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• Luis Eduardo Perez

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ESQUEMAS ELÉCTRICOS, EL CONTACTOR. TRABAJO 1

Wilson Ricardo Escobar Carnet: 2010136008 Tecnología Mecatrónica

Tecnológico Pascual Bravo Institución Universitaria Medellín - Antioquia 2012

OBJETIVOS.

1. General:  Capacitar sobre el funcionamiento, partes, aplicaciones, etc. sobre el contactor, además sobre los símbolos y aplicaciones de los esquemas eléctricos, sabiendo su importancia y convenciones. 2. Específicos:  Determinar las partes del contactor como elemento electromecánico con funciones de control.  Comprender las aplicaciones del contactor al igual que las que tienen los esquemas eléctricos en la electrónica.  Aprender a realizar un esquema eléctrico unifilar y multifilar, así como saber la definición y diferencia entre cada uno.  Saber el funcionamiento de un contactor, así como sus ventajas frente otros elementos de su clase.

1. ESQUEMAS ELÉCTRICOS 1.1.

Introducción: Los símbolos eléctricos son equivalentes al alfabeto de una lengua. Cuando queremos escribir el nombre de una cuidad es necesario conocer todas las letras que han de formarlo. Todos los que conocen la lengua podrán leerlo y saber su significado. Un símbolo esta en un lugar del objeto representado, es por ello necesario conocer los símbolos eléctricos para leer esquemas y también para dibujarlos. Cuando deseamos hacer funcionar un receptor mandado desde un solo punto, siendo este accionamiento en forma manual, recurrimos a los llamados interruptores; así además el receptor es una lámpara incandescente, tenemos el circuito más sencillo que podamos encontrar en electricidad. Para representar los circuitos eléctricos hemos de hacerlo por esquemas, y estos se rigen por unas normas que nos permiten entenderlos a todos, de modo similar al uso de una lengua

1.2.

Definición: El esquema eléctrico es una representación pictórica de un circuito eléctrico. Muestra los diferentes componentes del circuito de manera simple y con pictogramas uniformes de acuerdo a normas, y las conexiones de alimentación y de señal entre los distintos dispositivos. El arreglo de los componentes e interconexiones en el esquema generalmente no corresponde a sus ubicaciones físicas en el dispositivo terminado. La representación de las conexiones de los circuitos eléctricos puede hacerse de tres formas, siendo estas:  Funcional  Multifilar  Unifilar

1.2.1. Unifilar: Son los que representan en un solo trazo las distintas fases o conductores. Un esquema o diagrama unifilar es una representación gráfica de una instalación eléctrica o de parte de ella. En este se representan en una solo línea (normalmente vertical) todos los elementos en forma unitaria, y se indica por trazos oblicuos el número de elementos o conductores totales que habrá en cada tramo. Cuando el número es superior a tres, se pone

una sola línea oblicua con una cifra a su lado que indica el número de elementos.

1.2.2. Multifilar: Son los esquemas que representan todos los trazos correspondientes a las distintas fases o conductores. En el que se representan todos los conductores del circuito, pero en este caso siguiendo aproximadamente el trazado de la realidad del montaje.

1.2.3. Funcional: En él se representan todos los elementos del circuito en líneas verticales, comprendidas estas entre dos líneas paralelas horizontales que representan a los conductores de la línea de alimentación.

1.3.

Símbolos: Los estándares o normas en los esquemáticos varían de un país a otro y han cambiado con el tiempo. Lo importante es que cada dispositivo se represente mediante un único símbolo a lo largo de todo el esquema, y que quede claramente definido mediante la referencia y en la lista de partes.

1.4.

Leyendas: En un esquemático, los componentes se identifican mediante un descriptor o referencia que se imprime en la lista de partes. Por ejemplo, C1 es el primer condensador, L1 es el primer inductor, Q1 es el primer transistor, y R1 es el primer resistor o resistencia. A menudo el valor del componente se pone en el esquemático al lado del símbolo de la parte, pero más detalles adicionales (ocultos) se pudieran enviar e imprimir en la lista de partes. Las leyendas (como referencia y valor) no deben ser cruzadas o invadidas por cables o alambres ya que esto hace que no se entiendan dichas leyendas.

1.5.

Cableado y conexiones: El cableado se representa con líneas rectas, colocándose generalmente las líneas de alimentación en la parte superior e inferior del dibujo y todos los dispositivos, y sus interconexiones, entre ambas líneas. Las uniones entre cables suelen indicarse mediante círculos, u otros gráficos, para diferenciarlas de los simples cruces sin conexión eléctrica.

2. EL CONTACTOR 2.1.

Introducción: En el siguiente informe se verá claramente la definición de contactor, sus partes y funciones, aplicaciones principalmente en lo relacionado con el control y la protección de elementos eléctricos como motores. Un contactor actúa principalmente por medios magnéticos al igual que un relé o un tiristor, y tienen como principal actividad el control de sistemas industriales de alta potencia. Las energías utilizadas para accionar un contactor pueden ser muy diversas: mecánicas, magnéticas, neumáticas, fluídricas, etc. Los contactores corrientemente utilizados en la industria son accionados mediante la energía magnética proporcionada por una bobina, y a ellos nos referimos seguidamente.

2.2.

Definición: Es un componente electromecánico, su objetivo es establecer o interrumpir el paso de corriente eléctrica de un receptor o instalación, ya sea en un circuito de potencia o en un circuito de mando, tan pronto se energice la bobina. Con posibilidad de ser accionado a distancia. Un contactor es fundamentalmente, un interruptor electromagnético, accionado por un electroimán o bobina de corriente. Como tal, se lo utiliza para permitir o interrumpir automáticamente el flujo de corriente a través de motores y otros tipos de cargas de potencia. El tamaño de un contactor, depende de la intensidad que es capaz de establecer, soportar e interrumpir, así como del número de contactos de que dispone (normalmente cuatro). El tamaño del contactor también depende de la tensión máxima de trabajo que puede soportar, pero esta suele ser de 660 V. para los contactores de normal utilización en la industria.

2.3.

Funciones: Los contactores se emplean normalmente para conmutar tensiones bajas y medias (menor a 1 kV) y corrientes desde unos pocos hasta varios cientos de amperios. De conmutación (todo o nada), establece o interrumpe la alimentación de una instalación o un receptor (ej.: motor trifásico). Permite tareas de automatización y protección. Los contactos principales de este se conectan al circuito que se quiera gobernar, asegurando el establecimiento y cortes de las corrientes principales y según el numero de vías de paso de corriente podrá ser

bipolar, tripolar, tetra polar; realizando la maniobras simultáneamente en todas la vías. Los contactos auxiliares son de dos clases: abiertos (NA), cerrados (NC). Estos forman parte del circuito auxiliar del contactor y aseguran las auto alimentaciones, los mandos, enclavamientos de contactos y señalizaciones en los equipos de automatismo. Cuando la bobina del contactor queda excitada por la circulación de la corriente, esta mueve el núcleo en su interior y arrastra los contactos principales y auxiliares, estableciendo a través de los polos, el circuito entre la red y el receptor. Este arrastre o desplazamiento puede ser:  Por rotación, pivote sobre su eje.  Por traslación, deslizándose paralelamente a las partes fijas.  Combinación de movimientos, rotación y traslación. Cuando la bobina deja de ser alimentada, abre los contactos por efecto del resorte de presión de los polos y del resorte de retorno de la armadura móvil. Si se debe gobernar desde diferentes puntos, los pulsadores de marcha se conectan en paralelo y el de parada en serie. 2.4.

Clasificación: Por su construcción  Contactores electromagnéticos: Su accionamiento se realiza a través de un electroimán.  Contactores electromecánicos: Se accionan con ayuda de medios mecánicos.  Contactores neumáticos: Se accionan mediante la presión de aire.  Contactores hidráulicos: Se accionan por la presión de aceite. Contactores estáticos: Estos Contactores se construyen a base de tiristores. Estos presentan algunos inconvenientes como: Su dimensionamiento debe ser muy superior a lo necesario, la potencia disipada es muy grande, son muy sensibles a los parásitos internos y tiene una corriente de fuga importante además su costo es muy superior al de un contactor electromecánico equivalente.

2.5.

Ventajas: Presentan muchas ventajas en cuanto a los siguientes aspectos, por lo que se recomienda su utilización:  Automatización en el arranque y paro de motores  Posibilidad de controlar completamente una maquina desde varios puntos de maniobras estaciones.  Se puede maniobrar circuitos sometidos a a corrientes muy altas, mediante corrientes muy pequeñas.  Seguridad para el personal técnico, ya que las maniobras se realizan desde lugares alejados del motor u otro tipo de carga.  Control y automatización de equipos y maquinas con procesos complejos, mediante la ayuda de aparatos auxiliares (como interruptores de posición, detectores inductivos, presostatos, temporizadores, etc.), y un ahorro de tiempo a la hora de realizar algunas maniobras.  Se montan sobre rieles o perfiles normalizados DIN de 35 mm cuadrados de ancho, como casi todos los dispositivos de maniobra, mando y protección modernos, lo cual simplifica el diseño de aplicaciones y permite aprovechar al máximo el espacio disponible en los tableros. Como alternativa, pueden ser también fijados mediante tornillos.  Disponen de una gran variedad de accesorios, incluyendo bloques de contactos NO y NC de instalación frontal o lateral, los cuales se acoplan generalmente a presión, sin necesidad de herramientas. Esta característica reduce al mínimo el tiempo de montaje y garantiza conexiones confiables y seguras.

2.6.

Partes:

Carcasa Es el soporte fabricado en material no conductor que posee rigidez y soporta el calor no extremo, sobre el cual se fijan todos los componentes conductores al contactor. Además es la presentación visual del contactor. Electroimán Es el elemento motor del contactor, compuesto por una serie de dispositivos, los más importantes son el circuito magnético y la bobina; su finalidad es transformar la energía eléctrica en magnetismo, generando así un campo magnético muy intenso, que provocará un movimiento mecánico. Bobina Es un arrollamiento de cable de cobre muy delgado con un gran número de espiras, que al aplicársele tensión genera un campo magnético. Éste a su vez produce un campo electromagnético, superior al par resistente de los

muelles, que a modo de resortes, se separan la armadura del núcleo, de manera que estas dos partes pueden juntarse estrechamente. Núcleo Es una parte metálica, de material ferromagnético, generalmente en forma de E, que va fijo en la carcasa. Su función es concentrar y aumentar el flujo magnético que genera la bobina (colocada en la columna central del núcleo), para atraer con mayor eficiencia la armadura. Espira de sombra Forma parte del circuito magnético, situado en el núcleo de la bobina, y su misión es crear un flujo magnético auxiliar desfasado 120° con respecto al flujo principal, capaz de mantener la armadura atraída por el núcleo evitando así ruidos y vibraciones. Armadura Elemento móvil, cuya construcción es similar a la del núcleo, pero sin espiras de sombra. Su función es cerrar el circuito magnético una vez energizada la bobina, ya que debe estar separado del núcleo, por acción de un muelle. Este espacio de separación se denomina cota de llamada. Contactos principales. Tienen por finalidad abrir o cerrar el circuito de fuerza o potencia. Contactos auxiliares (NO) Se emplean en el circuito de mando o maniobras. Por este motivo soportarán menos intensidad que los principales.

2.7.

Hay que añadir que el contactor:   

 

es muy robusto y fiable, ya que no incluye mecanismos delicados. se adapta con rapidez y facilidad a la tensión de alimentación del circuito de control (cambio de bobina). facilita la distribución de los puestos de paro de emergencia y de los puestos esclavos, impidiendo que la máquina se ponga en marcha sin que se hayan tomado todas las precauciones necesarias. protege el receptor contra las caídas de tensión importantes (apertura instantánea por debajo de una tensión mínima). funciona tanto en servicio intermitente como en continuo.

CONCLUSIONES  los contactores son de gran uso e importante uso a nivel industrial, tanto en seguridad como en control de procesos.  La bobina es un elemento fundamental para el funcionamiento del contactor magnético  Los contactos del contactor son los principales elementos cuando se va a dar una aplicación real a dicho elementos electromagnéticos (o mecánicos).  Existe gran variedad de contactores que tienen diversos usos, entre ellos se encuentran el contactor neumático el hidráulico. Etc.  Los diagramas eléctricos pretenden ayudar a la fácil comprensión de instalaciones, organizando el trabajo y normalizando lo que se pretende hacer por medio de símbolos.  Cada tipo de esquema eléctrico se aplica para sistemas específicos.  El diagrama funcional a comparación de los otros dos (unifilar, Multifilar), conlleva a una observación más fácil y rápida ya que es más simple.  Existe gran variedad de dispositivos auxiliares de mando, la diferencia entre unos y otros radica muy especialmente en el campo de aplicación, Existen gran cantidad de clases de contactor para lo cual debemos tener muy en cuenta las características de la carga para la escogencia de estos.  Es muy importante la característica de protección al operario que posee el contactor pues la conservación de la integridad de la vida humana debe ser prioridad siempre.

BIBLIOGRAFÍA Y CIBERGRAFIA  Electricidad I: practicas y teoría básica (José Manzano Orrego)  http://www.etitudela.com/profesores/rbv/04f7af9bf50f1820a/04f7af9bf50f22910/ind ex.html  principios de electrotecnia Adolf Senner  http://www.aqpfico38.com/temas/uploads/2011/partes-del-contactor.jpg  http://ingenieriaelectricaexplicada.blogspot.com/2009/12/introduccion-loscontactores.html  http://ingenieriaelectricaexplicada.blogspot.com/2009/12/ok-clasificacion-de-loscontactores.html  http://es.wikipedia.org/wiki/Diagrama_electr%C3%B3nico  http://es.wikipedia.org/wiki/Contactor