Contactores

Todo sobre los contactores

Cuando un relé se utiliza para conmutar una gran cantidad de energía eléctrica a través de sus contactos, se le asigna un nombre especial: contactor . Los contactores suelen tener varios contactos, y esos contactos suelen estar normalmente abiertos (pero no siempre), de modo que la alimentación a la carga se corta cuando la bobina se desenergiza.

Quizás el uso industrial más común de los contactores es el control de motores eléctricos.

Los tres contactos superiores cambian las fases respectivas de la alimentación de CA trifásica entrante, normalmente al menos 480 voltios para motores de 1 caballo de fuerza o más. El contacto más bajo es un contacto "auxiliar" que tiene una clasificación de corriente mucho más baja que la de los contactos de potencia del motor grande, pero es accionado por el mismo inducido que los contactos de potencia.

El contacto auxiliar se utiliza a menudo en un circuito lógico de relé, o para alguna otra parte del esquema de control del motor, normalmente conmutando una potencia de 120 voltios de CA en lugar del voltaje del motor. Un contactor puede tener varios contactos auxiliares, normalmente abiertos o normalmente cerrados si es necesario.

Calentadores de sobrecarga

Los tres dispositivos en forma de "signo de interrogación opuesto" en serie con cada fase que va al motor se denominan calentadores de sobrecarga . Cada elemento "calentador" es una tira de metal de baja resistencia destinada a calentarse a medida que el motor consume corriente.

Si la temperatura de cualquiera de estos elementos calefactores alcanza un punto crítico (equivalente a una sobrecarga moderada del motor), se abrirá un contacto de interruptor normalmente cerrado (no se muestra en el diagrama). Este contacto normalmente cerrado generalmente se conecta en serie con la bobina del relé, de modo que cuando se abre, el relé se desenergizará automáticamente, cortando así la energía al motor.

Veremos más de este cableado de protección de sobrecarga en el próximo capítulo.

Los calentadores de sobrecarga están diseñados para proporcionar protección contra sobrecorriente para motores eléctricos grandes, a diferencia de los disyuntores y fusibles que tienen el propósito principal de brindar protección contra sobrecorriente para conductores de energía.

Funciones de los calentadores de sobrecarga

La función del calentador de sobrecarga a menudo se malinterpreta. No son fusibles; es decir, no es su función abrirse y romper directamente el circuito como está diseñado para hacer un fusible. Más bien, los calentadores de sobrecarga están diseñados para imitar térmicamente la característica de calentamiento del motor eléctrico en particular que se va a proteger.

Todos los motores tienen características térmicas, incluida la cantidad de energía térmica generada por disipación resistiva (I ² R), las características de transferencia térmica del calor "conducido" al medio refrigerante a través de la estructura metálica del motor, la masa física y el calor específico de los materiales que constituyen el motor, etc.

Estas características son imitadas por el calentador de sobrecarga en una escala en miniatura:cuando el motor se calienta hacia su temperatura crítica, también lo hará el calentador hacia su temperatura crítica, idealmente a la misma velocidad y curva de aproximación.

Por lo tanto, el contacto de sobrecarga, al detectar la temperatura del calentador con un mecanismo termomecánico, detectará un análogo del motor real. Si el contacto de sobrecarga se dispara debido a una temperatura excesiva del calentador, será una indicación de que el motor real ha alcanzado su temperatura crítica (o lo habría hecho en poco tiempo).

Después de dispararse, se supone que los calentadores se enfrían a la misma velocidad y curva de aproximación que el motor real, de modo que indican una proporción precisa de la condición térmica del motor y no permitirán que se vuelva a aplicar energía hasta que el motor esté realmente listo para la puesta en marcha de nuevo.

Contactor de motor eléctrico trifásico

Aquí se muestra un contactor para un motor eléctrico trifásico, instalado en un panel como parte de un sistema de control eléctrico en una planta de tratamiento de agua municipal:

Contactores de muestra

La energía de CA trifásica de 480 voltios entra en los tres contactos normalmente abiertos en la parte superior del contactor a través de terminales de tornillo etiquetados como "L1", "L2" y "L3" (el terminal "L2" está oculto detrás de un cuadrado- circuito en forma de "amortiguador" conectado a través de los terminales de la bobina del contactor). La energía al motor sale del conjunto del calentador de sobrecarga en la parte inferior de este dispositivo a través de terminales de tornillo etiquetados como "T1", "T2" y "T3".

Las unidades del calentador de sobrecarga en sí son bloques negros de forma cuadrada con la etiqueta "W34", que indica una respuesta térmica particular para una determinada potencia y clasificación de temperatura del motor eléctrico.

Si un motor eléctrico de diferente potencia y / o temperatura nominal fuera sustituido por el que está actualmente en servicio, las unidades de calentamiento de sobrecarga tendrían que ser reemplazadas por unidades que tengan una respuesta térmica adecuada para el nuevo motor. El fabricante del motor puede proporcionar información sobre las unidades de calefacción adecuadas que se deben utilizar.

Un botón pulsador blanco ubicado entre los calentadores de línea "T1" y "T2" sirve como una forma de restablecer manualmente el contacto del interruptor normalmente cerrado a su estado normal después de haber sido disparado por una temperatura excesiva del calentador.

Las conexiones de cables al contacto del interruptor de "sobrecarga" se pueden ver en la parte inferior derecha de la fotografía, cerca de una etiqueta que dice "NC" (normalmente cerrado). En esta unidad de sobrecarga en particular, una pequeña "ventana" con la etiqueta "Disparado" indica una condición disparada por medio de una bandera de color. En esta fotografía, no hay ninguna condición de "disparo" y el indicador aparece claro.

Elementos calefactores como resistencia de derivación de corriente bruta

Como nota a pie de página, los elementos calefactores pueden usarse como una resistencia en derivación de corriente bruta para determinar si un motor está consumiendo corriente cuando el contactor está cerrado. Puede haber ocasiones en las que esté trabajando en un circuito de control de motor, donde el contactor esté ubicado lejos del motor mismo.

¿Cómo saber si el motor está consumiendo energía cuando la bobina del contactor está energizada y el inducido ha sido introducido? Si los devanados del motor se abren quemados, podría estar enviando voltaje al motor a través de los contactos del contactor, pero aún así, tener corriente cero y, por lo tanto, no hay movimiento desde el eje del motor.

Si no hay disponible un amperímetro de pinza para medir la corriente de línea, puede tomar su multímetro y medir milivoltajes en cada elemento calefactor:si la corriente es cero, el voltaje en el calefactor será cero (a menos que el elemento calefactor esté abierto , en cuyo caso el voltaje a través de él será grande); si hay corriente que va al motor a través de esa fase del contactor, leerá un milivoltaje definido a través de ese calentador:

Este es un truco especialmente útil para solucionar problemas de motores de CA trifásicos, para ver si un devanado de una fase se abre o se desconecta, lo que resultará en una condición rápidamente destructiva conocida como "monofásico".

Si una de las líneas que transportan energía al motor está abierta, no tendrá ninguna corriente a través de ella (como lo indica una lectura de 0.00 mV a través de su calentador), aunque las otras dos líneas sí (como lo indican pequeñas cantidades de voltaje caídas a través de ella). los respectivos calentadores).

REVISAR:

• Un contactor es un relé grande, generalmente utilizado para cambiar la corriente a un motor eléctrico u otra carga de alta potencia.
• Los motores eléctricos grandes pueden protegerse contra daños por sobrecorriente mediante el uso de calentadores de sobrecarga y sobrecargar contactos . Si los calentadores conectados en serie se calientan demasiado debido a una corriente excesiva, el contacto de sobrecarga normalmente cerrado se abrirá, desenergizando el contactor que envía energía al motor.

HOJAS DE TRABAJO RELACIONADAS:

• Hoja de trabajo básica de relés electromagnéticos
• Hoja de trabajo de circuitos de control de motores de CA