Los Contactores

ISTP CARLOS CUETO FERNANDINI ELECTRONICA INDUSTRIAL

MAQUINAS ELECTRICAS PROF. LUIS SANCHEZ

DISPOSITIVOS ELECTROMECANICOS

2014

Controles Eléctricos Son los distintos dispositivos que se emplean para permitir o interrumpir el paso de la corriente

a

los

diferentes

circuitos de control.

CONTROLADORES Para que? *

Para

separar

el

esquema

eléctrico en dos: Un circuito de fuerza y un circuito de mando.

* Para un ahorro en cableado, pues hay un monofásico en vez de trifásico. *Para ahorra pues los de mando no

tienen

las

mismas

características que a los

de

fuerza.

* Para que el mando realize las funciones

de

temporización,

autocorrección, enclavamiento.

Aparatos de maniobra Manual Son diversos y tienen diversas aplicaciones, dependen de la voluntad humana su accionar, y deben estar fabricados para soportar diversos ambientes.

APARATOS

DE

MANDO

PERMANENTE. Aquellos que al ser accionados permanecen

en

posición, hasta sobre

su

nueva

que se actué

ellos,

como

conmutadores, selectores

los de

varias posiciones. APARATOS

DE

MANDO

INSTANTANEO. Llamados también de impulsos, que recuperan su posición inicial después que se deje de actuar sobre ellos.

INTERRUPTORES DE POSICION. Llamados también finales de carreras, son interruptores electromecánicos de conexión y desconexión.

DETECTORES

DE

PROXIMIDAD.

Son

dispositivos que detectan objetos sin que haya rozamiento ni contacto.

Clases:

Inductivos: detectores de metal. Capacitivos: detecta

cualquier material

aun aislantes. DETECTORES FOTOELECTRICOS detectan personas u objetos, por la variación de luz que incide sobre ellos. TIPOS barrera. Foto, réflex, foto proximidad.

INTERRUPTORES DE CONTROL DE NIVEL. Se accionan según el nivel máximo y mínimo de los fluidos.

Aparatos de maniobra Automática Son diversos: Sensores de temperatura como los termistores, sensores de luz como los LDR, sensores de presión, y otros que actúan al detectar cambios según su variable a detectar y activan

una carga. Relés de protección que por temperatura, corriente u otra variable abren sus contactos protegiendo el sistema de carga.

Aparatos de Señalización

Aparatos de Protección

El Interruptor Es el mas usado para un control de ON / OFF pueden ser colocados en serie formando la función lógica Y = AND o en paralelo O = OR para activar cargas. Pueden ser varios interruptores colocados para activarse al mismo tiempo, como las llaves termo magnéticas llamados contactares, son del tipo NO (normalmente abierta) o NC ( normalmente cerrada). Pueden ser agrupadas NC y NO activadas al mismo tiempo.

El Replay o Relé Es un interruptor controlado su cierre o apertura por una bobina que es parte de un electroimán, dispone de contactos mecánicos que hacen la unión eléctrica, la bobina puede ser accionada con bajo corriente o bajo voltaje y puede conectar grandes cargas eléctricas en corriente y voltaje.

ARRANCADORES Es un conjunto de lamentos que controlan, vigilan regulan y protegen a las diferentes cargas eléctricas. Dos partes mecánicas: Contactar + Relevador sobrecarga (reletermico)

de

Dos partes electricas Circuito de Fuerza + Circuito de mando IMPORTANCIA: * Controla el motor * Protege al motor contra sobrecarga

TIPOS DE ARRANCADORES Según su principio de control: • Arrancadores de estado solido

*

Variadores de Velocidad

TIPOS DE ARRANCADORES Según su modo de control: Arranque directo Arranque estrella triangulo Arranque por autotransformador Arranque por resistencias retoricas Arranque de motores de CC Arranque con frenado dinámico

CONTACTORES Es un aparato electromecánico de conexión

y

desconexión

eléctrica,

autonatico, capaz de establecer e interrumpir corrientes en condiciones normales del circuito, incluso las de

sobrecarga.

Pueden

usar

diversas

energías para accionar un contactar como: mecánicas, neumáticas, fluid ricas, etc. Los usados en la industria son

accionados

magnética bobina.

mediante

proporcionada

energía por

una

FUNCIONES a) Eliminar las tareas peligrosas, indeseables b) Mejorar la productividad adaptando la maquina a criterios de producción rendimiento y calidad c) Reforzar la seguridad y controlando las instalaciones y maquinas. d) Facilitar el cambio de producción.

ELECTROIMAN BOBINA.-Consiste en un arrollamiento de

alambre y sección

delgada para

producir un campo magnético. Tensión de alimentación: A1-A2 puede ser continua o

alterna, siendo esta

última la más habitual, y con tensiones de 12 V, 24 V o 220 V. NUCLEO.- Concentra el flujo magnético para atraer la armadura, son laminas ARMADURA de aceroelde silicio magnético ya que en Cierra circuito estado de reposo se encuentra separada del núcleo. El cierre y apertura del circuito magnético sucede en corto tiempo por características del muelle, por eso se dan dos casos:

CONTACTOS PRINCIPALES Contactos principales: 1-2, 3-4, 5-6. Tienen por finalidad abrir o cerrar el circuito de fuerza o potencia.

CONTACTOS AUXILIARES Contactos auxiliares: 13-14 (NA) 11-12 (NC) Se emplean en el circuito de mando o maniobras. Por este motivo soportarán menos intensidad que los Principales.

CONTACTOS AUXILIARES

Simbolos para el Rele termico

Detalle de los contactos del rele termico en el circuito de mando cuando ha disparado

Esquema de Mando

Esquema de Fuerza

CLASIFICACION Categorías de servicio en corriente alterna según UNE-EN60947.4.1 Hay que distinguir cuatro categorías de servicio que fijan los valores que el contactor debe establecer o cortar. - AC-1 = se aplica a todos los receptores en corriente alterna que el factor de potencia sea al menos cos φ = 0,95 o mayor, un ejemplo serían resistencias de calefacción, distribución, etc. - AC-2 = esta categoría hace referencia al arranque, frenado por contracorriente así como a la marcha por impulsos de un motor de anillos rozantes. - AC-3 = se refiere a los motores de jaula de ardilla, el corte se realiza a motor lanzado. - AC-4 = esta categoría se refiere a las aplicaciones con frenado, a contracorriente y marcha por impulsos con motores de jaula o de anillos.

VEAMOS APLICACIONES DEL CONTACTOR EN CIRCUITOS DE CONTROL SEMIAUTOMATICO

RECORDEMOS LAS CATEGORIAS La categoría que se refiere a los motores de jaula de ardilla, donde el corte se realiza a motor lanzado es :

AC-1 AC-2 AC-3 AC-4 Debemos distinguir cuatro categorías de servicio que fijan los valores que el contactor debe establecer o cortar. - AC-1 = se aplica a todos los receptores en corriente alterna que el factor de potencia sea al menos cos φ = 0,95 o mayor, un ejemplo serían resistencias de calefacción, distribución, etc. - AC-2 = esta categoría hace referencia al arranque, frenado por contracorriente así como a la marcha por impulsos de un motor de anillos rozantes. - AC-3 = se refiere a los motores de jaula de ardilla, el corte se realiza a motor lanzado. - AC-4 = esta categoría se refiere a las aplicaciones con frenado, a contracorriente y marcha por impulsos con motores de jaula o de anillos.

CLASIFICACION

Las aplicaciones de contactores, en función de la categoría de servicio, son: •AC1 (cos φ>=0,9): cargas puramente resistivas para calefacción eléctrica. •AC2 (cos φ=0,6): motores síncronos (de anillos rozantes) para mezcladoras, centrífugas. •AC3 (cos φ=0,3): motores asíncronos (rotor jaula de ardilla) en servicio continuo para aparatos de aire acondicionado, compresores, ventiladores. •AC4 (cos φ=0,3): motores asíncronos (rotor jaula de ardilla) en servicio intermitente para grúas, ascensores

EJEMPLO Elegir el contactor mas adecuado para el circuito de una calefacción eléctrica formado por resistencias débilmente inducidas cuyas características son: Tensión nominal 220v Potencia total 11 kw Factor de potencia: 0.95 inductivo



La corriente de servicio se obtiene aplicando la expresión:

P Ic  3 *V *cos 

11000 Ic  3 * 220*0.95 Ic  30.3

APLICACIÓN – SELECCIÓN - CONTACTOR

La categoría es AC1 por ser resistivo y su factor de potencia es cercano a la unidad La corriente cortada es igual a la de servicio por lo que el calibre del contactor a elegir es de 32 amperios

PARARDA ROJO

EMERGENCIA

NEGRO

BLANCO

Parada de uno o varios motores. Parada de unidades de máquina. Eliminación del servicio de dispositivos de ejecución magnéticos. Parada de un ciclo. Parada en caso de Peligro.

MARCHA

Puesta bajo tensión de circuitos eléctricos (preparación para el funcionamiento). Arranque de uno o varios motores, para funciones auxiliares. Arranque de unidades de máquina. Comienzo de un ciclo completo o parcial.

AMARI.

VUELTA ATRÁS

Retroceso de elementos de máquinas puesta hacia el punto inicial del ciclo, en el caso de que éste no esté terminado. Anulación de otras funciones seleccionadas previamente.

AZUL CLARO

FUNCIONES QUE SE COMPRENDEN EN LOS OTROS COLORES

Maniobra de funciones auxiliares, que no estén ligadas directamente con el ciclo de trabajo. Desbloqueo (rearme de relés de protección).

VERDE

LÁMPARAS

SIGLAS PARA DETERMINAR COLORES DE LÁMPARAS PILOTO SOBRE ESQUEMAS

C2

C3

C4

C5

C6

C9

C2 C3

CONDICIONES ANORMALES EN REPOSO

ATENCIÓN O PRECAUCIÓN

Señala que la máquina sa ha parado por anomalía eléctrica. Invita al automatismo se le de la orden de paro.

Aproximación de una variable (intensidad, temperatura) a un valor límite permitido. Señalización de Ciclo Automático.

C4

ATENCIÓN O PRECAUCIÓN

C5

MAQUINA PREPARADA PARA ENTRAR EN SERVICIO

C6

PARA FUNCIONES QUE SE COMPRENDEN EN LOS OTROS COLORES

C9

CIRCUITO BAJO TENSIÓN NORMAL DE SERVICIO

Aproximación de una variable (intensidad, temperatura) a un valor límite permitido. Señalización de Ciclo Automático.

Disposición de una máquina para ser puesta en marcha.

Máquina dispuesta para entrar en servicio. La máquina esta en marcha.

Todos los componente dispuestos para iniciar el arranque o maniobra.

Identificación de aparatos • • • •

Se identifican con 3 signos Una letra que indica la clase de aparato Una letra que nos indica la función Un numero que nos indica el esquema

KM3 Primera Letra

Aparatos

SIMBOLOGÍA

APLICACIÓN - SELECCIÓN

APLICACIÓN – SELECCIÓN – RELÉ TÉRMICO

PROTECCIÓN – CONTRA SOBRECARGA TÉRMICA

DESCONEXIÓN

APLICACIÓN – SELECCIÓN – GUARDAMOTOR MAGNETOTÉRMICO Magneto térmico



Pulsadores estándar

Rasante:

Saliente:

Evita toda maniobra inesperada.

Utilización con guantes.

Con capuchón de goma: Ambiente polvoriento.

Partir Parar: 1NA + 1NC.

PRINCIPALES DEFINICIONES DE UN SISTEMA DE MANDO PROCESO MANDO REGULACIÓN SISTEMA DE CONTROL

CONTROL AUTOMÁTICO Las primeras aplicaciones se

Flotador con válvula

remontan a los mecanismos

Flotador con

reguladores con flotador en

apuntador

Grecia.

¿Qué es un PROCESO? Es un fenómeno de transformación, generado por un conjunto de sistemas que ejecutan acciones u operaciones sucesivas sobre una materia prima. Es un cambio gradual de la materia prima, dando como resultado un producto final de características químicas, físicas y/o mecánicas bien definidas. Los Procesos Industriales son variados y complejos -Industria Petrolera -Industria Papelera

Industria Alimentos Industria Textil

Centrales de Energía Industria Minera

SISTEMA: Es un conjunto de elementos o equipos, relacionados entre sí con el fin de lograr un objetivo final. Por lo general todo sistema forma parte de un sistema mayor, al cual provee un tipo de funcionalidad. A este sistema le podemos denominar “planta física”.

¿Qué tipos de procesos existen? Procesos de transformación Procesos de distribución

Procesos de fabricación Procesos de medición y verificación

¿Tienen los procesos otro tipo de división? Sí, los procesos también pueden dividirse en CONTINUOS Y DISCONTINUOS.

¿ Qué es un proceso continuo? Es cuando la transformación es constante.

¿ Qué es un proceso discontinuo? Cuando la transformación es por pasos

¿Qué es MANDO? Es el proceso en el que una o varias magnitudes de entrada influyen en otras que actúan como magnitudes de salida.

¿Qué es REGULACIÓN? La regulación es un proceso en el cual se mide continuamente la magnitud a regular, se la compara con otra magnitud piloto tratando de conseguir una adaptación a dicha magnitud.

CLASES DE PROCESOS

MODERNOS, cuando los componentes de su lógica están constituidos por equipos digitales, diseñado en base a microprocesadores, como un PLC. Entradas

Pulsador Marcha

Lógica

PLC

Salidas

Contactor de fuerza

Pulsador Paro

Lámparas

Interruptor de posición

Display