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).

Arranque directo de Motor de Inducción


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.

Simbología Gráfica de componentes típicos en circuitos de control de motores




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