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10 February 2009 Automatización 1 Circuito Electromagnético (cont.) -C- Armadura Es un elemento móvil, similar al núcleo, pero sin espiras de sombra. En estado de reposo se mantiene separado del núcleo por unos resortes. Al energizarse la bobina, la armadura es atraída hacia el núcleo, cerrándose así el circuito magnético. El espacio entre el núcleo y la armadura se llama ENTREHIERRO. El movimiento de la armadura se aprovecha para el cierre o apertura de los contactos principales (Potencia) y contactos auxiliares (control). El Núcleo Espiras de sombra Chapas metálicas EL Contactor
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10 February 2009 Automatizacin 1
Circuito Electromagntico (cont.)
-C- Armadura
Es un elemento mvil, similar al ncleo, pero sin espiras de sombra.
En estado de reposo se mantiene separado del ncleo por unos resortes. Al energizarse la bobina, la armadura es atrada hacia el ncleo, cerrndose as el circuito magntico.
El espacio entre el ncleo y la armadura se llama ENTREHIERRO.
El movimiento de la armadura se aprovecha para el cierre o apertura de los contactos principales (Potencia) y contactos auxiliares (control).
El Ncleo Espiras de sombra
Chapas metlicas
EL Contactor
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10 February 2009 Automatizacin 2
Los Contactos
-A- Contactos principales Son contactos instantneos cuya funcin es conmutar la corriente de la red a la carga. Son generalmente abiertos.
Pueden manejar desde 9 hasta ms de 1500 A.
Son los elementos conductores que establecen o interrumpen el paso de corriente en el circuito de potencia o en el de mando.
Se componen de dos partes: una fija (en la carcasa) y una mvil colocada en la armadura.
Estn hechos de bronce fosforado recubierto de una aleacin de plata y xido de cadmio o nquel para resistir el arco + oxidacin.
NUNCA DEBEN LIMARSE, LIJARSE NI ENGRASARSE
EL Contactor
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10 February 2009 Automatizacin 3
Los Contactos (cont.)
Al desenergizarse el contactor bajo carga se produce una chispa o arco entre los contactos fijos y los mviles, ya que el aire circundante al calentarse se ioniza y se vuelve conductor Por ello los contactos se colocan siempre en un recinto llamado CMARA APAGACHISPAS, construida con materiales muy resistentes al calor (5000 a 8000 C), capaces de extinguir rpidamente la chispa.
Sistemas para reducir y apagar las chispas - Soplado por auto ventilacin - Soplado magntico - Bao de aceite - Cmara desionizadora - Fraccionamiento del arco
EL Contactor
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10 February 2009 Automatizacin 4
Los Contactos (cont.)
-B- Contactos auxiliares Su funcin es principalmente sealizacin, control o retencin. Por lo general estn dimensionados en el orden de mA o de pocos Amperios. Los contactos auxiliares son instantneos y pueden ser normalmente abiertos (NA) o normalmente cerrados (NC). Un contactor puede tener varios contactos auxiliares NA y/o NC, pero por lo menos siempre uno NA. Tambin pueden instalarse bloques de contactos auxiliares adicionales.
EL Contactor
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10 February 2009 Automatizacin 5
CONTACTOR TRIFSICO CON
CONTACTOS AUXILIARES
Circuito de Control
Circuito de
Potencia R S T
Contactos
principales Contactos
auxiliares
Resorte
Bobina de alimentacin
Flujo magntico
Armadura fija
Armadura
mvil
EL Contactor
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10 February 2009 Automatizacin 6
Contacto
auxiliar NC
13
14
21
22
Contacto
auxiliar NA
KM1
1
2
3
4
5
6
Contactos principales
A1
KM1
A2
Bobina
Simbologa de los contactos (IEC)
EL Contactor
Cerrado = 1 y 2
Abierto = 3 y 4
Contactos de potencia
un Digito
Contactos de Control
dos Digitos
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10 February 2009 Automatizacin 7
Simbologa de los contactos (norma NEMA) Simbologa de los contactos (norma NEMA)
L1 L2 L3
T1 T2 T3
Contactos principales (Trazo grueso)
M
Bobina
Contacto Auxiliar o de Control NA
Contacto Auxiliar o de Control NC
EL Contactor
(Trazo fino)
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10 February 2009 Automatizacin 8
Slo tiene una posicin de
trabajo estable
CONTACTOR TRIFSICO CON CONTACTOS AUXILIARES
Slo permanece en la posicin
activa mientras recibe energa
Soporta un elevado n de
ciclos de cierre y apertura
R S T
Contactos principales
Contactos auxiliares
Resorte
Bobina de alimentacin
Flujo magntico
Armadura fija
Armadura mvil
EL Contactor
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10 February 2009 Automatizacin 9
Circuito de arranque y parada de un motor trifsico mediante contactor con retencin por medio de un
contacto auxiliar o de control
EL Contactor
mvil
R S T Contacto auxiliar
Resorte
M
N
Pulsador de paro
Pulsador de
marcha
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10 February 2009 Automatizacin 10
El tipo de corriente Bobina (AC, DC)
Caractersticas del circuito de potencia: - Capacidad HP o kW - Tensin de operacin (valor nominal) - Frecuencia - Nmero de polos o contactos de potencia
Caractersticas del circuito de control: - Tensin y frecuencia nominal de la bobina - Nmero de contactos de control o auxiliares NA y NC Tipo de maniobra a realizar: - Tipo de arranque - Inversin del sentido de giro - Frenado por contra-corriente - Apertura con el motor arrancando La frecuencia de maniobras (robustez elctrica y mecnica)
Categora de Empleo
EL Contactor: Criterios de Seleccion
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10 February 2009 Automatizacin 11
Categoras de empleo: IEC 60947-4
Es un indicador del valor de la corriente que el contactor debe establecer o cortar durante la maniobra de carga.
Existen cuatro categoras de empleo (en AC) que consideran el tipo de
carga controlada (resistiva, inductiva, factor de potencia cos) y las condiciones en las cuales se efectan los cortes de corriente (motor en marcha, inversin de giro, frenado por corriente, etc.).
CATEGORA AC1
Cargas resistivas o con un factor de potencia 0.95. (Calefaccin, luminarias, distribucin).
CATEGORA AC2
Rige el arranque y frenado por cortacorriente de los motores de rotor devanado o de anillos. Al cerrar, el contactor debe poder establecer la corriente de arranque (~ 2.5xIn). Al abrir, el contactor debe poder interrumpir la corriente de arranque bajo una tensin
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10 February 2009 Automatizacin 12
Categoras de empleo: IEC 947-4
CATEGORA AC3
Motores jaula de ardilla. Al cerrar, el contactor debe poder establecer la corriente de arranque del motor, (~ 6 a 8 In). Al abrir, el contactor debe poder cortar la corriente nominal del motor. El corte es fcil. Ejemplo: ascensores, escaleras, cintas transportadoras, compresores. CATEGORA AC4
Rige el arranque, inversin de marcha y frenado por contracorriente de motores jaula de ardilla. Al cerrar, el contactor debe poder establecer la
corriente de arranque del motor, (~ 6 a 8 In). Al abrir, debe poder cortar esta misma intensidad de corriente bajo una tensin inversamente proporcional a la velocidad del motor, la cual puede alcanzar el valor de la tensin de la red. El corte es severo. Ejemplo: mquinas de operacin intermitente, etc.
EL Contactor
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10 February 2009 Automatizacin 13
Categoras de empleo: IEC 947-4
AC1:
AC2, AC4: AC3:
Corte
Corte Corte
Corriente
Corriente Corriente
Arranque Arranque Arranque Arranque
EL Contactor
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10 February 2009 Automatizacin 14
Categoras de empleo: IEC 947-4
APLICACIONES CATEGORAS CIERRE CORTE
In V cos In V cos
RESISTENCIA
(Cargas no inductivas) AC1 In Vn 0.95 In Vn 0.95
MOTOR DE ROTOR DEVANADO
CORTE EN ARRANQUE
CORTE A PLENA MARCHA
AC2
AC2
2.5 In Vn 0.45 2.5 In Vn 0.45
2.5 In 0.4Vn 0.85 In 0.4Vn 0.45
MOTOR JAULA DE ARDILLA
CORTE EN MARCHA
CORTE EN ARRANQUE
AC3 AC4
6 In Vn 0.35 6 In Vn 0.35
In Vn 0.85 6 In Vn 0.35
EL Contactor
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10 February 2009 Automatizacin 15
ELECCIN DEL CONTACTOR EN FUNCIN DE LA DURABILIDAD ELCTRICA Categora de empleo AC1, Ue 440 V.
Mando de circuito resistivo (cos 0.95) La corriente cortada en AC1 es igual a la corriente normalmente absorbida por la carga.
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10 February 2009 Automatizacin 16
ELECCIN DE LOS CONTACTORES TRIPOLARES EN FUNCIN DE LA DURABILIDAD ELCTRICA
Categora de empleo AC2-AC4 (Ue 440 V). Mando de motores trifsicos asncronos de jaula, con corte motor lanzado.
La corriente Ic cortada en AC4 es igual a 6 Ie. (Ie = corriente nominal del motor)
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10 February 2009 Automatizacin 17
Durabilidad elctrica en categora de empleo AC2-AC4 440V Ue 690V. Mando de motores trifsicos asncronos de jaula, con corte motor calado. La corriente en AC4 es igual a 6 Ie. (Ie = corriente nominal del motor)
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10 February 2009 Automatizacin 18
Categora de empleo AC3 (Ue440V) Mando de motores trifsicos asncronos de jaula, con corte motor lanzado.
La corriente Ie cortada en AC3 es igual a la corriente nominal absorbida por el motor.
ELECCIN DE CONTACTORES TRIPOLAR EN
FUNCIN DE LA DURABILIDAD ELCTRICA
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10 February 2009 Automatizacin 19
Tamao
NEMA
Corriente Nominal [A]
HP
230 VAC
HP
460 VAC
00 9 1 2
0 18 3 5
1 27 5 10
2 45 15 25
3 90 30 50
4 135 50 100
5 270 100 200
6 540 200 400
7 810 300 600
8 1215 450 900
9 2250 800 1600
Eleccin de un contactor segn categora NEMA Tamaos: 00 a 9
EL Contactor
Nota: Solo aplica a Categora AC3
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10 February 2009 Automatizacin 20
Contactor AC 250 V
Combinacin de
contactores para
inversin sentido giro 300 A
Combinacin de contactactores para
inversin sentido giro 200 kW
Contactor trifsico motor
450 kW
Contactor trifsico motor
45 kW
Contactor trifsico
motor 5 kW
EL Contactor
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10 February 2009 Automatizacin 21
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10 February 2009 Automatizacin 22
Contactores ms usados
9 - 95 A
AC: LC1-D09 a LC1-D95
DC: LP1-D09 a- LP1-D80
115 - 780 A
AC: LC1-D115 a LC1-D150
LC1-F185 a LC1-F800
Bloques de contactos auxiliares
Instantneos LA1-DN
Temporizados LA2-DT ; LA3-DR
De retencin mecnica LA6-DK
Bobinas
AC: LX1-D; LX1-F
DC: LX4-D; LX4-F
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10 February 2009 Automatizacin 23
Ejercicio
Uso de catlogos para determinar las caractersticas de un contactor. Suponer que se
desea controlar un motor de 15 HP en 440 VAC trifsico, en una aplicacin en
categora AC3.
Para usar los catlogos es conveniente primero disponer de la potencia del motor
en kW. 15 HP = 11 kW.
EL Contactor
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10 February 2009 Automatizacin 24
Aparatos de Maniobra
Contactores
Con poder de corte Interruptores
(Automticos) Disyuntores
Aparatos
de Interruptores
Maniobra Sin poder de corte Pulsadores
(Manuales) Seccionadores
Contra Fusibles
Aparatos Cortocircuito Rels Magnticos
de
Proteccin Contra Rels trmicos
Sobrecargas Rels termomagnticos
Contactores
Con poder de corte Interruptores
(Automticos) Disyuntores
Aparatos
de Interruptores
Maniobra Sin poder de corte Pulsadores
(Manuales) Seccionadores
Contra Fusibles
Aparatos Cortocircuito Rels Magnticos
de
Proteccin Contra Rels trmicos
Sobrecargas Rels termomagnticos
Elementos empleados en controles y automatismos
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10 February 2009 Automatizacin 25
Los aparatos de proteccin contra sobre intensidades protegen contra:
- Sobrecargas
- Cortocircuitos
- Bajas de tensin
Sobrecargas:
Son corrientes mayores que la nominal que se mantienen durante largo tiempo. Provienen de un mal dimensionado de la instalacin. Producen aumento de las prdidas y de la temperatura.
Cortocircuitos:
Son corrientes muy elevadas debidas a fallos de aislamiento, rotura de conductores, averas en equipos, errores humanos, etc. Deben eliminarse rpidamente.
Bajas de tensin:
Son cambios y desbalances en las tensiones. Por ejemplo:
falla de fase.
Fallas en Equipos electricos
