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1 INSTALACIÓN DE CONTACTORES ELÉCTRICOS 1)MARCO TEORICO El contactor es un aparato eléctrico de mando a distancia, que puede cerrar o abrir circuitos, ya sea en vacío o en carga. Es la pieza clave del automatismo en el motor eléctrico. Su principal aplicación es la de efectuar maniobras de apertura y cierra de circuitos relacionados con instalaciones de motores. Excepto los pequeños motores individuales, que son accionados manualmente o por relés, el resto de motores se accionan por contactores. Un contactor está formado por una bobina y unos contactos, que pueden estar abiertos o cerrados, y que hacen de interruptores de apertura y cierre de la corriente en el circuito. La bobina es un electroimán que acciona los contactos, abriendo los cerrados y cerrando los contactos abiertos. Cuando le deja de llegar corriente a la bobina los contactos vuelven a su estado de reposo. Aquí vemos un contactor real y el símbolo que se utiliza para los circuitos: http://www.areatecnologia.com/electricidad/rele.html http://www.areatecnologia.com/EL%20MOTOR%20ELECTRICO.htm 2 PARTES: a) 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. b) 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. c) Bobina: Es un arrollamiento de alambre 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 separan la armadura del núcleo, de manera que estas dos partes pueden juntarse estrechamente. Cuando una bobina se alimenta con corriente alterna la intensidad absorbida por ésta, denominada corriente de llamada, es relativamente elevada debido a que en el circuito solo se tiene la resistencia del conductor. d) Esta corriente elevada genera un campo magnético intenso, de manera que el núcleo puede atraer a la armadura y vencer la resistencia mecánica del resorte o muelle que los mantiene separados en estado de reposo. Una vez que el circuito magnético se cierra, al juntarse el núcleo con la 3 armadura, aumenta la impedancia de la bobina, de tal manera que la corriente de llamada se reduce, obteniendo así una corriente de mantenimiento o de trabajo más baja. Se hace referencia a las bobinas de la siguiente forma: A1 y A2. e) 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. 4 REPRESENTACION O SIMBOLOGIA MARCADO DE BORNES 5 • Bobina: se marca con A1 y A2. • Contactos auxiliares: Como ya hemos nombrado, existen contactos normalmente abiertos (NO) o (NA) y normalmente cerrados (NC). - Contactos NO: Se les asignarán números de 2 cifras, la primera cifra indica el número de orden y la segunda deberá ser 3 y 4. Ejemplos: 13-14, 23-24, 33-34. - Contactos NC: Se les asignarán números de 2 cifras, la primera cifra indica el número de orden y la segunda deberá ser 1 y 2. Ejemplos: 11-12, 21-22, 31-32. - Contactos principales: Se marcan con los siguientes números o letras: 1-2, 3-4, 5-6, o L1-T1, L2-T2, L3-T3. • El Contactor se denomina con las letras KM seguidas de un número. • Relé Térmico: Los bornes principales se marcarán como los contactos principales del contactor, 1-2, 3-4, 5-6, o L1-T1, L2- T2, L3-T3. Los contactos auxiliares serán, 95-96 contacto cerrado y 97-98 contacto abierto. 2)PARTE EXPERIMENTAL Reconocer e identificar los terminales de alimentación de un contactor. 6 Identificar los contactos principales y observar su codificación. Identificar los diferentes contactos auxiliares y observar su codificación. Armar el circuito de alimentación y verificar el correcto funcionamiento del contactor. Identificar los diferentes contactos auxiliares que dispone el contactor y registre el sistema de codificación de terminales. Desmontar un contactor de instrucción y proceda a reconocer los componentes internos, registrando sus características, posteriormente proceda a su ensamble correcto y verifique su funcionamiento. Diferencias entre un contactor ELECTROMECANICO y un contactor de ESTADO SÓLIDO. Contactores electromecánicos: El contactor es un componente electromecánico de mando, encargado de conectar o interrumpir el paso de corriente en sus contactos, que se abren o cierran gracias al accionamiento de una bobina eléctrica. Cuando esta bobina recibe la alimentación de la corriente eléctrica se comporta como un electroimán, lo cual hace que jale los contactos abriendo o cerrando los mismos. Estos contactor funcionan como interruptores, y que pueden se gobernados a distancia. Se puede decir que se encuentra en dos estados de funcionamiento, una estable o de reposo cuando la bobina no recibe acción alguna del circuito de mando, y la otra inestable, cuando actúa dicha acción. 7 Contactores estáticos o de estado sólido: Estos contactores se construyen a base de tiristores. Este tipo de contactores es accionado en el paso cero de la tensión el cual es ventajoso para su vida útil del contactor. Desventajas este tipo de contactores es accionado en el paso cero de la tensión el cual es ventajoso para su vida útil del contactor este tipo de contactores es accionado en el paso cero de la tensión el cual es ventajoso para su vida útil del conta • Su dimensionamiento debe ser muy superior a lo necesario. • La potencia disipada es muy grande (30 veces superior). • Son muy sensibles a los parásitos internos y tiene una corriente de fuga importante. • Su costo es muy superior al de un contactor electromecánico equivalente. Ventajas • Altas velocidades de conmutación • Baja capacidad de acoplamiento • Totalmente silenciosos • Compatibles con controles lógicos y controles programables PLC, disponibles en modelos compatibles con entradas analógicas, TIL y CMOS 8 1. Enumere las diferencias entre un RELE y un CONTACTOR. • Si bien constructivamente son similares a los relés, no son lo mismo. Su diferencia radica en la misión que cumple cada uno: ambos permiten controlar en forma manual o automática, ya sea localmente o a distancia toda clase de circuitos, pero mientras que los relés controlan corrientes de bajo valor como las de circuitos de alarmas visuales o sonoras, alimentación de contactores, etc; los contactores se utilizan como interruptores electromagnéticos en la conexión y desconexión de circuitos de iluminación y fuerza motriz de elevada tensión y potencia. • Los contactores se utilizan para conectar de forma indirecta cargas inductivas, capacitivas y resistivas que consumen elevadas cantidades de corriente, ya que los contactos de estos dispositivos están diseñados para resistir elevadas corrientes de conmutación; Por otro lado, los relevadores son dispositivos diseñados para protección y control y sus contactos no tienen la capacidad de manejar elevadas corrientes, sin embargo, se pueden utilizar en la conexión de algunas cargas de bajo consumo de potencia, como serian pequeños ventiladores, motores de cd, lámparas y encendido de equipos electrónicos. • Los contactores cuando se conectan de forma indirecta esta puede ser por una simple botonera,por un sistema de sensores o como resultado de una función lógica compleja y puede realizarse de forma local o remota; mientras hay relevadores para diferentes aplicaciones ya sea para la 9 lógica de los sistemas de control eléctrico o para la protección de las máquinas eléctricas. 2. Explique las razones que justifican la representación de los esquemas de fuerza y los esquemas de control en forma independiente. • En el esquema de fuerza van a ir conectados los elementos que van a ser controlados ya sea como motores, transformadores u otros, estos elemento trabajan con valores de corrientes y tensión muy elevados por lo cual es necesario de aislarlos por seguridad. • El esquema de control nos permitirá maniobrar con total seguridad a los elementos del esquema de fuerza ya sea a larga o corta distancia, sin necesidad de acercarnos a ellos mediante el uso de contactares, botones u otros, evitando posibles accidentes ya que estos funcionan con valores de tensión y corriente bajos. OBSERVACIONES Y CONCLUSIONES: El manejo de la simbología eléctrica respecto a las normas ANSI y DIN resulta muy ventajoso en la vida profesional debido a que varias empresas que llevas años en funcionamiento tienen instalaciones con normas ANSI y otras a las normas DIN. La bobina es el elemento fundamental para el funcionamiento del contactor. 10 El arco eléctrico es el principal obstáculo en el diseño de instalaciones con contactores. Los contactores presentan ventajas en cuanto a los siguientes aspectos, por los que se recomienda su utilización: automatización en el arranque y paro de motores, posibilidad de controlar completamente una máquina, desde varios puntos de maniobra o estaciones. Gracias a los contactores se pueden maniobrar circuitos sometidos a corrientes muy altas, mediante corrientes muy pequeñas, seguridad para personal técnico, dado que las maniobras se realizan desde lugares alejados del motor u otro tipo de carga. El uso de los contactores conjuntamente con los PLC presenta grandes ventajas tanto en la maniobra del circuito de fuerza y su protección, ya que se puede diseñar un circuito de control mucho más complejo, seguro y eficaz.
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