calentadores trifásicos y amperios

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Soy un ingeniero mecánico con conocimientos básicos de electricidad. Estoy programando una aplicación para pedir calentadores de 3 fases, y tengo un argumento que resolver con un compañero de trabajo. Digamos que tengo un calentador trifásico de 208 V (conexión delta), con un elemento calefactor en cada pata L1, L2, L3. El KW total del calentador es de 15 KW. Mi cálculo para amperios en cada tramo es 15KW * 1000 / [208V * 1.73] = 41.7 amps. En cada pata hay un interruptor de límite térmico con capacidad de 25 amperios. Dado que I1 = I2 = I3 = 41.7 amperios en cada etapa, debo dividir en dos ramas para dividir los amperios en dos debido al interruptor de límite de 25 amperios.

Un compañero de trabajo está argumentando lo siguiente: Cada elemento está produciendo 15KW / 3 = 5 KW por elemento. Tratando cada pierna por separado, se puede tratar como un circuito "monofásico" con 208 V a través del elemento. Por lo tanto, el amperio por pierna es de 5 KW * 1000 / 208V = 24 amperios. Así que no es necesario bifurcarse para el interruptor de límite térmico.

Obviamente, no se pueden encontrar dos respuestas diferentes. Mi pensamiento es que aunque en promedio cada elemento está produciendo 5 KW de calor, instantáneamente podría producir más que eso, siempre y cuando los tres elementos juntos estén produciendo 15 KW en un momento dado. Entonces, los amperios instantáneos serían de 24 amps * 1.73 = 41.7 amps (para conciliar los dos enfoques). Con una conexión Wye, el argumento de mi compañero de trabajo funcionaría porque el voltaje en cada elemento es de 120V. Pero intuitivamente no sé por qué funciona para Wye pero no para conexiones delta.

    
pregunta PMay

4 respuestas

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Su compañero de trabajo tiene razón al calcular la corriente por elemento. Aparentemente, cada elemento se acciona con 208 V a través de él y consume 5 kW de potencia. 5 kW / 208 V = 24 A, como él dijo. (Por cierto, los 1000 adicionales en sus ecuaciones son incorrectos. 5 kW * 1000 es 5 MW, no 5000 W. Además, las unidades correctas son kW (killo-Watts), no KW (Kelvin-Watts)). p>

Tienes razón en que la corriente pico instantánea es más alta, pero para las ondas sinusoidales es más alta por la raíz cuadrada de 2 del RMS, no por la raíz cuadrada de 3. 24 A RMS, por lo tanto, tiene corrientes de pico de 34 A.

Sin embargo, la clasificación de Amp de estos interruptores de límites térmicos es casi seguramente RMS, no pico, verifique la hoja de datos. Entonces, en teoría , estos interruptores de límite de 25 A pueden manejar su carga de 24 A.

Sin embargo, al final estoy de acuerdo contigo. Tener un interruptor clasificado para 25 A regularmente acarrear cargas de 24 A durante períodos de tiempo prolongados es un problema. Esto es solo mala ingeniería. ¿Qué va a hacer, acudir al cliente cuando ocurran las inevitables fallas y agitar la hoja de datos que dice "Pero aquí dice que debería haber funcionado"? Utilice interruptores de límite más robustos o divida cada carga de 5 kW en dos cargas de 2,5 kW, que solo consumirán 12 A cada uno y estarán bien con los interruptores de límite existentes.

    
respondido por el Olin Lathrop
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¿Es 208V su voltaje de línea o de fase a neutro?

Si se trata de voltaje de fase a neutro, entonces cada calentador (5kW) tiene a través de él 360V RMS (\ $ 208 V \ times \ sqrt3 \ $) y esto significa una corriente de 13.88A por fase.

Si 208V es el voltaje de su línea, entonces la corriente por fase será de 24A.

    
respondido por el Andy aka
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No hay necesidad de conciliar los dos enfoques. Calculó la línea actual y su compañero de trabajo calculó la fase actual. (Por el término fase actual me refiero a la corriente en uno de los elementos delta conectados). Son diferentes porque cada línea está conectada a dos fases. Las dos corrientes de fase tienen igual magnitud, pero están 120 grados fuera de fase. La diferencia entre las dos corrientes de fase es la corriente de línea, que es √3 veces la corriente de fase (y se desplaza en 30 grados).

    
respondido por el user28910
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Me gusta pensar en Delta como una especie de paralelo y me gusta pensar en wye como una especie de serie.

La ubicación correcta para su interruptor de límite en una configuración de Delta sería 1 interruptor de límite, cada uno en serie con un solo elemento. eso requeriría 3 interruptores de límite. Después de 40 años, como técnico practicante de solución de problemas a nivel de componentes, puedo decirle que desea un 15 a 20% de calificación superior para esos contactos de conmutador, cableado y terminaciones, a menos que desee vender piezas. Muchos fabricantes prosperan con la venta de repuestos.

También la mayoría de los fabricantes pondrían ese interruptor de límite en el circuito de control del contactor, donde pasa poca corriente a través de él y dura mucho tiempo, solo necesita uno y puede ser un interruptor de límite de 1 amp, es decir, si está limitando la temperatura Si está limitando la corriente, entonces usaría un relé limitador de corriente para monitorear la corriente en el contactor con 1 conjunto de contactos utilizado para interrumpir la bobina del contactor.

Todo depende de los requisitos de la aplicación.

    
respondido por el JohnG

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