Ultima edición el 16 septiembre, 2021 por JORGE CABRERA BERRÍOS
Indice de contenidos
Relé de copa de inducción
Este relé en nada más que una versión del relé de disco de inducción. El relé de taza de inducción funciona con el mismo principio que el relé de disco de inducción. La construcción básica de este relé es como un motor de inducción de cuatro o ocho polos . El número de polos en el relé de protección depende del número de devanados que se alojarán. La figura muestra un relé de taza de inducción de cuatro polos.
En realidad, cuando alguien reemplaza el disco del relé de inducción por una copa de aluminio, la inercia del sistema giratorio del relé se reduce significativamente. Debido a la baja inercia mecánica, la velocidad de funcionamiento del relé de copa de inducción es mucho mayor que la del relé de disco de inducción. Además, el sistema de polos proyectados está diseñado para proporcionar el par máximo por entrada de VA.
En la unidad de cuatro polos, que se muestra en nuestro ejemplo, la corriente parásita producida en la copa debido a un par de polos, aparece directamente debajo de otro par de polos. Esto hace que el par por VA de este relé sea aproximadamente tres veces mayor que el del relé tipo disco de inducción con un electroimán en forma de C. Si se puede evitar la saturación magnética de los polos mediante el diseño, las características operativas del relé se pueden hacer lineales y precisas para una amplia gama de operaciones.
Principio de funcionamiento del relé de copa de inducción
Como dijimos anteriormente, el principio de funcionamiento del relé de taza de inducción es el mismo que el del motor de inducción . Un campo magnético giratorio es producido por diferentes pares de polos de campo. En el diseño de cuatro polos, ambos pares de polos se alimentan del mismo secundario del transformador de corriente , pero la diferencia de fase entre las corrientes de dos pares de polos es de 90 grados; Esto se hace insertando un inductor en serie con una bobina de un par de polos e insertando una resistencia en serie con una bobina de otro par de polos.
El campo magnético giratorio induce corriente en el vaso o copa de aluminio. Según el principio de funcionamiento del motor de inducción , la copa comienza a girar en la dirección del campo magnético giratorio, con una velocidad ligeramente menor que la velocidad del campo magnético giratorio . La copa de aluminio está unida con un resorte de pelo: En condiciones normales, el par de recuperación del resorte es más alto que el par de desvío de la copa. Entonces no hay movimiento de la taza. Pero durante una condición defectuosa del sistema, la corriente a través de la bobina es bastante alta, por lo tanto, el par de desviación producido en la copa es mucho más alto que el par de restauración del resorte, por lo que la copa comienza a girar como rotor del motor de inducción. Los contactos conectados al movimiento de la copa a un ángulo de rotación específico.
Construcción del relé de copa de inducción
El sistema magnético del relé se construye uniendo un número de láminas de acero de corte circular. Los polos magnéticos se proyectan en la periferia interior de estas láminas laminadas.
Las bobinas de campo se enrollan en estos postes laminados. La bobina de campo de dos polos enfrentados opuestos está conectada en serie.
La copa o tambor de aluminio, encajado en un núcleo de hierro laminado, es soportado por un eje cuyos extremos encajan en copas o cojinetes enjoyados. El campo magnético laminado se proporciona en el interior de la taza o tambor para fortalecer el campo magnético que corta la taza.
Relé de potencia o direccional de copa de inducción
El relé de copa de inducción es muy adecuado para unidades de comparación direccionales o de fase. Esto se debe a que, además de la sensibilidad, el relé de copa de inducción tiene un par constante sin vibración y los pares parásitos debidos únicamente a la corriente o al voltaje son pequeños.
En el relé direccional o de potencia de copa de inducción, las bobinas de un par de polos están conectadas a través de la fuente de voltaje , y las bobinas de otro par de polos están conectadas con la fuente de corriente del sistema. Por lo tanto, el flujo producido por un par de polos es proporcional al voltaje y el flujo producido por otro par de polos es proporcional a la corriente eléctrica.
El diagrama vectorial de este relé se puede representar de la siguiente manera: 
Aquí, en el diagrama vectorial, el ángulo entre el voltaje del sistema V y la corriente I es θ
El flujo producido debido a la corriente I es φ 1 que está en fase con I.
El flujo producido debido al voltaje V, es φ 2 que está en cuadratura con V.
Por lo tanto, el ángulo entre φ1 y φ 2 es (90 o – θ).
Por lo tanto, si el par producido por estos dos flujos es T d . 
Donde, K es constante de proporcionalidad.
Aquí, en esta ecuación, hemos asumido que el flujo producido por la bobina de voltaje se retrasa 90 ° con respecto a su voltaje. Al diseñar este ángulo se puede hacer que se acerque a cualquier valor y se puede obtener una ecuación de par T = KVIcos (θ – φ) donde θ es el ángulo entre V e I.En consecuencia, los relés de copa de inducción se pueden diseñar para producir el par máximo cuando el ángulo θ = 0 o 30 o , 45 o o 60 o .
Los relés que están diseñados de tal manera que producen un par máximo en θ = 0, es un relé de potencia de copa de inducción P.
Los relés producen el par máximo cuando θ = 45 o o 60 o , se utilizan como relé de protección direccional.
Relé de copa de inducción tipo MHO y reactancia
Mediante la manipulación de las disposiciones de la bobina de voltaje actual y los ángulos de desplazamiento de fase relativo entre los diversos flujos, se puede hacer que el relé de copa de inducción mida la reactancia pura o la admitancia . Estas características se discuten con mayor detalle en una sesión sobre relés de distancia electromagnética.
