1

INDICE:PAGINA N°2:

1) Objetivos

2) Introducción

PAGINA N°3:

3) Definición

PAGINA N°4:

4) Características

5) Funcionamiento

PAGINA N°5

6) Partes

PAGINA N°8

7) Clasificación

PAGINA N°10

8) Criterios para la Elección

PAGINA N°11

9) Causas del Deterioro de los Contactores

PAGINA N°13

10) Ventajas

11) Aplicaciones

PAGINA N°14

12) Conclusiones

13) Bibliografia

1

2

1) OBJETIVOS:

Aprender sobre el funcionamiento de los contactores eléctricos y sus partes. Saber las ventajas y las aplicaciones de los contactores eléctricos. Conocer los distintos contactores que hay en su respectiva clasificación y las causas del

deterioro de estos.

2) INTRODUCCION:

2

3

3) DEFINICION:

Un contactor es un componente electromecánico que tiene por objetivo establecer o interrumpir el paso de corriente, ya sea en el circuito de potencia o en el circuito de mando, tan pronto se de tensión a la bobina (en el caso de ser contactor es instantáneos). Un contactor es un dispositivo con capacidad de cortar la corriente eléctrica de un receptor o instalación, con la posibilidad de ser accionado a distancia, que tiene dos posiciones de funcionamiento: una estable o de reposo, cuando no recibe acción alguna por parte del circuito de mando, y otra inestable, cuando actúa dicha acción. Este tipo de funcionamiento se llama de "todo o nada". En los esquemas eléctricos, su simbología se establece con las letras KM seguidas de un número de orden.

3

4

4) CARACTERISTICAS DE LOS CONTACTORES

Los contactares generalmente pueden operar corrientes del orden de 6 a 12 veces la intensidad nominal.

Se caracterizan por su poca inercia mecánica y rapidez de respuesta; resultando elementos indispensables en las tareas de automatización.

Si se combinan con relés adecuados, pueden emplearse para la protección de las cargas (generalmente motores) contra faltas de fase, sobre tensiones, sobrecargas, corrientes inversas, etcétera. En estos casos el rele actúa sobre el circuito de operación del contactor. Cabe agregar que para la protección contra cortocircuitos deben utilizarse otros elementos colocados aguas arriba, como por ejemplo cartuchos fusibles.

5) FUNCIONAMIENTO DE LOS CONTACTORES

A los contactos principales se conectan al circuito que se quiere gobernar. Asegurando el establecimiento y cortes de las corrientes principales y según el número de vías de paso de corriente, será bipolar, tripolar, tetrapolar, etc. realizándose las maniobras simultáneamente en todas las vías.

Los contactos auxiliares son de dos clases abiertos y cerrados. Estos forman parte del circuito auxiliar del contactor y aseguran las autoalimentaciones , 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, mueve el núcleo en su interior y arrastra los contactor 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.

La bobina está concebida para resistir los choque mecánicos provocados por el cierre y la apertura de los contactos y los choques electromagnéticos debidos al paso de la corriente por sus espiras, con el fin de reducir los choques mecánicos la bobina o circuito magnético, a veces los dos se montan sobre amortiguadores.

Si se debe gobernar desde diferentes puntos, los pulsadores de marcha se conectan en paralelo y el de parada en serie.

4

5

6) PARTES QUE COMPONEN LOS CONTACTORES ELECTRICOS

Las partes básicas que conforman un contactor electromagnético son: la carcaza, el circuito electromagnético y los contactos. Cada una de estas partes las podemos desensamblar para darle mantenimiento o reparar el dispositivo, por esto es importante conocer las características de cada uno de ellos y los elementos que los conforman. A continuación se describe las características de cada una de estas partes:

i. LA CARCAZA:La carcaza es el soporte de los elementos que conforman el contactor, esta fabricada con un material aislante hecho de un material polímero con fibra de vidrio muy resistente a las elevadas temperaturas y con una gran rigidez eléctrica, en ella se fijan el circuito electromagnético y los contactos eléctricos. En la figura 9(a) podemos observar la parte externa de la carcaza de un contactor, en la figura 9(b) la parte de la carcaza donde se coloca el núcleo y la bobina y en la 9(c) la parte interna la armadura, donde ambas conforman el circuito electromagnético.

ii. EL CIRCUITO ELECTROMAGNETICO:El circuito electromagnético esta conformado por tres partes básicas: La bobina, el núcleo y la armadura. La bobina genera el campo magnético, el núcleo lo refuerza y la armadura reacciona a este.

5

6

La bobina la podemos observar en la fig 10 de tres diferentes tipos de contactores. Una bobina esta formada por un conductor enrollado de cierto número de espiras, que al energizarse con un voltaje de cd o ca. forma un campo magnético.

El núcleo es una parte metálica en forma de E, construida de laminas de un material ferromagnético y se encuentra colocada de forma fija en la carcaza. En la figura11, se puede ver físicamente la forma de la armadura y como se encuentra colocada en los contactores. La función del núcleo es fortalecer y distribuir adecuadamente el flujo magnético que se forma en la bobina cuando esta es energizada, de forma que ejerza una fuerte atracción sobre la armadura. La bobina se monta en precisamente en el núcleo.

La armadura es una parte móvil del contactor y esta construida del mismo materia lque el núcleo, se mantiene separada del núcleo por medio de la fuerza de un resorte, el cual, es vencido solamente cuando la bobina es energizada. Para contactores de corriente

6

7

alterna el núcleo contiene dos bobinas que estabilizan el cruce por cero de la corriente alterna y evitan la vibración del mismo. Estas bobinas se encuentran colocadas en dos de los extremos de la armadura. En la figura 12, se puede observar con varias fotografías la forma física de la armadura, su ubicación en la carcaza del contactor, el resorte que lo mantiene fijo y la bobina de sombra para los contactores de c.a.

iii. LOS CONTACTOS: En un contactor podemos encontrar dos tipos de contactos: los contactos principales y los contactos auxiliares.

Los contactos principales son de construcción robusta y están diseñados para soportar elevadas corrientes de encendido y apagado, permitiendo el paso de la corriente eléctrica a la carga sin deteriorarse. Comúnmente estos están fabricados de bronce fosforado para que sean buenos conductores y mecánicamente más resistentes. Se encuentran colocados en una cámara construida de fibra de vidrio y poliéster que soporta elevadas temperaturas y evita que se propague la chispa. Para manejo de cargas muy grandes estos pueden estar protegidos por una bobina extintora del arco eléctrico, que ayuda a prolongar la vida útil de estos.

Los contactos auxiliares a diferencia de los de fuerza son de construcción sencilla y están diseñados para soportar pequeñas corrientes de conmutación de los circuitos de control, comúnmente para realizar el enclavamiento del contactor o para dar continuidad a la secuencia de la lógica de control, por consiguiente, la corriente que pasa por ellos es la misma que circula por la bobina donde se encuentra colocado. En la figura13, podemos ver físicamente como se encuentran los contactos auxiliares y los contactos principales. Los contactos auxiliares pueden ensamblarse en el costado o en la parte superior del contactor.

7

8

7) CLASIFICACION DE CONTACTORES ELECTRICOS

Clasificación por el tipo de accionamiento

- Contactores neumáticos: Se accionan mediante la presión de un gas (aire, nitrógeno).

- Contactores hidráulicos: Se accionan por la presión de un líquido (aceite).

- Contactores electromecánicos: Se accionan por la acción de un servomotor que carga un resorte.

- Contactores electromagnéticos: Su accionamiento se realiza a través de un electroimán.

En lo que sigue sólo nos referiremos a estos últimos; pues su sencillez de construcción, unido a su robustez, volumen reducido, bajo consumo, poco mantenimiento y precio económico; lo han convertido en el contactor de mayor empleo en la actualidad.

Clasificación por la disposición de sus contactos

- Contactores al aire: La apertura de los contactos se produce en el aire.

- Contactores en vacío: La apertura de los contactos se produce en el vacío.

- Contactores al aceite: La apertura de los contactos se produce en el seno de un baño de aceite.

8

9

Para grandes potencias se usaban contactores en baño de aceite, caracterizados por sus buenas propiedades mecánicas, ya que el aceite refrigeraba los contactos y proveía un efecto amortiguador que aseguraba una larga duración Mecánica y un funcionamiento silencioso. La mejora tecnológica de los contactores al aire hizo que aquellos dejaran de utilizarse, pues resultaban de mayor costo y requerían la renovación periódica del aceite.

Clasificación por la clase de corriente

-Contactores para corriente alterna.

- Contactores para corriente continu a .

Cabe acotar que estos últimos requieren una construcción de sus contactos y cámaras de arco muy estudiada, pues la corriente no se anula naturalmente y la energía almacenada magnéticamente se disipa durante el proceso de interrupción del circuito.

Clasificación por el nivel de tensión

- Contacto res de baja tensión: Hasta 1000 V.

- Contactores de alta tensión: Mas de 1000 V.

Los elementos de proteccion se los identifica con la letra F

Clasificación por la característica de la carga

- Contactores de potencia: Utilizados para la conexión de circuitos de potencia. Se lo identifica con la letra K

- Contactores auxiliares: Utilizados para la conexión de circuitos auxiliares.

9

10

8) CRITERIOS PARA LA ELECCION

Es necesario conocer las siguientes características del receptor:

- La tensión nominal de funcionamiento, en voltios (V).

- La corriente de servicio (Ie) que consume, en amperios (A).

Potencia mecánica (Pm) (kW)

Corriente de servicio (Ie) (A)

220 V 380 V

0,75 3 2

1,1 4 2,5

1,5 6 3,5

2,2 8,5 5

3 11 6,5

4 14,5 8,5

5,5 18 11,5

7,5 25 15,5

10 35 21

11 39 23

10

11

15 51 30

22 73,5 44

- La naturaleza y la utilización del receptor, o sea, su categoría de servicio.

Categoría de servicio Ic / Ie Factor de potencia

AC1 1 0,95

AC2 2,5 0,65

ACE 1 0,35

AC4 6 0,35

- La corriente cortada, que depende del tipo de categoría de servicio y se obtiene a partir de la corriente de servicio, amperios (A).

Los pasos a seguir para la elección de un contactor son los siguientes:

1. Obtener la corriente de servicio (Ie) que consume el receptor.

2. A partir del tipo de receptor, obtener la categoría de servicio.

3. A partir de la categoría de servicio elegida, obtener la corriente cortada (Ic) con la que se obtendrá el calibre del contador.

Además, hay que considerar la condición del factor de potencia, ya que, en el caso de los circuitos de alumbrado con lámparas de descarga (vapor de mercurio, sodio,...) con factor de potencia 0,5 (sin compensar), su categoría de servicio es AC3,aunque por su naturaleza debería ser AC1. Mientras que si estuviera compensado a 0,95, su categoría sería AC1.

Con estos valores se consultan las tablas provistas por los fabricantes para elegir el contactor más apropiado. Estas tablas dan los límites garantizados de aplicación de cada uno de los modelos de contactores, para cumplir con las normas correspondientes.

Cabe agregar que estas tablas también permiten la selección del relé térmico y el fusible adecuado para la aplicación.

9) CAUSAS DEL DETERIORO DE LOS CONTACTORES.

Cuando un contactor no funciona o lo hace en forma deficiente, lo primero que debe hacerse es revisar el circuito de mando y de potencia (esquemas y montaje), verificando el estado de los conductores y de las conexiones, porque se pueden presentar falsos contactos, tornillos flojos etc.

Además de lo anterior es conveniente tener en cuenta los siguientes aspectos en cada una de las partes que componen el contactor:

11

12

DETERIORO EN LA BOBINA.

La tensión permanente de alimentación debe ser la especificada por el fabricante con un 10% de tolerancia.

El cierre del contactor se puede producir con el 85% de variación de la tensión nominal y la apertura con el 65%.

Cuando se producen caídas de tensión frecuentes y de corta duración, se pueden emplear retardadores de apertura capacitivos.

Si el núcleo y la armadura no se cierran por completo, la bobina se recalentará hasta deteriorarse por completo, por el aumento de la corriente de mantenimiento.

DETERIORO EN EL NUCLEO Y ARMADURA.

Cuando el núcleo y la armadura no se juntan bien y/o se separan, produciendo un campo electromagnético ruidoso, es necesario revisar:

La tensión de alimentación de la bobina: si es inferior a la especificada, generará un campo magnético débil, sin la fuerza sufriente para atraer completamente la armadura.

Los muelles, ya que pueden estar vencidos por fatiga del material, o muy tensos.

La presencia de cuerpos extraños en las superficies rectificadas del núcleo y/o armadura. Estas superficies se limpian con productos adecuados (actualmente se fabrican productos en forma de aerosoles). Por ningún motivo se deben raspar, lijar y menos limar.

DETERIORO EN LOS CONTACTOS.

Cuando se presenta un deterioro prematuro es necesario revisar:

Si el contactor corresponde a la potencia nominal del motor, y al número y frecuencia de maniobras requerido.

Cuando la elección ha sido la adecuada y la intensidad de bloqueo del motor es inferior al poder de cierre del contactor, el daño puede tener origen en el circuito de mando, que no permite un correcto funcionamiento del circuito electromagnético.

Caídas de tensión en la red, provocadas por la sobre-intensidad producida en el arranque del motor, que origina pérdida de energía en el circuito magnético, de tal manera que los contactos, al no cerrarse completamente y carecer de la presión necesaria, acaban por soldarse.

Cortes de tensión en la red: al reponerse la tensión, si todos los motores arrancan simultáneamente, la intensidad puede ser muy alta, provocando una caída de tensión, por lo cual es conveniente colocar un dispositivo, para espaciar los arranques por orden de prioridad.

Micro-cortes en la red: cuando un contactor se cierra nuevamente después de un micro-corte (algunos milisegundos), la fuerza contra-electromotriz produce un aumento de la corriente pico, que puede alcanzar hasta el doble de lo normal, provocando la soldadura de algunos contactos y un arco eléctrico, entre otros problemas. Este inconveniente puede eliminarse usando un contacto temporizado, que retarde dos o tres segundos el nuevo cierre.

Vibración de los contactos de enclavamiento, que repercute en el electroimán del contactor de potencia, provocando cierres incompletos y soldadura de los contactos.

12

13

10) VENTAJAS:

Control y automatización de equipos y maquinas con procesos complejos, con ayuda de los aparatos auxiliares de mando como los interruptores de posición, detectores, presostatos, etc.

Automatización en el arranque y paro de motores. Posibilidad de maniobrar circuitos sometidos a corrientes muy altas mediante corrientes

débiles. Posibilidad de controlar completamente una maquina desde varios puntos de maniobra

(estaciones). Ahorro de tiempo al realizar maniobras prolongadas.

11) APLICACIONES:

Las aplicaciones de los contactores, en función de la categoría de servicio, son:

Categoría de servicio Aplicaciones

AC1 Cargas puramente resistivas para calefacción eléctrica,...

AC2 Motores asíncronos para mezcladoras, centrífugas,...

AC3 Motores asíncronos para aparatos de aire acondicionado, compresores, ventiladores,...

AC4 Motores asíncronos para grúas, ascensores,...

13

14

EJEMPLO

Elegir el contactor más adecuado para un circuito de calefacción eléctrica, formado por resistencias débilmente inducidas, cuyas características son las siguientes:

- Tensión nominal: 220 V

- Potencial total: 11 kW

- Factor de potencia: 0,95 inductivo.

12) CONCLUSIONES:

Existe gran variedad de dispositivos auxiliares de mando, la diferencia entre unos y otros radica muy especialmente en el campo de aplicación.

En cuando a los contactores, se puede notar su gran importancia en cuanto al desarrollo de sistemas de producción y de la industria en general.

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.

Gracias al uso de estos dispositivos se han logrado muchos procesos que antes no se podían imaginar por su cantidad de maniobras.

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.

La bobina es el elemento fundamental para el funcionamiento del contactor. Los contactos son el principal elemento en cuanto a la aplicación del contactor. El arco eléctrico es el principal obstáculo en el diseño de instalaciones con contactores

13) BIBLIOGRAFIA:

www.taringa.net/posts/info/5840932/el-Contactores-electromagnetico.htmlissuu.com/mariscalchuscano/docs/05_contactor_historia?mode=window&pageNumber=1es.wikipedia.org/wiki/Contactorhtml.rincondelvago.com/contactores-y-elementos-auxiliares-de-mando_1.htmlwww.velasquez.com.co/aplicaciones/AN_Contactores.pdf

14

15

www.naicranes.com/spanish_engineering/technical_reports/Contactores%20Electricos.pdfstatic.schneiderelectric.us/docs/Motor%20Control/Definite%20Purpose%20Contactors-Starters-and%20OLRs/8502CT0402.pdfwww.upnfm.edu.hn/bibliod/images/stories/tindustrial/libros%20de%20electricidad/Controles%20Electromecanicos/elementos%20electromecanicos.pdf

15