EL CONTACTOR.

Es un dispositivo eléctrico que cumple la función de apertura y cierre de circuitos eléctricos, mediante la conexión y desconexión de sus contactos a través de una señal externa. Posee la capacidad de soportar la apertura de circuitos en condiciones normales de funcionamiento y además de tolerar grandes valores de corriente en sus contactos principales.

contactor
simbologia

La conexión y desconexión del contactor se realiza a través de la señal que llega a su BOBINA, desde los terminales A1 y A2, la cual funciona como un electroimán que al energizarse, atrae la pieza “1” que es solidaria con el conjunto de contactor principales y auxiliares.


CARACTERISTICAS DEL CONTACTOR

Opera elevados valores de corriente de las cargas, mediante el comando de
corrientes de pequeño valor.
Funcionamiento de forma continua o intermitente.
Opción de mando a distancia.
Duración prolongada, con millones de maniobras.
Realización de circuitos simples o complejos, mediante contactos auxiliares,
elementos adicionales, etc.
Mantenimiento de la bobina, mediante su reemplazo ante una ruptura de
ella.

CONTACTOS AUXILIARES.

Se utilizan para el desarrollo del circuito de comando, el cual hará que se energicela bobina conectando y desconectando el contactor. Dependiendo del modelo decontactor poseen contactos auxiliares adicionales incluidos. Caso contrario, se deben adicionar estos contactos auxiliares mediante elementos externos al contactor. Su accionamiento es mecánico, mediante una sujeción física al contactor.

Los contactos auxiliares se identifican con los números “1-2” en los bornes, indicando para el caso de contacto normal cerrado (NC). Para el caso de contacto normal abierto (NA o NO) “3-4”.
Cuando se indica un estado de los contactos, como normal cerrado o normal abierto, están indicando su estado en el modo de reposo, sin tensión en la bobina.

RELE TÉRMICO DE SOBRECARGA.

Un relé térmico es un aparato diseñado para la protección de motores contra sobrecargas, fallo de alguna fase y diferencias de carga entre fases. Posee contactos principales de potencia: 1-2, 3-4 y 5-6. El aparato incorpora dos contactos auxiliares, para su uso en el circuito de mando:
1 (un) contacto normal abierto (NO) identificado con la numeración 97-98 en sus bornes
1 contacto normal cerrado (NC) identificado con la numeración 95-96 en su bornes
Dispone de un botón regulador-selector de la intensidad de protección. Además,incorpora un botón de prueba (STOP), y otro para restaurar el circuito (RESET).

Relé termico de sobrecarga

El relé térmico actúa en el circuito de mando, con dos contactos auxiliares y en el circuito de potencia, a través de sus tres contactos principales.
El elemento, relé de sobrecarga térmico, no actúa en cortocircuitos; por lo que se debe implementar un elemento más de protección (fusible, interruptor magnético, etc.) para esta falla, aguas arriba.

Una vez decidido los elementos que integrarán la instalación eléctrica y su papel en esta, se procede a representar gráficamente el esquema eléctrico. Representando una serie de normas para el trazado y confección del esquema.

ELEMENTOS DE ACCIONAMIENTO

La puesta en funcionamiento de los circuitos con contactores estará a cargo deelementos accionados de forma manual por el operador (pulsadores, llaves, pedaleras, etc.) o también su funcionamiento puede estar establecido mediante accionamientos externos sin presencia del operador (por ejemplo: fotocélulas, sensores de temperatura, de presión, temporizadores, automáticos de tanque, controladores digitales, etc.).


ELEMENTOS MANUALES

Son elementos de accionamiento que sirven para abrir ocerrar un circuito de control, permitiendo el paso o no de la corriente a través de ellos.

Pulsador ON OFF

Como su nombre lo indica, su funcionamiento es mientras se mantenga pulsándolo, luego de retirada la acción, este volverá a su estado de reposo (Normal abierto NO o normal cerrado NC).

ELEMENTOS AUTOMATICOS

Los siguientes elementos actuarán de forma directa sobre la bobina del contactor, salvo que manejen valores de tensiones diferentes.

RELE AUXILIAR.

Se puede optar por su uso cuando conviven diferentes valores de tensiones en un mismo circuito. Ejemplo: iluminación en 220V y accionamiento en 12V; o circuitos de automáticos de tanques, donde los flotantes están a tensión de 24V y los contactores poseen bobina de 220V.

EJEMPLO DE APLICACIÓN PARA ELEVACION DE AGUA:

Un Caso en particular de utilización de relé auxiliar, es cuando se debe comandar una bomba (monofásica o trifásica) mediante un contactor con BOBINA DE 220V. Por cuestiones de seguridad, los automáticos de tanques deben ser usados con tensiones de hasta 24V (tensión de
seguridad). De esta forma se utiliza el relé auxiliar, cuando existan diferentes valores de
tensiones convivientes. Si el contactor hubiera sido de bobina 24Vca, se elimina el uso del relé, actuando directamente con los automáticos de tanque.

SELECCIÓN DE CONTACTOR.

Un contactor es un aparato de maniobra con una elevada capacidad de operación destinado a la conexión y desconexión de cargas bajo diferentes condiciones de servicio. Las distintas normas han elaborado documentos que fijan pautas para la selección de tales dispositivos según las condiciones o categorías de uso.

Criterios para la elección del contactor:

Tensión de la red de la instalación (220V, 380V)
Tensión de la bobina (24V, 220V, 380V, CC o CA)
Potencia nominal de la carga que maniobrará.
Categoría de servicio:

categorias de sevicio

Poder de Cierre: Corriente que el contactor puede establecer en forma satisfactoria y sin riesgo de soldadura de sus contactos.

Poder de Corte: Corriente que el contactor puede cortar, sin riesgo de daño de los contactos y del aislamiento.


Intensidad de servicio: valor de intensidad de corriente que circula por sus contactos principales de forma permanente.
Toda la información necesaria se encuentra en la placa de características del contactor que normalmente se encuentra en uno de los laterales del mismo, en caso de duda, consultar las especificaciones técnicas en un catálogo del fabricante.

CRITERIOS DE PROTECCIÓN CON CONTACTORES

Todo circuito de fuerza deberá estar protegido frente a SOBRECARGAS Y CORTOCIRCUITOS, utilizando para ello una combinación de los dispositivos vistos en fichas anteriores. A la combinación de ambas protecciones se suele encontrar en un mismo dispositivo denominado GUARDAMOTOR. Tendremos entonces varias posibilidades:

Protección contra cortocircuitos: Mediante fusible o un interruptor electromagnético situados antes del contactor.
Protección contra sobrecargas: mediante un relé térmico de sobrecarga o un interruptor termomagnético, en este último caso, podemos sustituir la protección contra cortocircuitos por un dispositivo que combina ambos tipos de protección denominado GUARDAMOTOR; y que está diseñado para soportar las corrientes de arranque de motores.

En el caso de utilizar 2 dispositivos diferentes, uno para la protección contra cortocircuitos y el otro para la protección contra sobrecargas, dispondremos la primera protección en la cabecera de la instalación, mientras que el térmico se dispondrá entre el contactor y el receptor. Si optamos por proteger la instalación con un dispositivo combinado, este se colocará en cabecera de la instalación, aguas arriba del contactor.

DIAGRAMA FUNCIONAL

Se conoce con este nombre a la representación de circuitos basado en la funcionalidad y lógica de las operaciones que de ellos se espera. No es un esquema cableado con detalles minuciosos, sin embargo es posible llevar a la práctica la realización de cualquier circuito, mediante estos diagramas.
Se van a encontrar 2 representaciones con diferente funcionamiento pero la misma finalidad, hacer funcionar el circuito, y son, CIRCUITO DE POTENCIA O FUERZA y CIRCUITO
DE MANDO O CONTROL. En el esquema en cuestión se suele representar en formas separadas los circuitos, aunque en oportunidades se encontraran vinculados entre sí.

circuito de potencia de fuerza
Circuito de potencia o fuerza
Circuito de mando o control

Para el momento del cableado, se observan ambos circuitos; el circuito de potencia será el de mayor corriente (el que alimenta la carga), por lo que se identifica con RS-T-N o L1-L2-L3-N. El circuito de mando es de poca potencia, por lo que el cableado se realiza con bajas secciones de cables.

SIMBOLOGIAS

simbología eléctrica normalizada

Para el desarrollo de los circuitos conoceremos algunos de los símbolos más comunes de utilizar:

Contactor tetrapolar, Bobina A1 – A2; Bornes principales:
1-2, 3-4 y 5-6. Borne auxiliar NA (normal abierto) 13-14.


Relé Térmico de protección. Tripolar. Bornes principales 12, 3-4, 5-6. Contactos auxiliares del relé: Normal cerrado (NC) 95-96 y Normal abierto (NA) 97-98. Los contactos auxiliares del relé son fijos al aparato, accionado cuando el relé actúa por alguna falla detectada.


Indicador luminoso. Bornes X1-X2.

Pulsador normal abierto (NA) 3-4 y pulsador normal cerrado (NC) 1-2. Este tipo de accionamiento es con resorte, es decir, cuando se retira el accionamiento manual el contacto vuelve a su estado de reposo (Abierto o cerrado). Funcionan independientemente.

Pulsador normal abierto y normal cerrado en un solo elemento. Cuando se acciona manualmente, sus contactosse actúan a la vez, el NA (13-14) se cierra y el NC (21-22) se abre. Volviendo a su estado de reposo al retirar el accionamiento manual.


Transformador con indicador luminoso. Bornes X1-X2. Para cuando existen diferentes valores de tensión en el circuito.

simbologia 1
simbologia 2

Cuando hay más de un contacto auxiliar asociado a un contactor, se suelen indicar en el diagrama con 2 números:

LOGICA DE FUNCIONAMIENTO – “Circuito de Arranque Directo”

Para entender la lógica de funcionamiento de los circuitos con contactores, comenzaremos con el circuito más sencillo y de uso común, que es conocido como arranque directo; el cual posee 1 contactor tetrapolar, un relé térmico, protecciones, y un juego de pulsadores (1 NA y 1 NC).

Esquema Nº1 PASOS:

Paso 1: Para arrancar el motor se cierra manualmente el interruptor general a1 (en
el circuito de potencia).
Paso 2: se actúa sobre el pulsador de marcha (NA) b1.

Esquema para arranque

Esto excita la bobina del contactor principal (a1-a2) por lo que cierra todos sus contactos asociados debido a la fuerza magnética y llega tensión al motor (ver circuito principal) por lo que arranca en ese momento.

circulacion de la corriente en el moemnto de accionar a marcha

Circulación de la corriente en el instante que se acciona el pulsador de marcha b1. Al mismo tiempo se acciona elcontacto auxiliar c1 (NA) 13-14Circulando también por éste corrientehacia la bobina del contactor C1.

Como la bobina del contactor esta energizada y los contactos auxiliares accionados; al momento de soltar el pulsador, este se abre, no circulando mas corriente por él, pero si lo hace por el contacto auxiliar que sigue cerrado, gracias a que la bobina del contactor nunca se des-energizó.

Es decir, aunque se deje de pulsar b1, el motor sigue girando debido al contacto auxiliar c1 del contactor (ver circuito de mando) que está cerrado por estar excitada su bobina, es decir el contacto auxiliar c1 sirve de retención o mantenimiento de la bobina y va en paralelo con el pulsador de marcha. Para parar el motor se pulsa b0 (pulsador de parada NC, 11-12) lo que des-excita la bobina, quedando ésta sin tensión y abre el contactor y todos sus contactos auxiliares asociados.

Estado de falla:

Si estando funcionando el motor se produce una sobrecarga, actúa el relé térmico e3 (ver circuito de potencia) que abre su contacto auxiliar (NC) e3 (95-96), en el circuito de mando, provocando que la bobina del contactor se quede sin tensión y abre el circuito principal y todos sus contactos auxiliares, protegiendo al motor.
A su vez, el contacto del relé térmico e3 (NA) (97-98), se cierra, cuando todo el circuito esta desactivado, sirviendo dicho contacto para ser usado con una señal luminosa o una alarma sonora, indicando que hubo una falla en el motor y requiere mantenimiento.


NOTA: se recomienda para el correcto funcionamiento de los circuitos (mando y potencia) que posean protecciones generales independientes. Piudiendo ser mediante fusible sumado a un dispositivo termomagnético.

Circuito Inversor de Giro en motor trifásico.

Adelantando los conceptos sobre motores (en próximas fichas), se recurre al motor
aincrónico trifásico, con rotor de jaula de ardilla, en el cual, explicado metódicamente se puede invertir su giro intercambiando 2 (dos) de sus 3 (tres) fases de alimentación. Es decir, si en sus
bornes alimentamos mediante la secuencia L1-L2-L3, para invertir su giro podremos alimentar L1-L3-L2 o L2-L1-L3 o L3-L2-L1. Siempre alternando solo 2 de las 3 fases, de cómo era su alimentación
inicial.

Inversosr de giro de motor

En el circuito principal (del esquema Nº2) se observa que si actúa el contactor C1 le llega la tensión al motor (U1, V1, W1) en la secuencia R-S-T. Si funciona el contactor C2, se obtiene una inversión en las fases de entrada llegando a U1, V1, W1 las fases T-S-R, lo que hace que el motor cambie de sentido de giro al haber intercambiado las fases R y T.

Hay que evitar que ambos contactores funcionen a la vez puesto que se provocaría un cortocircuito entre las fases R y T, esto se evita en el circuito de mando haciendo que los circuitos de “giro a izquierda” o “giro a derecha” estén enclavados entre sí, lo que se logra conectando en serie con la bobina de un contactor (C1), un contacto auxiliar normalmente cerrado (NC) del segundo contactor y viceversa.

seguridad

Al mismo tiempo, y con objeto de proporcionar una mayor seguridad al conjunto, el inversor dispone de un enclavamiento suplementario que se aplica a los pulsadores.

En el circuito de mando del esquema Nº2 se muestra también este segundo enclavamiento utilizando pulsadores de doble efecto que a la vez que abren un circuito cierran el otro. Obsérvese por ejemplo que al pulsar b1 se cierra (31-32) de la rama primera, por lo que se alimenta la bobina del contactor de marcha izquierda C1, lo que cierra el contacto c1 de mantenimiento de este contactor, (que está en paralelo con la conexión serie de ambos pulsadores), girando el motor
hacia la izquierda aunque se deje de pulsar b1.


Por otro lado, al excitarse la bobina C1 se producirá la apertura del contacto normalmente cerrado (NC) c1 que está en serie con la bobina del contactor C2 lo que asegura el enclavamiento eléctrico entre ambos contactores. La parada se consigue apretando el pulsador de paro b0. Presionando b2 se conseguiría que el motor gire a la derecha. Obsérvese también que si se presionan ambos
pulsadores b1 y b2 no entraría en funcionamiento ningún contactor debido al enclavamiento eléctrico existente tanto entre ambos pulsadores como entre ambos

NOTA: El esquema nº2 no es el único para producir la inversión de giro de manera automática, existen varios circuitos para el mismo propósito. Incluso comandado mediantes PLC.

ACLARACION IMPORTANTE: Todos los circuitos mencionados como ejemplos y los que se pueden realizar para ciertos tipos de tareas que intervengan contactorespara su funcionamiento, se debe tener en cuenta que todo elemento de accionamiento, manual o automático, actúan sobre la bobina del contactor, el cual este una vez energizado alimentará la carga en cuestión.

De esta manera, el circuito de potencia siempre será el encargado de alimentar la carga y será por este, donde circulará la corriente de carga, que en muchas oportunidades será de grandes valores. El circuito de mando, solo será el encargado de llevar tensión a la bobina del contactor (24V, 220V, 380V) y por este circuito circulará una pequeña corriente que alimentará la bobina y cargas como
indicadores luminosos y alarmas.

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4 comentarios

  1. Muy bien explicado, tengo mucho tiempo de no practicar la instalación de circuitos eléctricos y de control y se van olvidando con el tiempo si no lo prácticas o te dedicas a ello. Gracias

  2. Hola cómo están.. pregunta tengo que conectar un motor trifásico de 1 hp.
    Puedo obviar o mejor dicho no poner el rele termico y solamente conectar la térmica trifasica con un contactor bobina 220 v…
    Saludos.

    1. globalepika

      Hola Claudio, gracias por tu consulta, se la remitimos al experto para que el mismo pueda responderte, en cuanto nos responda te reproducimos la rspuesta acá!..abrazo

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