INFORME N1 CONTACTORES

Podemos definir un contactor como un aparato mecnico de conexin y desconexin elctrica, accionado por cualquier forma de energa (menos manual), capaz de establecer, soportar e interrumpir corrientes en condiciones normales del circuito, incluso las de sobrecarga.Las energas utilizadas para accionar un contactor pueden ser muy diversas: mecnicas, magnticas, neumticas, hdricas, etc. Los contactores habitualmente utilizados en la industria son accionados mediante la energa magntica proporcionada por una bobina.Un contactor accionado por energa magntica, consta de un ncleo magntico y de una bobina capaz de generar un campo magntico suficientemente grande como para vencer la fuerza de los muelles antagonistas (resortes) que mantienen separada del ncleo una pieza, tambin magntica, solidaria al dispositivo encargado de accionar los contactos elctricos.

El contactor se denomina con las letras KM seguidas de un nmero de orden.Clasificacin: Contactores electromagnticos. Su accionamiento se realiza a travs de un electroimn. Contactores electromecnicos. Se accionan con ayuda de medios mecnicos. Contactores neumticos. Se accionan mediante la presin de un gas. Contactores hidrulicos. Se accionan por la presin de un lquido.

Adems se pueden clasificar de acuerdo a:1. Su construccin1. Contactores electromecnicos: Son aquellos ya descritos que funcionan de acuerdo a principios elctricos, mecnicos y magnticos.1. Contactores estticos o de estado slido: Estos contactores se construyen a base de tiristores. Presentan algunos inconvenientes como:0. Su dimensionamiento debe ser muy superior a lo necesario.0. La potencia disipada es muy grande (30 veces superior).0. Son muy sensibles a los parsitos internos y tiene una corriente de fuga importante.0. Su costo es muy superior al de un contactor electromecnico equivalente.1. Por el tipo de corriente elctrica que alimenta la bobina.0. Contactores para AC.0. Contactores para DC.1. Por los contactos que tiene.0. Contactores principales.0. Contactores auxiliares.1. Por la carga que pueden maniobrar (categora de empleo). Tiene que ver con la corriente que debe maniobrar el contactor bajo carga.CATEGORIA DE EMPLEO:Para establecer la categora de empleo se tiene en cuenta el tipo de carga controlada y las condiciones en las cuales se efectan los cortes.Las categoras ms usadas en AC son:1. AC1: Cargas no inductivas (resistencias, distribucin) o dbilmente inductivas, cuyo factor de potencia sea por lo menos 0,95.1. AC2: Se refiere al arranque, al frenado en contracorriente y a la marcha por impulso permanente de los motores de anillos.Al cierre, el contactor establece el paso de corrientes de arranque equivalentes a ms o menos 2,5 la corriente nominal del motor. AC3: Para el control de motores jaula de ardilla (motores de rotor en cortocircuito) que se apagan a plena marcha.Al cierre se produce el paso de corrientes de arranque, con intensidades equivalentes a 5 o ms veces la corriente nominal del motor. 1. AC4: Se refiere al arranque, al frenado en contracorriente y a la marcha por impulso permanente de los motores de jaula.Al cierre se produce el paso de la corriente de arranque, con intensidades equivalentes a 5 o ms veces la corriente nominal del motor. FUNCIONAMIENTO DEL CONTACTOR:Cuando la bobina se energiza, genera un campo magntico intenso, de manera que el ncleo atrae a la armadura con un movimiento muy rpido. Existen dos consideraciones que debemos tener en cuenta en cuanto a las caractersticas de los contactores: Poder de cierre: Valor de la corriente independientemente de la tensin, que un contactor puede establecer en forma satisfactoria y sin peligro que sus contactos se suelden. Poder de corte: Valor de la corriente que el contactor puede cortar, sin riesgo de dao de los contactos y de los aislantes de la cmara apagachispas. La corriente es ms dbil en cuanto ms grande es la tensin.

Para que los contactos vuelvan a su posicin anterior es necesario desenergizar la bobina. Durante esta desenergizacin o desconexin de la bobina (carga inductiva) se producen sobre-tensiones de alta frecuencia, que pueden producir.PRACTICA EN LABORATORIO

CONTACTOS:

El objeto de estos elementos es permitir o interrumpir el paso de la corriente. Son elementos conductores, los cuales se accionan tan pronto se energiza o se desenergiza la bobina por lo que se les denomina contactos instantneos. Esta funcin la cumplen tanto en el circuito de potencia como en el circuito de mando.Los contactos estn compuestos por tres partes dos de las cuales son fijas y se encuentran ubicadas en la carcaza y una parte mvil que une estas dos y posee un resorte para garantizar el contacto.

1. CONTACTOS PRINCIPALES:Son los encargados de permitir o interrumpir el paso de la corriente en el circuito principal, es decir que acta sobre la corriente que fluye de la fuente hacia la carga. Es recomendable estar verificando la separacin de estos que permiten que las partes fijas y mviles se junten antes de que el circuito magntico se cierre completamente. Esta distancia se le denomina cota de presin. Esta no debe superar el 50%.En caso de cambio de los contactos se tienen las siguientes recomendaciones:1. Cambiar todos los contactos y no solamente el daado.1. Alinear los contactos respetando la cota inicial de presin.1. Verificar la presin de cada contacto con el contactor en funcionamiento.1. Verificar que todos los tornillos y tuercas se encuentren bien apretados.Debido a que operan bajo carga, es determinante poder extinguir el arco que se produce puesto que esto deteriora el dispositivo ya que produce temperaturas extremadamente altas. Para esto, los contactos se encuentran instalados dentro de la llamada cmara apagachispas. Este objetivo se logra mediante diferentes mecanismos.1. Soplado por auto-ventilacin: Este dispositivo consiste en dos aberturas, una grande y una pequea, al calentarse el aire, este sale por la abertura pequea entrando aire fresco por la abertura grande y este movimiento de aire hace que se extinga la chispa.1. Cmaras desionizadoras: Estas cmaras consisten en un recubrimiento metlico que acta como un disipador de calor y por esto el aire no alcanza la temperatura de ionizacin. Este mtodo suele acompaarse por el soplado por auto-ventilacin.1. Transferencia y fraccionamiento del arco: Consiste en dividir la chispa que se produce de manera que es mas fcil extinguir chispas ms pequeas. Esto se realiza mediante guas en los contactos fijos.1. Soplo magntico: Este mtodo emplea un campo magntico que atrae la chispa hacia arriba de la cmara aumentando de esta manera la resistencia. Este mtodo suele ir acompaado del soplado por auto-ventilacin y debe realizarse en un tiempo no muy largo pero tampoco extremadamente corto.Los contactos principales se nombran con una sola cifra, del 1 al 16.

1. CONTACTOS SECUNDARIOS:Estos contactos secundarios se encuentran dimensionados para corrientes muy pequeas, debido a que actan sobre la corriente que alimenta la bobina del contactor o sobre elementos de sealizacin.Dado que en ocasiones deben trabajar con los PLC estos contactos deben tener una confiabilidad muy alta.Gran parte de la versatilidad de los contactores depende del correcto uso y funcionamiento de los contactos auxiliares. Normalmente los contactos auxiliares son:1. Instantneos: Actan tan pronto se energiza la bobina del contactor.1. De apertura lenta: La velocidad y el desplazamiento del contacto mvil es igual al de la armadura.1. De apertura positiva: Los contactos abiertos y cerrados no pueden coincidir cerrados en ningn momento.Sin embargo se encuentran contactores auxiliares con adelanto al cierre o a la apertura y con retraso al cierre o a la apertura. Estos contactos actan algunos milisegundos antes o despus que los contactos instantneos.Existen dos clases de contactos auxiliares:1. Contacto normalmente abierto: (NA o NO), llamado tambin contacto instantneo de cierre; contacto cuya funcin es cerrar un circuito, tan pronto se energice la bobina del contactor. En estado de reposo se encuentra abierto.1. Contacto normalmente cerrado: (NC), llamado tambin contacto instantneo de apertura; contacto cuya funcin es abrir un circuito, tan pronto se energice la bobina del contactor. En estado de reposo se encuentra cerrado.Los contactos auxiliares estn referenciados con dos cifras. Las cifras de unidades o cifras de funcin indican la funcin del contacto:1. 1 y 2, contacto normalmente cerrados (NC).1. 3 y 4, contacto normalmente abiertos (NA).1. 5 y 6, contacto de apertura temporizada.1. 7 y 8, contacto de cierre temporizado.La cifra de las decenas indica el nmero de orden de cada contacto en el contactor. En un lado se indica a qu contactor pertenece.

RELEVOS TRMICOS:

Son elementos de proteccin nicamente contra sobrecargas, cuyo principio de funcionamiento se basa en la deformacin de ciertos elementos (bimetales) bajo el efecto del calor, para accionar, cuando este alcanza ciertos valores, unos contactos auxiliares que desenergicen todo el circuito y energicen al mismo tiempo un elemento de sealizacin.El bimetal esta formado por dos metales de diferente coeficiente debilitacin y unidos firmemente entre s, regularmente mediante soldadura de punto. El calor necesario para curvar o reflexionar la lmina bimetlica es producida por una resistencia, arrollada alrededor del bimetal, que esta cubierto con un material de asbesto, a travs de la cual circula la corriente que va de la red al motor. Se ubica en el circuito de potencia.Los bimetales comienzan a curvarse cuando la corriente sobrepasa el valor nominal para el cual han sido dimensionados, empujando una placa de fibra hasta que se produce el cambio de estado de los contactos auxiliares que lleva. El tiempo de desconexin depende de la intensidad de la corriente que circule por las resistencias.GUARDAMOTORES:El guardamotor es un dispositivo que permite reunir todas las necesidades de un arranque directo en un solo aparato.

PRACTICA N 2 TEMPORIZADORES:

El temporizador es un instrumento muy necesario en el control y automatizacin de elementos elctricos. Son aparatos, los cuales abren o cierran determinados contactos, llamados contactos temporizados, despus de cierto tiempo, debidamente preestablecido, de haberse abierto o cerrado su circuito de alimentacin.Todos tienen uno o dos contactos conmutados y su gama de temporizacin vara desde 0,05 s hasta 10 h.TIPOS DE TEMPORIZADORES:TEMPORIZADOR AL TRABAJO:Aquel cuyos contactos temporizados actan despus de cierto tiempo de que se ha energizado el elemento motor del temporizador. En el momento de energizar el temporizador, los contactos temporizados que tiene siguen en la misma posicin de estado de reposo y solamente cuando ha transcurrido el tempo programado, cambian de estado, es decir que el contacto NA se cierra y el contacto NC se abre.PRACTICA EN LABORATORIO

TEMPORIZADOR AL REPOSO:En este tipo de temporizador, los contactos temporizados actan como temporizados despus de cierto tiempo de haber sido desenergizado ele elemento motor del temporizador. Cuando se energiza el temporizador, sus contactos temporizados actan inmediatamente como si fueran contactos instantneos, mantenindose en esa posicin todo el tiempo que el temporizador est energizado.

TEMPORIZADOR ELECTROMECNICO:Temporizador en el cual la temporizacin se consigue mediante engranajes, con sistemas comparables a los relojes mecnicos. El conteo del tiempo programado se inicia al energizar un pequeo motor sincrnico de velocidad constante, que mueve una serie de engranajes, para reducir la velocidad del motor. TEMPORIZADORES NEUMATICOS:Temporizadores en los cuales la temporizacin se obtiene regulando la entrada de aire en un fuelle, hasta que se llene completamente, momento en el cual ste acciona los contactos del temporizador. El aire es expulsado del fuelle prcticamente en forma instantnea.TEMPORIZADORES ELECTRONICOS:Son aquellos cuyo sistema de temporizacin esta conformado por circuitos electrnicos. Se encuentra una gran variedad de modelos, dependiendo de su funcionamiento

PRACTICA N 3 ARRANQUE DE MOTOR TRIANGULO ESTRELLAUna vez terminadas las operaciones de bobinado, y cuando las circunstancias lo permitan, se deben realizar, al motor reparado, todas las pruebas y mediciones posibles. En nuestro caso, las mediciones que se realicen reforzarn los conceptos de las medidas elctricas estudiados en electrotecnia.Conceptos en placa de bornesLa placa de bornes se conectar dependiendo de la tensin de la red y de la tensin de los bobinados de fase. El motor se puede conectar en estrella o en tringulo.En la siguiente figura se observa como la intensidad en la lnea es la misma que la intensidad en fase.

La conexin en tringulo se realizar, por ejemplo, en una lnea de 3~230 V. La red trifsica de 230 V est en desuso, por lo que los motores conectados a una red trifsica de 400 V se conecta en estrella. En la siguiente figura se observa como la tensin en una lnea es la misma que la tensin de fase.

PRACTICA EN LABORATORIO

Medida de tensin en un sistema trifsicoEs conveniente realizar la medida de tensin en un sistema trifsico de cualquier medida posterior para verificar que el sistema est equilibrado. Si est comprobado no se ha realizado previamente, las dems medidas pueden estar errneas.Los tres voltmetros deben dar un mismo valor de tensin.

Medida de intensidades en un mismo motor trifsico de corriente alternaPara medir en un motor trifsico en estado de funcionamiento, se utiliza la pinza amperimtrica o electropinza. La pinza amperimtrica permite realizar la medida de intensidad sin interrupcin del circuito para la conexin del ampermetro.En ambos sistemas, se pueden dar las circunstancias con neutro o sin neutro.En un sistema trifsico equilibrado, con neutro y sin neutro, las potencias activas de las fases son iguales; por lo tanto, con la medicin de una fase tendremos la potencia del circuito:Medida de aislamientoLa medida de aislamiento se realiza para comprobar si dos partes independientes de la mquina estn o no comunicadas elctricamente.La resistencia de aislamiento, dada por el CEI (Comit Electrotcnico Internacional) recomienda que el valor mnimo de aislamiento sea de 1 000 S2 por voltio; por consiguiente, segn la expresin ser: Raisl > 1000 U

Identificacin de fases de un sistema trifsicoEl comprobador posee en la parte delantera tres led (uno por cada fase) que se encendern cuando exista una correcta conexin, y un disco que deber6 girar en sentido de las agujas del reloj.

Control de la velocidad en los motores de c.a. con un rotor en cortocircuitoLa regulacin de velocidad de un motor trifsico con rotor en cortocircuito siempre ha sido complicada de realizar. La regulacin se consegua con vaciadores mecnicos accionados por motores trifsicos de corriente alterna y utilizando motores de CC despus de rectificar las corrientes alternas o generando corriente continua mediante un grupo Ward Leonard, o cualquier otro sistema.

Adaptacin de un motor a una red monofsicaUn motor trifsico puede funcionar como un motor monofsico si en su conexin se instala un condensador. La adaptacinn del motor trifsico a una red monofsica se consigue mediante la conexin Steinmetz.Esta conexin permite que un motor trifsico funcione, conectado en estrella o en triangulo, mediante un condensador permanente, que no se debe confundir con el de arranque de un motor monofsico. La potencia que el motor puede alcanzar con esta adaptacin es de dos tercios de la potencia total del motor conectado en un sistema trifsico. En muchos casos, este resultado permite utilizar permanentemente un motor trifsico en una red monofsica.

No obstante, las pruebas realizadas en algunas industrias del sector hacen que se utilice una capacidad de 50 nF por Kw. o 70 por CV, y a una tensin de trabajo de 220 V.Con el baco de la siguiente tabla, se puede calcular la capacidad del condensador permanente que se deber conectar en un motor trif6sico conectado a una red monofsica.