Que es un contactor?

Un contactor está formado por una bobina (Figura 1) y unos contactos, que pueden estar abiertos o cerrados, y que hacen de interruptores de apertura y cierre de la corriente en el circuito, su funcionamiento es igual que un relé o relay tradicional. Quieres saber como funciona un relé o relay  ? …Clic Aquí

Constitución Electromecánica:

1. 1. Carcaza: Base y cámara apaga chispas.
   2. Circuito: Bobina, resorte, núcleo y armadura
   3. Contactos : Principales y auxiliares (para trabajo en CA y CC)

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.

Elecroimán: Es el componente principal de un contactor, básicamente tiene la función de  transformar la energía que recibe; en un campo magnético y consecuencia de esto generar los movimientos mecánicos que permiten  la apertura o cierre de los contacto, consta de varias partes: bobina, núcleo y armadura.

1. 1. La bobina es un elemento pasivo, consiste en un enrrollamiento de alambre de cobre con gran numero de espiras  y tiene dos terminales, esta es capaz de generar un flujo magnético cuando se hace circular una corriente eléctrica, también la encontramos en los relés o relay.  Su función principal  consisten en generar un campo electromagnético, que permita vencer la resistencia del resorte de retorno que atrae fuertemente la armadura móvil (martillo) y por consiguiente permitirá al contactor cambiar de estado sus contactos, los cerrados se abrirán y los abiertos de cerraran. De esta forma se dice que el contactor está accionado o “enclavado”. Cuando le deja de llegar corriente a la bobina los contactos vuelven a su estado anterior de reposo y el contactor está sin accionar o en reposo.
   2. El núcleo: Parte de material ferromagnético sólido, que va fijo en la carcasa y tiene una forma de “E”. Su función principal es concentrar y aumentar el flujo magnético que genera la bobina para atraer con más eficiencia la Armadura móvil.
   3. Armadura: Es un elemento muy similar al núcleo, con la diferencia que la armadura es móvil y el núcleo es fija, y que es separada inicialmente por el resorte de retorno.
   4. Resorte: Es un muelle encargado de devolver los contactos a su posición de reposo una vez que cesa el campo magnético de las bobinas.

Contactos principales: Son los encargados de cerrar el circuito de potencia cuando se activa el contactor. Tienen una parte fija que está unida a las conexiones de entrada (alimentación)y salida (actuador eléctrico) de los cables de potencia.

Contactos auxiliares: Son contactos usados para la maniobra, para funciones de enclavamiento, realimentación, indicar que está activo o en reposo el contactor. Estos contactos pueden ser normalmente abierto o cerrado, también se puede acoplar más contactos auxiliares en el mismo contactor en caso que sea necesario en el circuito pudiendo ser de activación inmediata o temporizados.

Simbología y Referenciado de Bornes:

En la figura 2. Observamos un contactor real y su símbolo eléctrico que se utiliza para los circuitos. En el contactor real los contactos de conexión de la bobina se llaman A1 y A2 siempre. Los contactos del circuitos de salida o de fuerza se llaman ( 1(L1) / 2(T1) , 3(L2 ) / 4(T2) , 5(L3) / 6(T3)) y los contactos auxiliares: NO (Normalmente Abierto) 13-14 y  NC (Normalmente cerrado) 11-12.

Cuando la bobina del electroimán está bajo tensión, el contactor cierra sus contactos principales (1/2, 3/4, 5/6), y permitirá que la corriente fluya de la red de alimentación y dispositivo receptor (por ejemplo, un Motor). Tanto la culata como martillo se mantiene separados, mediante un resorte; Al energizar la bobina el desplazamiento de la parte móvil (martillo) arrastra las partes móviles de los polos y de los contactos auxiliares permitiendo la apertura o cierre de los Contactos principales, contactos NA o contactos NC. Cuando se interrumpe la alimentación de la bobina, el circuito magnético se desmagnetiza y el contactor se abre por efecto de:

• Los resortes de presión de los polos y del resorte de retorno de la armadura móvil.
• La fuerza de gravedad, en determinados aparatos (las partes móviles recuperan su posición de partida).

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

• Bobina: se marca con A1 y A2.
• Contactos auxiliares: existen contactos, normalmente abiertos (NO)  y normalmente cerrados (NC).

1. 1. Contactos NO: Se les asignan 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.
   2. Contactos NC: Se les asignan 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, ejemplo KM1

Criterios de Elección:

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)
• 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, en 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 tener en cuenta el 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.

Normatividad Asociada:

NORMA IEC/UNE-EN  60947-4-1: 2018 / COR1: 2020 : Corrección de errores 1 – Aparamenta de baja tensión – Parte 4-1: Contactores y arrancadores de motor – Contactores electromecánicos y arrancadores de motor.

Las especificaciones del contactor dependerán de la función a la que se destinará este dispositivo. De esta forma, la norma IEC947-4 define diversas categorías de empleo, conjuntos de prescripciones especificadas referentes a las condiciones en las que el aparato debe cumplir su cometido, elegidas para representar un grupo característico de aplicaciones prácticas. La norma IEC establece tres tipos de coordinación protección contactor:

• Coordinación tipo 1(IEC 947-4-1): Permite, ante una falta, daño a todos o a algún elemento componente del arranque motor, pero el citado deterioro debe ser contenido dentro del gabinete. No deben existir riesgos ni para la instalación ni para el personal involucrado. Para continuar con el servicio se requerirá la reparación o el reemplazo de partes componentes.
• Coordinación tipo 2 (IEC 947-4-1): Los únicos daños permitidos ante una falta para este tipo de coordinación son la soldadura leve de los contactos, sin riesgo para el personal e instalación, debiendo poder continuar con el servicio sin necesidad de ningún recambio o reparación.
• Coordinación tipo 3 o total (IEC 947-6-2): en la cual no se permite daño alguno a ningún componente del arranque motor, impidiendo incluso la soldadura de los contactos del contactor o arrancador.

La elección del calibre adecuado para un contactor y de un relé o relay depende directamente de las características de su aplicación concreta. Aunque el parámetro característico de un contactar es la potencia o la corriente efectiva de servicio que deben soportar los contactos principales, deberemos considerar otros aspectos:

1. Las características del circuito o carga que se debe controlar: tensión de trabajo, transitorios a la puesta en tensión y tipo de corriente (CC O CA).
2. Las condiciones de trabajo: número de maniobras por hora, cortes en vacío o en carga, temperatura ambiente, etc.
3. Así, las aplicaciones indicadas para un contactor dependen de la denominada categoría de operación o categoría de servicio que tenga el mismo.

Las categorías de los contactares viene indicada en la carcasa del dispositivo y específica para qué tipo de cargas es adecuado el contactar. La categoría de empleo AC  y DC define la aplicación de los contactores en corriente alterna dependiendo de su finalidad o uso, fijado por la norma IEC 158:

Las categorias contactores

Ventajas de los Contactores:

• Funcionar tanto en servicio intermitente como en continuo,
• Controlar a distancia de forma manual o automática, utilizando calibres de cables AWG de sección pequeña o acortando significativamente los cables de potencia.
• Soporta elevadas corrientes monofásicas o polifásicas.
• Es muy robusto y fiable, ya que no incluye mecanismos delicados.
• Protege el receptor contra las caídas de tensión importantes (apertura instantánea por debajo de una tensión
  mínima).

Accidentes que Pueden Dañar los Contactores:

Cuando un contactor sufre algún deterioro, conviene comprobar en primer lugar que las características  de éste corresponde a la potencia del motor, esto se puede verificar con la placa del motor. En caso de que así sea, y muy especialmente si el valor de la corriente de calado del motor es inferior al poder de cierre del contactor, la causa del deterioro del contactor será con toda probabilidad el funcionamiento incorrecto del electroimán, debido a la presencia de perturbaciones en el circuito de control. A continuación exponemos algunas casos tomados del “Manual electrotécnico Telesquemario-Telemecanique/ Schneider Eletric”,  las perturbaciones más frecuentes y una solución que conviene a cada caso:

   1.Caída de tensión de la red:

Esta caída puede ser consecuencia del pico de corriente que produce el motor al arrancar cuando se juntan los contactos
móviles del contactor y los contactos fijos. Provoca una pérdida de energía del circuito magnético que ya no tiene fuerza
suficiente para continuar el recorrido hasta completar el cierre.Como la presión sobre los polos es nula, éstos se sueldan.
Cuando el motor alcanza su velocidad nominal, la tensión aumenta, y cuando llega aproximadamente al 85% de Un, el circuito
magnético se cierra del todo. Esta es una situación crítica para la instalación. Es necesario comprobar la longitud y la
sección de todos los cables, y, en su caso, la potencia del transformador de alimentación. Cuando varios motores arrancan
simultáneamente (por ejemplo en un mando por conmutadores de posición mantenida) después de un corte de red, el pico de
corriente acumulado también puede provocar una caída de tensión. En este caso se recomienda instalar un dispositivo para
decalar en el tiempo los arranques, siguiendo un orden de prioridad.

2.Caída de tensión en el circuito de control:

Cuando el contactor se alimenta en baja tensión (24 a 110 V) y hay varios contactos en serie, puede producirse una caída de
tensión del circuito de control a la llamada del contactor. Esta caída de tensión se suma a la que provoca el pico de
arranque del motor, lo que origina una situación análoga a la descrita anteriormente. En tal caso, es necesario sustituir el
aparato y cambiar el contactor afectado por un contactor auxiliar con una corriente de llamada mínima para controlar la
bobina del contactor principal, alimentada a su vez con la tensión de la red.

 

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