Relé térmico
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Relé térmico.
Los relés térmicos son los aparatos más utilizados para proteger los motores contra las sobrecargas débiles y prolongadas. Se pueden utilizar en corriente alterna o continua.1 Este dispositivo de protección garantiza:
optimizar la durabilidad de los motores, impidiendo que funcionen en condiciones de calentamiento anómalas.
la continuidad de explotación de las máquinas o las instalaciones evitando paradas imprevistas.
volver a arrancar después de un disparo con la mayor rapidez y las mejores condiciones de seguridad posibles para los equipos y las personas.
Contenido
1 Características
o 1.1 Tripolares o 1.2 Compensados
o 1.3 Sensibles a una pérdida de fase o 1.4 Rearme automático o manual o 1.5 Graduación en “amperios motor”
3 Clases de disparo 4 Véase también 5 Enlaces externos 6 Referencias
Características
Sus características más habituales son:
Tripolares Compensados
La curvatura que adoptan las biláminas no sólo se debe al recalentamiento que provoca la corriente que circula en las fases, sino también a los cambios de la temperatura ambiente. Este factor ambiental se corrige con una bilámina de compensación sensible únicamente a los cambios de la temperatura ambiente y que está montada en oposición a las biláminas principales. Cuando no hay corriente, la curvatura de las biláminas se debe a la temperatura ambiente. Esta curvatura se corrige con la de la bilámina de compensación, de tal forma que los cambios de la temperatura ambiente no afecten a la posición del tope de sujeción. Por lo tanto, la curvatura causada por la corriente es la única que puede mover el tope provocando el disparo.
Los relés térmicos compensados son insensibles a los cambios de la temperatura ambiente, normalmente comprendidos entre –40 °C y + 60 °C.
Sensibles a una pérdida de fase
Este es un dispositivo que provoca el disparo del relé en caso de ausencia de corriente en una fase (funcionamiento monofásico). Lo componen dos regletas que se mueven
solidariamente con las biláminas. La bilámina correspondiente a la fase no alimentada no se deforma y bloquea el movimiento de una de las dos regletas, provocando el disparo. Los receptores alimentados en corriente monofásica o continua se pueden proteger instalando en serie dos biláminas que permiten utilizar relés sensibles a una pérdida de fase. Para este tipo de aplicaciones, también existen relés no sensibles a una pérdida de fase.
Rearme automático o manual
El relé de protección se puede adaptar fácilmente a las diversas condiciones de explotación eligiendo el modo de rearme Manual o Auto (dispositivo de selección situado en la parte frontal del relé), que permite tres procedimientos de rearranque:
Las máquinas simples que pueden funcionar sin control especial y consideradas no peligrosas (bombas, climatizadores, etc.) se pueden rearrancar automáticamente cuando se enfrían las biláminas.
En los automatismos complejos, el rearranque requiere la presencia de un operario por motivos de índole técnica y de seguridad. También se recomienda este tipo de esquema para los equipos de difícil acceso.
Por motivos de seguridad, las operaciones de rearme del relé en funcionamiento local y de arranque de la máquina debe realizarlas obligatoriamente el personal cualificado.
Graduación en “amperios motor”
Visualización directa en el relé de la corriente indicada en la placa de características del motor. Los relés se regulan con un pulsador que modifica el recorrido angular que efectúa el extremo de la bilámina de compensación para liberarse del dispositivo de sujeción que mantiene el relé en posición armada. La rueda graduada en amperios permite regular el relé con mucha precisión. La corriente límite de disparo está comprendida entre 1,05 y 1,20 veces el valor indicado.
Principio de funcionamiento de los relés térmicos
tripolares
Los relés térmicos tripolares poseen tres biláminas compuestas cada una por dos metales con coeficientes de dilatación muy diferentes unidos mediante laminación y rodeadas de un bobinado de calentamiento. Cada bobinado de calentamiento está conectado en serie a una fase del motor. La corriente absorbida por el motor calienta los bobinados, haciendo que las biláminas se deformen en mayor o menor grado según la intensidad de dicha corriente. La deformación de las biláminas provoca a su vez el movimiento giratorio de una leva o de un árbol unido al dispositivo de disparo.
Si la corriente absorbida por el receptor supera el valor de reglaje del relé, las biláminas se deformarán lo bastante como para que la pieza a la que están unidas las partes móviles de los contactos se libere del tope de sujeción. Este movimiento causa la apertura brusca del contacto del relé intercalado en el circuito de la bobina del contactor y el cierre del contacto de señalización. El rearme no será posible hasta que se enfríen las biláminas.
Curvas de disparo.
Los relés térmicos se utilizan para proteger los motores de las sobrecargas, pero durante la fase de arranque deben permitir que pase la sobrecarga temporal que provoca el pico de corriente, y activarse únicamente si dicho pico, es decir la duración del arranque, resulta excesivamente larga. La duración del arranque normal del motor es distinta para cada aplicación; puede ser de tan sólo unos segundos (arranque en vacío, bajo par resistente de la máquina arrastrada, etc.) o de varias decenas de segundos (máquina arrastrada con mucha inercia), por lo que es necesario contar con relés adaptados a la duración de arranque. La norma IEC 947-4-1-1 responde a esta necesidad definiendo tres tipos de disparo para los relés de protección térmica:
• Relés de clase 10: válidos para todas las aplicaciones corrientes con una duración de arranque inferior a 10 segundos.
• Relés de clase 20: admiten arranques de hasta 20 segundos de duración. • Relés de clase 30: para arranques con un máximo de 30 segundos de duración.
Reles de Tiempo - 1ra parte
Los relés de tiempo se emplean para todos los procesos de maniobra temporizados en circuitos de mando, arranque, protección y regulación, y garantizan gran funcionalidad y alta precisión de repetición para el tiempo ajustado.
Normas
Los relés de tiempo cumplen:
EN 60721-3-3 "Condiciones ambientales"
EN 61812-1/DIN VDE 0435 parte 2021 "Relés eléctricos, Relés de tiempo"
EN 61000-6-2 y EN 61000-6-4 "Compatibilidad electromagnética" EN 60947-5-1; (VDE 0660 parte200) "Aparatos de baja tensión"
Relés de tiempo 3RP15, 22,5 mm de ancho
Todos los relés de tiempo son apropiados para el montaje sobre un perfil de 35 mm según DIN EN 50022 o para la fijación por tornillos
Los cambios de la gama de tiempo y de las funciones sólo surten efecto si se llevan a cabo sin estar bajo tensión.
Las entradas de arranque B1 ó B3 sólo se pueden excitar cuando exista tensión de alimentación.
Mismo potencial en A1 y B1 o A3 y B3. En las ejecuciones con dos rangos de tensión sólo se debe conectar uno de ellos.
Con tensión de mando AC no se permite conectar cargas en paralelo a la entrada de arranque (ver los esquemas de al lado.
El relé de tiempo lleva integrada una limitación de sobretensiones. Con ella se evita la aparición de picos en la tensión de alimentación al conectar y desconectar. Por el lado de los contactos no incorpora ningún dispositivo supresor.
En el caso de 3RP15 05-.R se recomienda evitar su uso junto a fuentes de calor > 60 °C.
Relés de vigilancia
La gama de relés electrónicos de vigilancia incluye versiones con diferentes funciones; todos ellos tienen un diseño mecánico probado. Estos relés sirven sobre todo para detectar prematuramente desgastes y defectos para poder reaccionar antes de que por su efecto puedan aparecer grandes daños. Su escasa necesidad de espacio, su elevada exactitud de medida y unas funciones optimizadas para una alta seguridad proporcionan una gran comodidad.
Los modos de vigilancia (p. ej. "sobreintensidad/sobretensión" y "subintensidad/tensión") pueden ajustarse en los relés de vigilancia de intensidades y tensiones con un bloque de interruptores DIP. Asimismo son también regulables la función de memoria y los distintos retardos.
Dependiendo de los relés elegidos, éstos se utilizarán para vigilar magnitudes electrónicas y no electrónicas. Se activan en cuanto se alcance el valor ajustado y desactivan cuando el valor se encuentre por debajo del valor ajustado.
Dependiendo de la versión, se pueden utilizar para proteger instalaciones y aparatos en sistemas de corriente alterna y continua. Así, por ejemplo, combinados con interruptores automáticos actúan como protección contra sobrecargas en motores de cadenas
transportadoras, máquinas embaladoras o empaquetadoras, etc.
Fases y tensión: vigilar caída y secuencia de fases
Los relés 3UG35 11/3UG35 13 vigilan la secuencia de fase y la posible ausencia de una de las tres fases. Durante el servicio no es necesario hacer ningún tipo de ajuste. Si la
secuencia de fases es correcta y no se ha cortado ninguna de las tres fases, el relé de salida se excita una vez transcurrido el tiempo de retardo T1, y el LED se ilumina. Si se pierde una fase el relé de salida se desexcita una vez transcurrido el tiempo de retardo T2, y el LED se apaga.
El 3UG35 11 no detecta realimentación de tensión
El relé 3UG35 11 no está protegido contra realimentación de tensión. Si existe peligro de que un motor realimente tensión si falla una fase o debido a la presencia de cargas
conectadas en paralelo, entonces es posible utilizar los relés 3UG35 13 ó 3UG30 13 que ofrecen tensión ajustable.
3UG35 13 para detección segura de corte de fase
Debido a su función de detección de subtensión, con umbral fijo, el relé dispara de forma segura aunque se realimente tensión desde el motor. Se detectan realimentaciones de
tensión procedentes de motores o por cargas conectadas en paralelo con un valor de hasta el 90 % de la tensión nominal.
Fases y tensión: vigilar asimetría de fases
El relé vigila eventuales asimetrías o desequilibrios de fases en la red trifásica. Si la secuencia de fases es correcta y la asimetría inferior al umbral ajustado, entonces se excita el relé de salida y luce el LED amarillo. El relé se desexcita si aparecen uno de los fallos siguientes:
Secuencia de fases erróneaen los bornes L1-L2-L3 Corte de una fase
Asimetría de red mayor que elvalor umbral ajustado.
Una simetría en la red supone un incremento o reducción de la tensión de una fase en relación a la tensión de las otras dos fases. En este caso se detectan como fallo tensiones de realimentación de un accionamiento en marcha, p. ej. tras actuar un fusible, de hasta el 95 % de la tensión de red.
El retardo T1 sólo actúa en caso de fallos por asimetría o si se corta la fase L3. Una
histéresis evita la conexión y desconexión permanente del relé de salida cuando la asimetría en la red importa un valor próximo al ajustado.
El relé no responde si aparece una tensión simétrica excesiva o insuficiente.
El relé 3UG30 13 vigila la secuencia de fases, el corte o pérdida de una fase así como la reducción en más del 20 % de la tensión ajustada. Si la secuencia de fases es correcta y la tensión vigilada concuerda con la tensión ajustada, se excitan los relés de salida y se iluminan los LEDs que señalizan la tensión de empleo y el estado de los relés.
Si se corta una fase se desexcita el relé de salida (si se corta L3, sólo tras la temporización T ajustada en el frontal) y se apaga el LED señalizador del estado del relé.
Si la tensión vigilada cae de forma simétrica (L1, L2 y L3 simultáneamente) o asimétrica (sólo una fase) en más de un 20 % de la tensión ajustada, entonces se desexcitan también los relés de salida, tras transcurrir la temporización T ajustada y se apaga el LED asociado.
Si la tensión vigilada vuelve a subir, superando una histéresis del 2 al 10 % con respecto a la tensión ajustada, entonces vuelven a excitarse los relés de salida y luce de nuevo el LED.
Nota:
Tras el corte de una fase con un motor en marcha se detecta como fallo una realimentación en una fase de hasta el 70 % de la tensión nominal ajustada.
Aumentando el ajuste de la tensión medida es posible incrementar el porcentaje de realimentación por fase máxima.
Los relés vigilan tensiones monofásicas para detectar si rebasan un valor umbral ajustado. Los productos se diferencian, además de los diferentes rangos de medida y tensiones cubiertas, también en las funciones:
alimentación externa (3UG35 31/3UG35 32) autoalimentación (3UG35 34/3UG35 35)
rebase por exceso/defecto, con memoria/sin memoria (3UG35 31/3UG35 32/3UG35 34) vigilancia de banda de valores con umbrales inferior y superior (3UG35 35).
La función con memoria/sin memoria en los relés 3UG35 31/3UG35 32/3UG35 34 se ajusta con un bloque de interruptores DIP en el lado inferior del mismo. El relé 3UG35 34 es autoalimentado, es decir, en el esquema siguiente A1/A2 es sustituido por la tensión medida.
Ventajas de productos con alimentación externa
reducida carga de la señal medida requiere gran rango de medida
Ventajas de los productos autoalimentados no se requiere una tensión de alimentación externa
cableado reducido.
Vigilancia de tensión sin memoria (NO MEMORY)
Tan pronto como la tensión medida alcanza el valor umbral ajustado, el relé de salida modifica su estado una vez transcurrido el tiempo ajustado T1. Retorna a su estado inicial cuando la tensión medida alcanza el valor de histéresis ajustado.
con memoria (MEMORY)
Si se alcanza el valor umbral ajustado, el relé de salida modifica su estado una vez
transcurrido el tiempo ajustado T1, permaneciendo memorizado en este estado, aunque la tensión medida vuelva a alcanzar el valor de histéresis ajustado. El relé se rearma (Reset) desconectando y volviendo a conectar la tensión de alimentación.
Relé 3UG35 35, autoalimentado para vigilancia de banda de valores
El relé 3UG35 35 vigila la tensión aplicada para detectar el rebase de una "ventana" o banda de valores. Se ajustan y vigilan los valores umbral superior e inferior. En cuanto el valor de tensión vigilado se aleje del rango ajustado, el relé de salida se desexcitará una vez transcurrido el tiempo T1 ajustado.
Nota para ingeniería:
Cuando los umbrales superior e inferior están muy próximos, pueden darse estados indefinidos debido a las tolerancias de la precisión de ajuste y de las dos histéresis.
Fases y tensión: vigilar tensiones trifásicas
El relé de salida se excita tan pronto como los valores de las tres tensiones entre fases en 3UG30 41 ó de las tres tensiones estrella entre fase y neutro en 3UG30 42 se encuentren entre los valores umbral inferior y superior. Estos dos valores se ajustan por separado con dos potenciómetros situados en el frontal.
Si el valor de una de las tensiones sobrepasa dicho rango, entonces el relé responde tras una temporización T1 ó T2 ajustable por separado en el frontal.
Una histéresis fija de un 3% evita la conexión y desconexión permanente del relé de salida cuando la tensión medida tiene valores próximos a uno de los valores umbral.
El relé de vigilancia detecta realimentación provenientes de tensión de los accionamientos en marcha hasta el umbral mínimo ajustado Umín.
No se vigila la secuencia de fases. El modelo 3UG30 42 responde también si se corta el neutro.
El relé de vigilancia 3UG30 14 sirve para supervisar cargas en motores y para medir el desfase entre las ondas de tensión e intensidad, el cos φ. Los relés de salida se excitan siempre que el cos φ se encuentre dentro de la banda entre los umbrales superior e inferior ajustados. Estos dos valores se ajustan por separado con dos potenciómetros situados en el frontal.
Si el valor de cos φ se encuentra fuera de dicho intervalo, entonces la salida del relé se desexcita tras transcurrir una temporización T1 ajustada en el frontal. Una histéresis fija evita la conexión y desconexión permanente del relé de salida cuando la tensión medida tiene valores próximos a uno de los valores umbral. Con el retardo a la conexión T2 se puede inhibir el efecto del arranque del motor.
Electrobombas
Arranque
Como se ha indicado los equipos de electrobombas son accionados mediante un motor asíncrono con el rotor de jaula de ardilla. Se alimentan mediante corriente alterna trifásica. En el arranque el motor absorbe una gran cantidad de corriente eléctrica, lo que puede provocar caídas de tensión si la red es insuficiente, y de esta forma interferir con el resto de elementos de la red.
ARRANQUE DIRECTO
Se trata de un sistema de arranque en un único tiempo. Es el más usado en motores eléctricos que accionan bombas de pequeña potencia. El bobinado del motor se conecta directamente a la red.
El motor arranca con sus características normales con una fuerte punta de intensidad. Esta punta puede llegar a ser hasta 8 veces la intensidad nominal. El par inicial de arranque puede llegar a ser del 1,5 veces el nominal, lo cual ocurre al 80% de la velocidad nominal.
ARRANQUE ESTRELLA-TRIANGULO
Este arranque sólo puede ser aplicado a los motores donde los dos extremos de los tres devanados del estator son accesibles. El procedimiento consiste en arrancar el motor conectando sus devanados en estrella y cuando a adquirido el 80% de su velocidad nominal (máximo par, corriente cercana a la nominal) se conectan los devanados en triángulo. El paso de una a otra configuración es determinado por un temporizador incorporado al circuito de maniobra. Mientras el motor está conectado en estrella la tensión de alimentación se reduce a 1/√3 (al 57,7%). El par se reduce con el cuadrado de la tensión (al 50%) y es igual al tercio del par proporcionado por un motor en arranque directo. La intensidad disminuye. Es decir reducimos la intensidad en detrimento del par de arranque.
Este arranque es indicado para máquinas que arranque en vacío o tengan un par resistente pequeño. Hay que señalar en el paso de estrella a triangulo se produce la apertura de los contactos del contactor, produciéndose un transitorio debido a la característica inductiva de los devanados. Este transitorio se refleja en una punta de corta duración de intensidad muy elevada.
RESISTENCIAS ESTATORICAS
La alimentación a tensión reducida del motor, durante el primer tiempo, se obtiene poniendo en serie con cada fase del estator una resistencia que es cortocircuitada luego en un solo tiempo. Este cortocircuito se realiza mediante el cierre de un contactor accionado por medio de temporizador.
El motor se alimenta por una tensión reducida mediante un autotransformador, el cual se pone fuera de servicio cuando el arranque se termina. Esta forma de arranque es utilizada sobre todo para los motores de gran potencia, con relación al arranque estatórico permite obtener un par más elevado con una punta de intensidad menor.
ARRANCADOR ESTATICO
El arrancador estático consiste, básicamente, en un convertidor estático, alterna-alterna, generalmente tiristores, que permiten el arranque de C.A. con aplicación progresiva de tensión, con la consiguiente limitación de corriente y par de arranque.
El arrancador estático se divide en dos partes: el circuito de potencia y el circuito de regulación (y maniobra). Al poner en servicio el equipo, los tiristores dejan pasar la corriente que alimentan el motor de acuerdo con la programación realizada sobre el circuito de maniobra, que ira aumentando progresivamente hasta alcanzar el valor nominal de la tensión de servicio.
La posibilidad del arranque progresivo también se puede dar en sentido contrario, durante la parada del motor, de tal manera que se vaya reduciendo la tensión a un 60% del valor nominal, y en ese momento hacer el paro.
VARIADOR DE FRECUENCIA
En los motores asíncronos de corriente alterna la velocidad de giro no depende de la tensión de alimentación sino de la frecuencia de la red. Los variadores de frecuencia (velocidad), tienen como misión variar la frecuencia de la corriente de alimentación.
Se realizan basándose en tiristores que forman contactores estáticos. Se configura con un convertidor alterna/continua y un convertidor continua/alterna de velocidad variable entre 0 Hz y la frecuencia de red.
El variador de frecuencia permite la variación de velocidad total desde 0 r.p.m a la velocidad nominal del motor a par constante. Su rendimiento es alto, y permite un factor de potencia aproximadamente de 1. Permite la ausencia de sobreintensidades por transitorios. Hace innecesario elementos de protección del motor. A velocidades bajas hay que tener en cuenta que la refrigeración del motor depende de la velocidad del fluido.
Tipos de arranques de motor.
Hay varios tipos de arranques de motor, cada uno con sus peculiaridades y su motivo, en esta ocasión vamos a ver los más empleados en la industria.
Arranque estrella y triángulo.
Las conexiones de un motor son muy sencillas de realizar, para ello el fabricante dispone en la carcasa del motor de una caja de conexiones con 6 bornes, en donde nosotros haremos las conexiones pertinentes, dependiendo de si deseamos una conexión tipo estrella o una conexión tipo triángulo. Veámoslo con unos gráficos:
¿Pero como se hacen éstas conexiones en la caja de bornas? Fácil, mirar éstos dos gráficos:
Ahora bien, puede ser que nos interese hacer, mediante contactores, un cambio de conexión estrella-triángulo, en ese caso solo tenemos que conectar la salida de los contactores a la caja de bornes. El circuito y las conexiones, las podéis estudiar en la siguiente página:
estrella-triángulo.
Este tipo de arranque se utiliza para limitar la intensidad absorbida en el momento de arranque del motor. Si disponemos de un motor de 220 V y lo conectamos, en primer lugar, en estrella, tendremos una tensión de 127 V, con la cual, obtendriamos una intensidad 2 veces la nominal. En cambio, si lo hacemos directamente, tendríamos una intensidad de 5
veces la nominal. Al conectar primero en estrella y después en triángulo, mediante un temporizador, reducimos el sufrimiento del bobinado al rebajar la intensidad de absorción. En la actualidad existen unos equipos llamados arrancadores estrella-triángulo que realizan este cometido de forma mucho más exacta, pues, lo ideal es que se realice el cambio de estrella a triángulo cuando el motor halla alcanzado el 80% de su velocidad nominal.
Arranque con resistencias estatóricas.
Este tipo de arranque se utiliza para reducir la intensidad de arranque. El funcionamiento es similar al anterior expuesto. Es decir, en una primera instancia, entran en funcionamiento las resistencias y en una segunda instancia, el motor es alimentado directamente. Para este proceso se utiliza dos contactores y un temporizador.
Las particularidades más interesantes son que las resistencias tienen un número limitado de arranques cada X tiempo, que debe ser señalado por el propio fabricante. La ventaja que tiene este tipo de arranque, es que no hay una caída de tensión, algo que si sucede con el arranque estrella-triángulo. Se utiliza en motores que deben accionar máquinas con un par bajo en su arranque.
En la siguiente página tenéis los dos circuitos, el de potencia y el de maniobra: arranque con resistencias estatóricas.
Arranque en Kusa.
En este tipo de arranque se coloca una sola resistencia en una de las fases, es indiferente la fase que se elija. El valor de la resistencia debe de suministrarlo el propio fabricante del motor.
Como todos los tipos de arranques que estamos viendo, tiene la finalidad de reducir la intensidad de arranque. Se utiliza en motores de pequeña y mediana potencia que necesitan un reducido par de arranque.
En la siguiente página tenéis los dos circuitos, el de potencia y el de maniobra: arranque en Kusa.
Arranque con autotransformador.
Este tipo de arranque mejora al arranque con resistencias estatóricas, al tener un mejor par y no existir pérdidas por la disipación de calor en las resistencias. Sin embargo, presenta un inconveniente, el precio, pues resulta más económico el arranque por resistencias
estatóricas. Se emplea el arranque por autotransformador en motores de gran potencia, y como siempre, con la intención de reducir la intensidad absorbida en el momento de arranque.
En la siguiente página tenéis los dos circuitos, el de potencia y el de maniobra: arranque con autotransformador.
Arranque y Maniobra de Motores Eléctricos EL CONTACTOR
El contactor es un dispositivo electromagnético que ha revolucionado la técnica en lo que a la maniobra de energía eléctrica se refiere; más aun la era de la automatización tuvo su punto de partida con la aparición del contactor.
Su versatilidad operativa con las consecuentes variedades de modelos es una de las características fundamentales que ha convertido al contactor en un elemento clave para un sinnúmero de operaciones que va desde la puesta en marcha de un simple motor, el enclavamiento de varios, el arranque estrella-triángulo, etc.
El comando del contactor puede realizarse de dos maneras diferentes:
Mando por botonera Contactos permanentes.
1. Mando por botonera.
Cuenta con dos o más pulsadores, uno normalmente abierto y otro normalmente cerrado que realizan la puesta en marcha y parada del motor respectivamente. Para este tipo de comando debe utilizarse un contacto auxiliar del contactor al que se lo denomina retén o enclavamiento; este en algunos casos viene incorporado en su interior y en otros suele ofrecerse aparte.
La función del retén o enclavamiento es mantener la bobina del contactor bajo tensión luego de presionar el pulsador de marcha, de no hacerlo, al soltar dicho pulsador el circuito volvería a su estado inicial (reposo).
2. Contactos permanentes.
El contacto permanente se puede realizar en forma normal a través de un interruptor tipo palanca o similar o automáticamente mediante elementos tales como finales de carrera, temporizadores o cualquier dispositivo activo o pasivo en forma de switch. En este caso no es necesario el retén ya que no se trata de pulsadores y por lo tanto la bobina del contactor quedará bajo tensión hasta que se cambien el elemento que realice este comando.
Otras de las grandes cualidades del contactor son: la posibilidad de operar a distancia (esto me permite centralizar en un espacio reducido las maniobras de mando y señalización), la otra es manejar en el circuito de comando pequeñas corrientes aunque la máquina que tengamos que operar sea de una potencia elevada.
Partes del contactor
1. Contactos principales. 2. Contactos auxiliares. 3. Circuito electromagnético.
4. Soporte o estructura del contactor.
1. Contactos principales.
Pueden ser unipolares, bipolares, etc. fijos o móviles.
Se fabrican con materiales aleados y nunca puros excepto para poca intensidad que son de cobre electrolítico.
Las aleaciones más importantes son: plata – cadmio y plata – níquel; esta última tiene gran resistencia mecánica y al arco voltaico.
Un contacto nuca debe ser degradado por agentes oxidantes, debe resistir a la corrosión.
2. Contactos auxiliares.
Tiene la finalidad del gobierno del contactor y su señalización. Pueden estar abiertos o cerrados estando en reposo el contactor y como suelen dar paso a pequeñas intensidades son de diminuto tamaño.
3. Circuito electromagnético.
Pueden ser de corriente alterna o de continua: los más usados son los de corriente alterna. De acuerdo con las recomendaciones internacionales la tensión de los bornes debe estar comprendida entre 0.85 y 1.10 veces la tensión nominal.
Las tensiones en los bornes en corriente alterna son de: 24, 48, 110, 220, 380 y 440 V para las frecuencias de 50 y 60 Hz.
Consta de las siguientes partes:
a. Núcleo b. Armadura c. Bobina
El núcleo es de forma de una E mayúscula, sobre la parte central lleva colocada la bobina generalmente en forma fija.
Cuando la bobina es atravesada por una corriente eléctrica genera un campo electromagnético que convierte al núcleo en un electroimán y este atrae a la armadura (que es la parte móvil) la cual presiona los contactos principales cerrando los auxiliares abiertos y abriendo los cerrados.
Cuando se utiliza con corriente alterna el núcleo se fabrica con acero con chapas aisladas, esto disminuye las pérdidas que se producen en este. Si es en corriente continua el núcleo está formado de hierro porque no existe variación de flujo.
El segundo detalle es la vibración que se encuentra presente en el núcleo y armadura que se suele percibir por un molesto zumbido llegando a veces a la desconexión del aparato.
Esto se debe a que la corriente alterna que alimenta la bobina cae a cero 60 veces por segundos. De este modo la armadura tendera a desprenderse. Para evitar esto en los dos extremos de la E que forma el núcleo se colocan espiras que ubicadas de esta manera son circuladas por corrientes inducidas por el campo electromagnético generado por la bobina y aportan fuerzas magnéticas en los momentos que la corriente alterna suministrada pasa por cero (espiras de sombra).
4. Soporte del contactor.
El soporte del contactor debe ser un material aislante, dúctil y por demás tenaz ya que se debe resistir zumbidos que presentan vibraciones y el conectado y desconectado del contactor.
El soporte de la estructura del contactor esta normalizado, su sujeción se realiza con guías DIN la cuales se amuran y el contactor se inserta en las misma, estos tienen ganchos de seguridad. La línea DIN es una norma que se utiliza en el ámbito internacional, por lo tanto se consigue con gran facilidad (Deutsche Industrie-Normen).
En la figura se muestra un circuito típico de arranque a voltaje pleno o directo a través de la línea en un motor de inducción. La operación de este circuito es muy simple. Cuando se presiona el botón de arranque, la bobina M del contactor se energiza y se cierran los contactos normalmente abiertos M1, M2 y M3. Cuando se cierran estos contactos, se aplica potencia al motor de inducción y éste arranca. El contacto M4 se cierra también cortocircuitando el interruptor de arranque y permitiendo que el operario lo libere sin que se quite el suministro de potencia al relé M. Cuando se presiona el botón de parada, se desenergiza el relé M, se abren los contactos M, y se detiene el motor.
ACTIVIDADES
ACTIVIDAD DE SISEÑO Y CONTROL SEMIAUTOMATICO
MANUALES Y RECURSOS PARA DESARROLLO DE PARTE TEORICA
APARATOS DE MANDO MOTORES ELECTRICOS
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