ESQUEMAS ELÉCTRICOS, EL CONTACTOR.

TRABAJO 1

Wilson Ricardo Escobar

Carnet: 2010136008

Tecnología Mecatrónica

Tecnológico Pascual Bravo Institución Universitaria

Medellín - Antioquia

2012

OBJETIVOS.

1. General:

Capacitar sobre el funcionamiento, partes, aplicaciones, etc. sobre el contactor,

además sobre los símbolos y aplicaciones de los esquemas eléctricos, sabiendo su

importancia y convenciones.

2. Específicos:

Determinar las partes del contactor como elemento electromecánico con funciones de

control.

Comprender las aplicaciones del contactor al igual que las que tienen los esquemas

eléctricos en la electrónica.

Aprender a realizar un esquema eléctrico unifilar y multifilar, así como saber la

definición y diferencia entre cada uno.

Saber el funcionamiento de un contactor, así como sus ventajas frente otros

elementos de su clase.

1. ESQUEMAS ELÉCTRICOS

1.1. Introducción:

Los símbolos eléctricos son equivalentes al alfabeto de una lengua.

Cuando queremos escribir el nombre de una cuidad es necesario conocer

todas las letras que han de formarlo. Todos los que conocen la lengua

podrán leerlo y saber su significado.

Un símbolo esta en un lugar del objeto representado, es por ello necesario

conocer los símbolos eléctricos para leer esquemas y también para

dibujarlos.

Cuando deseamos hacer funcionar un receptor mandado desde un solo

punto, siendo este accionamiento en forma manual, recurrimos a los

llamados interruptores; así además el receptor es una lámpara

incandescente, tenemos el circuito más sencillo que podamos encontrar en

electricidad.

Para representar los circuitos eléctricos hemos de hacerlo por esquemas, y

estos se rigen por unas normas que nos permiten entenderlos a todos, de

modo similar al uso de una lengua

1.2. Definición:

El esquema eléctrico es una representación pictórica de un circuito

eléctrico. Muestra los diferentes componentes del circuito de manera

simple y con pictogramas uniformes de acuerdo a normas, y las

conexiones de alimentación y de señal entre los distintos dispositivos. El

arreglo de los componentes e interconexiones en el esquema

generalmente no corresponde a sus ubicaciones físicas en el dispositivo

terminado.

La representación de las conexiones de los circuitos eléctricos puede

hacerse de tres formas, siendo estas:

Funcional

Multifilar

Unifilar

1.2.1. Unifilar:

Son los que representan en un solo trazo las distintas fases o conductores.

Un esquema o diagrama unifilar es una representación gráfica de una

instalación eléctrica o de parte de ella. En este se representan en una solo

línea (normalmente vertical) todos los elementos en forma unitaria, y se

indica por trazos oblicuos el número de elementos o conductores totales

que habrá en cada tramo. Cuando el número es superior a tres, se pone

una sola línea oblicua con una cifra a su lado que indica el número de

elementos.

1.2.2. Multifilar:

Son los esquemas que representan todos los trazos correspondientes a las

distintas fases o conductores.

En el que se representan todos los conductores del circuito, pero en este

caso siguiendo aproximadamente el trazado de la realidad del montaje.

1.2.3. Funcional:

En él se representan todos los elementos del

circuito en líneas verticales, comprendidas

estas entre dos líneas paralelas horizontales

que representan a los conductores de la

línea de alimentación.

1.3. Símbolos:

Los estándares o normas en los esquemáticos varían de un país a otro y

han cambiado con el tiempo. Lo importante es que cada dispositivo se

represente mediante un único símbolo a lo largo de todo el esquema, y que

quede claramente definido mediante la referencia y en la lista de partes.

1.4. Leyendas:

En un esquemático, los componentes se identifican mediante un descriptor

o referencia que se imprime en la lista de partes. Por ejemplo, C1 es el

primer condensador, L1 es el primer inductor, Q1 es el primer transistor, y

R1 es el primer resistor o resistencia. A menudo el valor del componente se

pone en el esquemático al lado del símbolo de la parte, pero más detalles

adicionales (ocultos) se pudieran enviar e imprimir en la lista de partes. Las

leyendas (como referencia y valor) no deben ser cruzadas o invadidas por

cables o alambres ya que esto hace que no se entiendan dichas leyendas.

1.5. Cableado y conexiones:

El cableado se representa con líneas rectas, colocándose generalmente las

líneas de alimentación en la parte superior e inferior del dibujo y todos los

dispositivos, y sus interconexiones, entre ambas líneas. Las uniones entre

cables suelen indicarse mediante círculos, u otros gráficos, para

diferenciarlas de los simples cruces sin conexión eléctrica.

2. EL CONTACTOR

2.1. Introducción:

En el siguiente informe se verá claramente la definición de contactor, sus

partes y funciones, aplicaciones principalmente en lo relacionado con el

control y la protección de elementos eléctricos como motores.

Un contactor actúa principalmente por medios magnéticos al igual que un

relé o un tiristor, y tienen como principal actividad el control de sistemas

industriales de alta potencia.

Las energías utilizadas para accionar un contactor pueden ser muy

diversas: mecánicas, magnéticas, neumáticas, fluídricas, etc. Los

contactores corrientemente utilizados en la industria son accionados

mediante la energía magnética proporcionada por una bobina, y a ellos nos

referimos seguidamente.

2.2. Definición:

Es un componente electromecánico, su objetivo es establecer o

interrumpir el paso de corriente eléctrica de un receptor o instalación, ya

sea en un circuito de potencia o en un circuito de mando, tan pronto se

energice la bobina. Con posibilidad de ser accionado a distancia.

Un contactor es fundamentalmente, un interruptor electromagnético,

accionado por un electroimán o bobina de corriente. Como tal, se lo utiliza

para permitir o interrumpir automáticamente el flujo de corriente a través de

motores y otros tipos de cargas de potencia.

El tamaño de un contactor, depende de la intensidad que es capaz de

establecer, soportar e interrumpir, así como del número de contactos de

que dispone (normalmente cuatro). El tamaño del contactor también

depende de la tensión máxima de trabajo que puede soportar, pero esta

suele ser de 660 V. para los contactores de normal utilización en la

industria.

2.3. Funciones:

Los contactores se emplean normalmente para conmutar tensiones bajas y

medias (menor a 1 kV) y corrientes desde unos pocos hasta varios

cientos de amperios.

De conmutación (todo o nada), establece o interrumpe la alimentación de

una instalación o un receptor (ej.: motor trifásico). Permite tareas de

automatización y protección.

Los contactos principales de este se conectan al circuito que se quiera

gobernar, asegurando el establecimiento y cortes de las corrientes

principales y según el numero de vías de paso de corriente podrá ser

bipolar, tripolar, tetra polar; realizando la maniobras simultáneamente en

todas la vías.

Los contactos auxiliares son de dos clases: abiertos (NA), cerrados (NC).

Estos forman parte del circuito auxiliar del contactor y aseguran las auto

alimentaciones, 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, esta mueve el núcleo en su interior y arrastra los contactos

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. Si se debe gobernar desde diferentes puntos, los pulsadores de

marcha se conectan en paralelo y el de parada en serie.

2.4. Clasificación:

Por su construcción

Contactores electromagnéticos: Su accionamiento se realiza a

través de un electroimán.

Contactores electromecánicos: Se accionan con ayuda de medios

mecánicos.

Contactores neumáticos: Se accionan mediante la presión de aire.

Contactores hidráulicos: Se accionan por la presión de aceite.

Contactores estáticos: Estos Contactores se construyen a base

de tiristores. Estos presentan algunos inconvenientes como: Su

dimensionamiento debe ser muy superior a lo necesario, la potencia

disipada es muy

grande, son muy

sensibles a los

parásitos internos y

tiene una corriente de

fuga importante

además su costo es

muy superior al de un

contactor

electromecánico

equivalente.

2.5. Ventajas:

Presentan muchas ventajas en cuanto a los siguientes aspectos, por lo que

se recomienda su utilización:

Automatización en el arranque y paro de motores

Posibilidad de controlar completamente una maquina desde varios

puntos de maniobras estaciones.

Se puede maniobrar circuitos sometidos a a corrientes muy altas,

mediante corrientes muy pequeñas.

Seguridad para el personal técnico, ya que las maniobras se realizan

desde lugares alejados del motor u otro tipo de carga.

Control y automatización de equipos y maquinas con procesos

complejos, mediante la ayuda de aparatos auxiliares (como

interruptores de posición, detectores

inductivos, presostatos, temporizadores, etc.), y un ahorro de tiempo a

la hora de realizar algunas maniobras.

Se montan sobre rieles o perfiles normalizados DIN de 35 mm

cuadrados de ancho, como casi todos los dispositivos de maniobra,

mando y protección modernos, lo cual simplifica el diseño de

aplicaciones y permite aprovechar al máximo el espacio disponible en

los tableros. Como alternativa, pueden ser también fijados mediante

tornillos.

Disponen de una gran variedad de accesorios, incluyendo bloques de

contactos NO y NC de instalación frontal o lateral, los cuales se

acoplan generalmente a presión, sin necesidad de herramientas. Esta

característica reduce al mínimo el tiempo de montaje y garantiza

conexiones confiables y seguras.

2.6. Partes:

Carcasa

Es el soporte fabricado en material no conductor que posee rigidez y

soporta el calor no extremo, sobre el cual se fijan todos los componentes

conductores al contactor. Además es la presentación visual del contactor.

Electroimán

Es el elemento motor del contactor, compuesto por una serie de

dispositivos, los más importantes son el circuito magnético y la bobina; su

finalidad es transformar la energía eléctrica en magnetismo, generando así

un campo magnético muy intenso, que provocará un movimiento mecánico.

Bobina

Es un arrollamiento de cable de cobre muy delgado con un gran número de

espiras, que al aplicársele tensión genera un campo magnético. Éste a su

vez produce un campo electromagnético, superior al par resistente de los

muelles, que a modo de resortes, se separan la armadura del núcleo, de

manera que estas dos partes pueden juntarse estrechamente.

Núcleo

Es una parte metálica, de material ferromagnético, generalmente en forma

de E, que va fijo en la carcasa. Su función es concentrar y aumentar el flujo

magnético que genera la bobina (colocada en la columna central del

núcleo), para atraer con mayor eficiencia la armadura.

Espira de sombra

Forma parte del circuito magnético, situado en el núcleo de la bobina, y su

misión es crear un flujo magnético auxiliar desfasado 120° con respecto al

flujo principal, capaz de mantener la armadura atraída por el núcleo

evitando así ruidos y vibraciones.

Armadura

Elemento móvil, cuya construcción es similar a la del núcleo, pero sin

espiras de sombra. Su función es cerrar el circuito magnético una vez

energizada la bobina, ya que debe estar separado del núcleo, por acción

de un muelle. Este espacio de separación se denomina cota de llamada.

Contactos principales.

Tienen por finalidad abrir o cerrar el circuito de fuerza o potencia.

Contactos auxiliares (NO)

Se emplean en el circuito de mando o maniobras. Por este motivo

soportarán menos intensidad que los principales.

2.7. Hay que añadir que el contactor:

es muy robusto y fiable, ya que no incluye mecanismos delicados.

se adapta con rapidez y facilidad a la tensión de alimentación del

circuito de control (cambio de bobina).

facilita la distribución de los puestos de paro de emergencia y de los

puestos esclavos, impidiendo que la máquina se ponga en marcha sin

que se hayan tomado todas las precauciones necesarias.

protege el receptor contra las caídas de tensión importantes (apertura

instantánea por debajo de una tensión mínima).

funciona tanto en servicio intermitente como en continuo.

CONCLUSIONES

los contactores son de gran uso e importante uso a nivel industrial, tanto en

seguridad como en control de procesos.

La bobina es un elemento fundamental para el funcionamiento del contactor

magnético

Los contactos del contactor son los principales elementos cuando se va a dar una

aplicación real a dicho elementos electromagnéticos (o mecánicos).

Existe gran variedad de contactores que tienen diversos usos, entre ellos se

encuentran el contactor neumático el hidráulico. Etc.

Los diagramas eléctricos pretenden ayudar a la fácil comprensión de instalaciones,

organizando el trabajo y normalizando lo que se pretende hacer por medio de

símbolos.

Cada tipo de esquema eléctrico se aplica para sistemas específicos.

El diagrama funcional a comparación de los otros dos (unifilar, Multifilar), conlleva

a una observación más fácil y rápida ya que es más simple.

Existe gran variedad de dispositivos auxiliares de mando, la diferencia entre unos

y otros radica muy especialmente en el campo de aplicación, 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.

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.

BIBLIOGRAFÍA Y CIBERGRAFIA

Electricidad I: practicas y teoría básica (José Manzano Orrego)

http://www.etitudela.com/profesores/rbv/04f7af9bf50f1820a/04f7af9bf50f22910/ind

ex.html

principios de electrotecnia Adolf Senner

http://www.aqpfico38.com/temas/uploads/2011/partes-del-contactor.jpg

http://ingenieriaelectricaexplicada.blogspot.com/2009/12/introduccion-los-

contactores.html

http://ingenieriaelectricaexplicada.blogspot.com/2009/12/ok-clasificacion-de-los-

contactores.html

http://es.wikipedia.org/wiki/Diagrama_electr%C3%B3nico

http://es.wikipedia.org/wiki/Contactor