Circuitos de arranque y parada:una breve introducción a sus componentes, funcionamiento y control

La revolución industrial y el alcance de la ingeniería en constante cambio dieron lugar a sistemas más extensos y complejos. Y para tales sistemas, la seguridad humana y la necesidad de domesticarlos son primordiales. De ahí el auge de los circuitos de automatización y control. Los circuitos de control aseguran que los sistemas eléctricos de alta potencia arranquen y se detengan de forma segura. No podemos aprender a construir sistemas eléctricos masivos sin comprender completamente cómo domarlos. Y ahí es donde entramos nosotros. Este artículo analiza los circuitos de arranque y parada, su funcionamiento y por qué debe saber más sobre los circuitos de control.

¿Qué es un circuito Start Stop?

Figura 1:Un electricista probando una máquina industrial

Un circuito de arranque y parada es un circuito eléctrico que arranca o detiene componentes eléctricos, incluidos motores o redes de lógica de escalera.

Por lo general, son fundamentales en el control de máquinas y en los sistemas de control para arrancar/detener un motor, una máquina o un proceso.

¿Qué componentes son clave en un circuito de arranque y parada?

Fig. 2:Representación esquemática de un circuito de arranque y parada de control de 3 hilos

Hay varios componentes obligatorios de cualquier circuito de arranque y parada. Esta sección analizará en profundidad los cuatro elementos.

Botones/Contactos

Los botones o contactos en los circuitos de arranque y parada son idealmente los interruptores que encienden o apagan el campo. Sus principios de funcionamiento son para completar o romper un circuito eléctrico de forma manual o automática.

Relé/Contactor

Los relés y contactores son interruptores electromagnéticos o eléctricos que cierran o abren circuitos en función de un estímulo específico. Sin embargo, los contratistas son relés especiales, mientras que los relés no son contactores.

Además, los contactores son aplicables con circuitos de corriente más alta, mientras que los relés son vitales para cambiar cursos de dibujo de corrientes más pequeñas.

Los contactores están normalmente abiertos (NO) y solo cerrarán el circuito cuando sus bobinas se activen o cierren. Un relé puede estar en un estado normalmente abierto (NO) o en un estado normalmente cerrado (NC).

Por lo tanto, al energizar las bobinas del relé, un circuito NO se convierte en NC y un circuito NC se convierte en NO.

Los relés controlan circuitos más grandes utilizando el efecto de amplificación. Los activa aplicando una fracción del voltaje de línea a sus bobinas para controlar sistemas de mayor voltaje.

Motor

Los motores proporcionan el movimiento cinético necesario para mover cintas transportadoras, maquinaria o bombear agua en circuitos de arranque y parada.

Los motores varían mucho según la tarea que se esté ejecutando, la capacidad de carga o incluso el tipo de control.

Sobrecarga

Los relés de sobrecarga o sobrecarga son relés de protección que abren un circuito eléctrico si ocurre una sobrecarga térmica, de potencia o eléctrica.

Por lo general, están cerrados (NO), lo que significa que solo estarán operativos una vez que detecten una sobrecarga.

Además, las clasificaciones y el uso de los relés de sobrecarga son variables. Por lo tanto, la necesidad de verificar la clasificación de su relé antes de instalar uno para proteger sus motores y otros accesorios.

El suministro eléctrico necesario para un circuito de arranque y parada

El tipo y la magnitud del suministro de energía a un circuito de arranque y parada son variables. El nivel de voltaje depende de la configuración del circuito de arranque y parada y del tipo de control.

Sin embargo, es preferible un voltaje de control común de 24 V CC para la mayoría de los circuitos de arranque y parada. Puede alimentar circuitos de control para operar a voltajes más bajos que los componentes que están controlando.

De esta forma, un operador puede usar un botón de arranque de 120 V CA para controlar un motor de 600 V. Y dado que esto es común en el control de 3 hilos, los interruptores de alta tensión deben estar alejados del operador.

La energía de control puede ingresar a un circuito directamente desde la línea, a través de un transformador de control o por una fuente separada.

El principio de funcionamiento de un circuito Start Stop

El funcionamiento de un circuito de arranque y parada depende de los relés, botones, motores y relés de sobrecarga.

Para comprender mejor, las líneas negras representarán componentes sin energía y las barras azules representarán componentes con pasión.

Fig. 3:Esquema de un circuito de arranque y parada sin energía

Como se muestra, el circuito de arranque y parada está en su estado APAGADO. El botón de parada normalmente cerrado se cierra en tal estado mientras que el botón de inicio normalmente abierto está abierto.

En este estado, la bobina del relé/contactor no recibe energía y el motor está aislado de la fuente de alimentación.

Fig. 4:Esquema de un circuito encendido-apagado con el botón de inicio presionado

Presionar el botón de inicio permite que la corriente atraviese el circuito, lo que energiza las bobinas del relé/contactor y el motor. Las bobinas del motor se energizan y el motor comienza a funcionar.

Observe que el contacto del relé de sobrecarga permanece en modo cerrado mientras que la bobina del relé NA permanece abierta.

Fig. 5:Esquema de un circuito encendido-apagado con el botón de inicio liberado

Presiona el botón de inicio brevemente para que los circuitos de inicio y parada permitan el flujo de energía y luego lo suelta. La potencia energizará las bobinas del relé o del contactor. Después de retirar el botón de inicio, las bobinas del relé/contactor NA proporcionan una ruta alternativa para el flujo de corriente.

Por lo tanto, el motor funciona hasta un punto en el que hay una pérdida de potencia. Presiona el botón de parada o el relé de sobrecarga se dispara.

El circuito estará entonces en un estado APAGADO hasta que presione el botón de inicio una vez más.

Formas de controlar el cableado en un circuito de arranque y parada

Control de 2 hilos

Fig. 6:Control de circuito de arranque y parada de 2 hilos

Un control de 2 hilos para un circuito de arranque y parada utiliza una bobina de arranque en serie con un dispositivo piloto de contacto. El dispositivo piloto de contacto más común en uso incluye un interruptor de presión o límite.

Lo usamos cuando el circuito debe operar sin intervención externa. Si hay pérdida de energía mientras los contactos de los interruptores aún están en modo cerrado, los relés se activan automáticamente. Por lo tanto, el circuito se completa una vez que vuelve la energía. En el control de 2 cables, solo dos cables conectan el arrancador al dispositivo piloto.

Control de 3 cables

En un circuito de 3 cables, necesita tres cables para conectar el arrancador al dispositivo piloto. Utiliza interruptores momentáneos para "arrancar" o energizar las bobinas de arranque.

Por lo tanto, requieren un estímulo externo como la pulsación breve de un botón de inicio para cerrar el circuito. Conecte un circuito de arranque auxiliar en paralelo al botón de arranque. Asegúrese de que el motor reciba energía una vez que suelte el botón de inicio.

En el caso de una pérdida de energía, el circuito se desenergiza. Por lo tanto, el botón de inicio debe presionarse brevemente para cerrar el curso una vez más.

Conclusión

La electricidad es tan crucial como peligrosa. Por ello, saber construir circuitos de control más seguros y manejables es fundamental.

Además, el mundo eléctrico está en constante evolución a medida que incorporamos más automatización en nuestras vidas. No te quedes atrás.

Estamos más que dispuestos a guiarte en circuitos de arranque y parada para sacar el máximo partido a tu proyecto.

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