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Esquemas Electricos y Contactor
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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
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