Contactores

Un contactor es un dispositivo con capacidad de cortar la corriente eléctrica de un receptor o instalación con la posibilidad de ser accionado a distancia, que tiene dos posiciones de funcionamiento: una estable o de reposo, cuando no recibe acción alguna por parte del circuito de mando, y otra inestable, cuando actúa dicha acción. Este tipo de funcionamiento se llama de “todo o nada”.

Clasificación

-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 un gas.

-Contactores hidráulicos. Se accionan por la presión de un líquido.

 

Constitución de un contactor electromagnético

- contactos principales. Son los destinados a abrir y cerrar el circuito de potencia. Están abiertos en reposo.

- Contactos auxiliares. Son los encargados de abrir y cerrar el circuito de mando. Están acoplados mecánicamente a los contactos principales y pueden ser abiertos o cerrados.

- bobina. Elemento que produce una fuerza de atracción (FA) al ser atravesado por una corriente eléctrica. Su tensión de alimentación puede ser de 12, 24 y 220V de corriente alterna, siendo la de 220V la más usual.

- Armadura. Parte móvil del contactor. Desplaza los contactos principales y auxiliares por la acción (FA) de la bobina.

- Núcleo. Parte fija por la que se cierra el flujo magnético producido por la bobina.

- Resorte. Es un muelle encargado de devolver los contactos a su posición de reposo una vez cesa la fuerza FA.

 

Funcionamiento del contactor

A los contactos principales se conectan al circuito que se quiere gobernar. Asegurando el establecimiento y cortes de las corrientes principales y según el número de vías de paso de corriente, será bipolar, tripolar, tetrapolar, etc. realizándose las maniobras simultáneamente en todas las vías.

Los contactos auxiliares son de dos clases abiertos y cerrados. Estos forman parte del circuito auxiliar del contactor y aseguran las autoalimentaciones , 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, mueve el núcleo en su interior y arrastra los contactor 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.

La bobina está concebida para resistir los choque mecánicos provocados por el cierre y la apertura de los contactos y los choques electromagnéticos debidos al paso de la corriente por sus espiras, con el fin de reducir los choques mecánicos la bobina o circuito magnético, a veces los dos se montan sobre amortiguadores.

Si se debe gobernar desde diferentes puntos, los pulsadores de marcha se conectan en paralelo y el de parada en serie.

Simbología y referenciado de bornes

Los bornes de conexión de los contactores se nombran mediante cifras o códigos de cifras y letras que permiten identificarlos, facilitando la realización de esquemas y las labores de cableado.

- Los contactos principales se referencian con una sola cifra, del 1 al 16.

- Los contactos auxiliares están referenciados con dos cifras. Las cifras de unidades o cifras de función indican la función del contacto:

* 1 y 2, contacto normalmente cerrados (NC).

* 3 y 4, contacto normalmente abiertos (NA).

* 5 y 6, contacto de apertura temporizada.

* 7 y 8, contacto de cierre temporizado.

- La cifra de las decenas indica el número de orden de cada contacto en el contactor. En un lado se indica a qué contactor pertenece.

- Las bobinas de un contactor se referencian con las letras A1 y A2. En su parte inferior se indica a qué contactor pertenece.

- El contactor se denomina con las letras KM seguidas de un número de orden.

 

Elección de un contactor electromagnético

Es necesario conocer las siguientes características del receptor:

- La tensión nominal de funcionamiento, en voltios (V).

- La Corriente de servicio (Ie) que consume, en amperios (A).

Potencia mecánica (Pm) (kW)    Corriente de servicio (Ie) (A)
                                                            220 V 380 V
                 0,75                                       3         2
                 1,1                                         4         2,5
                 1,5                                         6         3,5
                 2,2                                         8,5      5
                 3                                            11       6,5
                 4                                            14,5    8,5
                 5,5                                         18       11,5
                 7,5                                         25       15,5
                10                                           35       21
                11                                           39       23
                15                                           51       30
                22                                          73,5     44
 

- La naturaleza y la utilización del receptor, o sea, su categoría de servicio.

Categoría de servicio      Ic / Ie      factor de potencia
             AC1                               1                       0,95
             AC2                             2,5                      0,65
             ACE                               1                       0,35
             AC4                              6                        0,35
 

- La corriente cortada , que depende del tipo de categoría de servicio y se obtiene a partir de la corriente de servicio, amperios (A).

  Los pasos a seguir para la elección de un contactor son los siguientes:

1. Obtener la corriente de servicio (Ie) que consume el receptor.

2. A partir del tipo de receptor, obtener la categoría de servicio.

3. A partir de la categoría de servicio elegida, obtener la corriente cortada (Ic) con la que se obtendrá el calibre del contador.

Además, hay que considerar la condición del Factor de potencia, ya que, en el caso de los circuitos de alumbrado con lámparas de descarga (vapor de mercurio, sodio,…) con factor de potencia 0,5 (sin compensar), su categoría de servicio es AC3,aunque por su naturaleza debería ser AC1. Mientras que si estuviera compensado a 0,95, su categoría sería AC1.
aplicaciones

Las aplicaciones de los contactores, en función de la categoría de servicio, son:

Categoría de servicio                                        Aplicaciones
 
AC1                                                 Cargas puramente resistivas para calefacción eléctrica,…
 
AC2                                                 Motores asíncronos para mezcladoras, centrífugas,…
 
AC3                                           Motores asíncronos para aparatos de aire acondicionado,        

                                                                               compresores, ventiladores,…
 
AC4                                                 Motores asíncronos para grúas, ascensores,…
 

EJEMPLO

Elegir el contactor más adecuado para un circuito de calefacción eléctrica, formado por resistencias débilmente inducidas, cuyas características son las siguientes:

- Tensión nominal: 220 V

- Potencial total: 11 kW

- Factor de potencia: 0,95 inductivo.

 

Solución:

1. La corriente de servicio se obtiene aplicando la expresión de la potencia en circuito trifásico: Ic = P / raizcad3 * V * cosj = 30,5 A

2. La categoría es AC1, por ser resistivo el receptor y su factor de potencia próximo a la unidad.

3. La corriente cortada es igual a la servicio, por lo que el calibre del contactor a elegir es de 32 A.

 

Las categorías del contactor elegido son:

- Categoría: AC1 (por ser el cos j = 0,95).

- Calibre: 32 A.

 

GLOSARIO

Flujo magnético: Magnitud física que se produce en el interior de una bobina situada en un circuito magnético, cuando se le aplica una corriente eléctrica entre sus extremos. Este flujo se cierra a través del núcleo y la armadura, produciéndose una fuerza de atracción entre las mismas.

Corriente de servicio: Corriente que consume un receptor (estufa eléctrica, lámpara, motor,…) de forma permanente.

Calibre: La corriente que es capaz de soportar el contactor durante 8 horas seguidas sin que se sobrecaliente. AC1, AC2,…

Corriente cortada: La máxima corriente que es capaz de cortar un contactor sin destruirse por sobrecalentamiento (soporta 1.000.000 de maniobras aprox.).


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