il circuito di alimentazione del motore. Il contattore controlla l'alimentazione principale del motore, mentre il relè di sovraccarico monitora la corrente del motore e fornisce protezione in caso di condizioni operative anomale.
Di seguito è riportato uno schema di cablaggio tipico per un avviatore di motore trifase:
Circuito di alimentazione principale
Circuito di controllo
Quando il motore subisce un sovraccarico prolungato, il relè termico di sovraccarico apre il contatto ausiliario 95-96. Ciò interrompe il circuito della bobina del contattore, causando la disconnessione dell'alimentazione dal motore. Nei quadri di controllo motori industriali, la scelta di una combinazione adeguata di contattore e relè termico di sovraccarico è fondamentale per garantire un funzionamento affidabile e una lunga durata.
Ripristino manuale vs ripristino automatico del relè di sovraccarico termico
La maggior parte dei moderni relè termici di sovraccarico offre opzioni di ripristino manuale e automatico. La scelta corretta dipende dai requisiti dell'applicazione e dalle considerazioni di sicurezza.
Modalità di ripristino manuale
Nella modalità di ripristino manuale, il relè di sovraccarico rimane nello stato di intervento finché un operatore non preme manualmente il pulsante di ripristino. Questa modalità è generalmente preferita per i macchinari industriali in cui un riavvio automatico imprevisto potrebbe creare un rischio per la sicurezza. Applicazioni come nastri trasportatori, apparecchiature di processo, miscelatori e macchine utensili richiedono solitamente agli operatori di identificare la causa del sovraccarico prima di riavviare il motore. Il ripristino manuale migliora la sicurezza operativa perché impedisce il riavvio automatico del motore dopo una condizione di guasto.
Modalità di ripristino automatico
Nella modalità di ripristino automatico, il relè di sovraccarico ritorna automaticamente alla normale posizione di funzionamento dopo che gli elementi termici interni si sono raffreddati. Questa modalità può essere adatta per apparecchiature non presidiate in cui il riavvio automatico non crea pericoli, come pompe remote, ventilatori HVAC o alcuni sistemi di compressione. Tuttavia, il ripristino automatico deve essere selezionato con attenzione perché i riavvii ripetuti in presenza di un sovraccarico irrisolto possono causare ulteriore stress al motore.
Comprensione delle classi di intervento dei relè di sovraccarico termico
I diversi motori presentano caratteristiche di avviamento differenti. Alcuni motori accelerano rapidamente, mentre altri richiedono un tempo di avviamento più lungo a causa dell'elevata inerzia meccanica. I relè termici di sovraccarico sono classificati in base alle loro caratteristiche di intervento. Secondo la norma IEC 60947-4-1, la classe di intervento definisce il tempo massimo di funzionamento quando il relè viene testato a 7.2 volte la corrente regolata.
Le classi di viaggio più comuni sono:
| Classe di viaggio | Tempo di viaggio tipico | Applicazioni comuni |
|---|---|---|
| Sessione 10 | 10 secondi circa | Pompe, ventilatori, motori generali |
| Sessione 20 | 20 secondi circa | Nastri trasportatori, carichi pesanti |
| Sessione 30 | 30 secondi circa | Centrifughe, grandi soffiatori |
La scelta della classe di intervento corretta è fondamentale. Un relè di sovraccarico di classe 10 utilizzato su una macchina ad alta inerzia potrebbe intervenire durante il normale avviamento del motore, mentre una classe di intervento elevata non idonea potrebbe ridurre l'efficacia della protezione del motore. La scelta corretta deve tenere conto del tempo di avviamento del motore, delle caratteristiche del carico meccanico e delle raccomandazioni del produttore.
L'importanza della compensazione della temperatura ambiente
I relè termici di sovraccarico funzionano in base al calore generato dal passaggio di corrente, il che significa che la temperatura ambiente può influenzarne le prestazioni. In un ambiente ad alta temperatura, come un quadro elettrico installato vicino ad apparecchiature che producono calore o all'aperto sotto la luce diretta del sole, il relè di sovraccarico potrebbe raggiungere più rapidamente la sua temperatura di esercizio. In un ambiente freddo, il relè potrebbe reagire più lentamente.
Per migliorare la precisione, i relè termici di sovraccarico di alta qualità utilizzano la tecnologia di compensazione della temperatura. Ciò contribuisce a mantenere caratteristiche di protezione stabili al variare della temperatura ambiente. Nella scelta di un relè di sovraccarico per applicazioni industriali, i progettisti devono considerare l'ambiente del quadro elettrico, l'intervallo di temperatura di esercizio e le condizioni di installazione.
Il relè termico di sovraccarico della serie KRIPAL UKH è progettato con compensazione della temperatura ambiente per fornire prestazioni di protezione del motore stabili nelle applicazioni di controllo motori industriali. Consultare il relè termico di sovraccarico UKH-22 per impostazioni di corrente regolabili da 0.1 a 22 A con configurazione di contatti 3P, 1NO e 1NC.
Come scegliere il relè termico di sovraccarico più adatto
La scelta del relè termico di sovraccarico corretto richiede la valutazione di diversi fattori applicativi chiave:
- Corrente nominale del motore — L'intervallo di corrente del relè di sovraccarico deve corrispondere alla corrente a pieno carico indicata sulla targhetta del motore.
- Metodo di partenza — Il metodo di impostazione dipende dal fatto che il motore utilizzi un sistema di controllo diretto (DOL), stella-triangolo, soft starter o VFD.
- Requisiti della classe di viaggio — Selezionare la classe di intervento appropriata in base al tempo di accelerazione del motore e al carico meccanico.
- Condizioni ambientali — Considerare la temperatura del mobile, il luogo di installazione e la necessità di compensazione della temperatura.
- Modalità di ripristino — Scegliere il ripristino manuale o automatico in base ai requisiti di sicurezza operativa.
Per i sistemi di protezione dei motori industriali, la serie KRIPAL UKH offre impostazioni di corrente regolabili, una protezione affidabile contro i sovraccarichi e un funzionamento stabile per un'ampia gamma di applicazioni di controllo dei motori.
Domande frequenti
D: A quale corrente deve essere impostato un relè termico di sovraccarico?
Per la maggior parte degli avviatori motore ad attivazione diretta, il relè di sovraccarico dovrebbe essere regolato in genere in prossimità della corrente nominale a pieno carico del motore, secondo le raccomandazioni del produttore.
D: Un relè termico di sovraccarico può proteggere dai cortocircuiti?
No. Un relè termico di sovraccarico protegge da condizioni di sovraccarico prolungate. La protezione dai cortocircuiti deve essere fornita da dispositivi separati come interruttori automatici magnetotermici (MCB), interruttori automatici scatolati (MCCB) o fusibili.
D: Perché il relè termico di sovraccarico interviene durante l'avviamento del motore?
Le cause più comuni includono la selezione errata della classe di intervento, un carico meccanico eccessivo, una regolazione errata della corrente o problemi al motore o alle apparecchiature azionate.
D: Qual è la differenza tra i relè di sovraccarico di Classe 10 e quelli di Classe 20?
I relè di sovraccarico di classe 10 intervengono più rapidamente e sono adatti ai motori standard, mentre i relè di classe 20 consentono tempi di avviamento più lunghi per motori con carichi più pesanti e maggiore inerzia.
Conclusione
La corretta impostazione e regolazione di un relè termico di sovraccarico è essenziale per proteggere i motori industriali dal surriscaldamento e dai guasti prematuri. Un sistema di protezione motore affidabile richiede più della semplice corrispondenza tra la corrente del relè e il valore nominale. I progettisti devono considerare la corrente a pieno carico del motore, il metodo di avviamento, la classe di intervento, la modalità di ripristino e le condizioni ambientali.
Se selezionato e regolato correttamente, un relè termico di sovraccarico, in combinazione con un contattore, garantisce un'efficace protezione del motore, riduce i tempi di inattività imprevisti e prolunga la durata utile delle apparecchiature.
Per le applicazioni industriali che richiedono una protezione affidabile del motore, i relè termici di sovraccarico della serie UKH di KRIPAL offrono una soluzione pratica con impostazioni regolabili e prestazioni affidabili. Contattate KRIPAL per supporto tecnico e assistenza nella scelta del prodotto.
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