Partes FÍsicas DE LOS Contactores Y Relevadores PDF

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Partes de diferentes contactores y relevadores...

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UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE SINALOA FACULTAD DE INGENIERIA

PARTES FÍSICAS DE LOS CONTACTORES Y RELEVADORES

Ramos Ramos Joel Guillermo 4-1 Ing Mario García Irigoyen

PRACTICA III’: PARTES FÍSICAS DE LOS CONTACTORES Y RELEVADORES Contenido Objetivo .............................................................................................................................................1 Introducción ....................................................................................................................................1 Contactores.....................................................................................................................................1 1. Contactos Principales .............................................................................................................1 2. Contactos Auxiliares ............................................................................................................... 1 3. Electroimán ............................................................................................................................. 2 Relevador ........................................................................................................................................2 Relevador electromagnético ...................................................................................................... 2 Partes de un relevador electromagnético .................................................................................2 Materiales ......................................................................................................................................... 3 Desarrollo ......................................................................................................................................... 3 Implementación .............................................................................................................................. 4 A.

Relevador .............................................................................................................................. 4

B.

Contactor ...............................................................................................................................8

C.

Relevador temporizado .....................................................................................................14

Conclusiones ................................................................................................................................16 Bibliografía.....................................................................................................................................17

PRACTICA III’: PARTES FÍSICAS DE LOS CONTACTORES Y RELEVADORES

Objetivo Conocer e identificar cada uno de los elementos que conforman la estructura de un relevador y un Contactor.

Introducción Contactores El contactor es un interruptor accionado por un electroimán, controlado a distancia, diseñado para grandes frecuencias de trabajo y vuelve a la posición de reposo cuando la fuerza de accionamiento deja de actuar sobre él. Estos componentes son parecidos a los relevadores ya que realizan funciones similares, sin embargo, los contactores tienen una mayor resistencia a altas tenciones por lo que son especiales para ser utilizados en circuitos de potencia. Los contactores no son dispositivos de control por lo que no brindan protección al circuito ni al actuador estos son únicamente para activar o desactivar circuitos que involucren grandes tensiones. Las partes que componen un contactor son:

1. Contactos Principales Son contactos de potencia a través de los cuales se alimenta el circuito de trabajo. Son instalados en las vías principales para la conducción de corriente de servicio, destinados a abrir y cerrar el circuito de potencia. Generalmente estas vías están abiertas en estado de reposo (normalmente abiertos). El número de vías del contactor determinara su categoría ya sea bipolar (2), tripolar (3), tetrapolar (4), etc. Abriéndose o cerrándose de manera simultánea todas las vías al energizarse gracias a un puente que las une. 2. Contactos Auxiliares 1

PRACTICA III’: PARTES FÍSICAS DE LOS CONTACTORES Y RELEVADORES Son utilizados para circuitos de mando. Son acoplados a los contactos principales, estos aseguran los enclavamientos y conectando las señalizaciones. Pueden ser del tipo normalmente abiertos (NO) o normalmente cerrados (NC). Estos trabajan con tensiones pequeñas dado que son para control, por esto no deben confundirse en la conexión con los contactos principales. 3. Electroimán Elemento mecánico que acciona los contactos de potencia y auxiliares. La parte de mando es el electroimán, que es el elemento motor de contactor, está constituido por un núcleo magnético y una bobina. Relevador Conocidos también como relé o relay, los relevadores son dispositivos electromecánicos los cuales cuentan con una bobina y un electroimán que incide sobre diversos contactos determinando la apertura o cierre de otros circuitos independientes. En pocas palabras, estos actúan como interruptores cuyo control está dado por un circuito eléctrico. El electroimán que poseen los relevadores permite controlar el cierre o la apertura de contactos, habilitando o interrumpiendo el flujo de corriente. Sin embargo, el electroimán no realizará ningún trabajo hasta que la bobina se energice provocando un campo magnético, es por esto por lo que poseen un bajo consumo de corriente al momento de realizar el control. Los relevadores se utilizan principalmente en sistemas que requieren controlar una carga de baja potencia o implementar un interruptor que pueda ser controlado eléctricamente. Uno de los primeros usos que tuvo el relevador fue el diseño de máquinas autómatas, dando inicio a los procesos de automatización. Hoy en día son usados principalmente en procesos que requieran el control de cargas inductivas como se mencionó anteriormente o cargas resistivas mediante pulsos de accionamiento digital. Dada la gran relevancia que tuvo este dispositivo y su alta eficiencia en los procesos se han producido diversos dispositivos bajo el mismo fundamento, en esta práctica analizaremos los relevadores electromagnéticos y temporizadores.

Relevador electromagnético Son el caso más básico de relevador, el principio de funcionamiento es el de activar algo mediante una señal eléctrica con una intensidad diminuta con respecto a la carga que se controla. Partes de un relevador electromagnético Este relevador es de los más utilizados dada su sencillez y bajo costo. Este se compone por cinco partes principales las cuales son: 2

PRACTICA III’: PARTES FÍSICAS DE LOS CONTACTORES Y RELEVADORES     

La bobina - La bobina de este relé es la encargada de generar una corriente inducida en el bobinado crear un campo magnético. Conexiones de la bobina - Mediante estas conexiones daremos tensión a la bobina, normalmente serán tensiones de 12 voltios o 24 voltios en corriente continua. Núcleo - El núcleo está situado en el interior de la bobina y se magnetiza con la intención de atraer la parte metálica llamada hierro inducido. Hierro inducido - El hierro inducido se moverá atraído por el núcleo y provocará la unión de los contactos abiertos. Contactos abiertos - Los contactos abiertos los utilizaremos para dar tensión al receptor que queramos hacer actuar.

Materiales       

1 relevador de control 2 contactores magnéticos 1 relevador de control temporizado 1 multímetro 1 destornillador de cruz 1 destornillador plano 1 pinza de punta

Desarrollo 1) Realice las siguientes indicaciones para los relevadores de control 1. Identifique las partes externas 2. Identifique las características eléctricas y mecánicas en las etiquetas y anótelos para su reporte 3. Mida la resistencia de la bobina (terminales A1 y A2) 4. Identifique los contactos abiertos y cerrados 5. Identifique la corriente y voltaje máximos que soportan los contactos ¿Cuál es el número que lo identifica? ¿Es en americano o en europeo? 6. Con la ayuda de un destornillador retire la carcasa e identifique los elementos que conforman el circuito electromagnético (Bobina, núcleo y armadura) 7. Identifique los contactos

2) Realice las siguientes indicaciones para los Contactores (marca 1 y marca 2) 1. Identifique las partes externas 2. Identifique las características eléctricas y mecánicas en las etiquetas y anótelos para su reporte 3

PRACTICA III’: PARTES FÍSICAS DE LOS CONTACTORES Y RELEVADORES 3. Mida la resistencia de la bobina (terminales A1 y A2) 4. Identifique los contactos auxiliares y de fuerza. ¿Cuál es la diferencia entre los auxiliares y los de fuerza? ¿Cuál es el número que lo identifica? ¿Es en Americano o en Europeo? 5. Identifique la corriente y voltaje máximos que soportan los contactos auxiliares y de fuerza 6. Con la ayuda de un destornillador retire la carcasa e identifique los elementos que conforman el circuito electromagnético (Bobina, núcleo y armadura) 3) Realice las siguientes indicaciones para los relevadores de control temporizado 1. Identifique las partes externas 2. Identifique las características eléctricas y mecánicas en las etiquetas y anótelos para su reporte 3. Con la ayuda del destornillador retire la carcasa y anote los componentes que conforman el circuito interno. 4. Identifique el tiempo máximo que se puede ajustar y como se puede realizar esto. 5. Identifique el número de contactos Normalmente abiertos y normalmente cerrados temporizados ¿Cuál es el número que lo identifica?.¿ Es en Americano o en Europeo? 6. Identifique la corriente y voltaje máximos que soportan los contactos

Implementación A. Relevador 1.1 Partes externas

Cuerpo del relé

Base 1.2 Característica

cánicas.

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Especificaciones eléctricas Tipo de relevador Numero de fases Vmax en contactos Vcoil Amperaje en contactos Amperaje en bobina

Electromagnético 1 250 V AC 240 V AV 10 A 1.5 A

Especificaciones físicas Contactos No. De terminales

2 NC conmutables 8

1.3 Resistencia en la bobina

Rbobina=1.63KΩ

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PRACTICA III’: PARTES FÍSICAS DE LOS CONTACTORES Y RELEVADORES 1.4 Identificación de contactos abiertos y cerrados Los relevadores electromagnéticos están conformados por dos partes principales, como se muestra en el primer apartado de “Relevador”. En el cuerpo del relevador, los fabricantes especifican mediante su simbología el tipo de contacto asi como la terminal de la base en la que este se encuentra. En este caso podemos identificar dos interruptores normalmente cerrados con conmutación a normalmente abierto.

Contactos abiertos y cerrados Terminal Contacto 1 4 3 8 5 6

Común (1) NC (1) NO (1) Común (2) NC (2) NO (2)

1.5 Corriente y voltaje máximo en contactos La etiqueta en el relevador indica que los contactos soportan una corriente máxima de 10A y una tensión máxima de 250 VAC. Se trata de un relevador Europeo ya que su simbología está representada bajo los estándares ANSI, además de tomar en cuenta que es de la marca ABB la cual es originaria de Suiza.

1.6 Circuito electromagnético del relevador & 1.7 Identificación de contactos

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Armadura

Bobina Núcleo

Contactos

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B. Contactor 2.1 Identificación de partes externas Marca 1 (ABB)

Conexión a bobina Contactos principales Contactos auxiliares Accionamiento manual Carcaza Marca 2 (Telemecanique)

Conexión a bobina Contactos principales Contactos auxiliares Accionamiento manual Carcaza

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PRACTICA III’: PARTES FÍSICAS DE LOS CONTACTORES Y RELEVADORES 2.2 Características eléctricas y mecánicas. Marca 1 (ABB)

Especificaciones eléctricas Tipo de contactor Numero de fases Vmax en contactos Vcoil Frecuencia Amperaje

AC 1 3 690 V AC 120 V AV 50/60 Hz 26 A

Especificaciones físicas Contactos principales Contactos auxiliares Dimensiones (mm) Frecuencia máx de conmutación

3 NO 1 NO 44 x 74 x 74 600 ciclos/h

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PRACTICA III’: PARTES FÍSICAS DE LOS CONTACTORES Y RELEVADORES Marca 2 (Telemecanique)

Especificaciones eléctricas Tipo de contactor Numero de fases Vmax en contactos Vcoil Frecuencia Amperaje

AC 1 3 600 V AC 110 V AC 50/60 Hz 25 A

Especificaciones físicas Contactos principales Contactos auxiliares Dimensiones (mm) Frecuencia máx de conmutación

3 NO 1 NO 74.7 x 71.2 x 45 600 ciclos/h

2.3 Resistencia de la bobina Marca 1 (ABB)

Rbobina=194Ω

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PRACTICA III’: PARTES FÍSICAS DE LOS CONTACTORES Y RELEVADORES Marca 2 (Telemecanique)

Rbobina=520Ω

2.4 Contactos principales vs auxiliares En el ejercicio 2.1 se aprecia claramente donde se encuentran físicamente estos contactos en ambas marcas, por lo que se procede a contestar las siguientes preguntas planteadas ¿Cuál es la diferencia entre los auxiliares y los de fuerza? Los contactos auxiliares son implementados para la etapa de control, estos no pueden ser sometidos a una tensión mayor que la de control, por otra parte los contactos de fuerza son aquellos que realizan el trabajo, soportan altas tensiones y están diseñados para ciertas cargas dependiendo el contactor. ¿Cuál es el número que lo identifica? En base a los requerimientos Europeos establecidos por DIN, los contactos en un contactor se enumeran con un “código” en el cual los contactos de fuerza se ubican con un solo digito donde su otro extremo será el numero siguiente, un ejemplo de esto serían los contactores trabajados, donde podemos ver que en un extremo se encuentran los números 1, 3 y 5 mientras que en el otro extremo se encuentran los números 2, 4 y 6 indicando la secuencia que estos tienen siendo así el primer par de números el primer contacto, el segundo par es el segundo contacto y así sucesivamente. Los contactos auxiliares se identifican principalmente por ser un par de números en vez de uno solo, donde el primer número indica el grupo o número de contacto auxiliar y el segundo será el numero 1 o 2 para contacto NC o los números 3 o 4 para contactos NO, un ejemplo serían los contactos auxiliares de los dos relevadores trabajados los cuales poseen solo uno y se representa con el número 13 y 14, es decir tiene un contacto auxiliar y es normalmente abierto. ¿Es en americano o en europeo? Ambas marcas representan los contactos de manera americana y europea. Como se mencionó anteriormente los contactos se identifican ante los estándares europeos mediante números. En américa, ANSI establece un conjunto de letra-número para los contactos principales donde la letra es L para indicar que se realizara la conexión a línea, seguida del número del contacto y en su otro extremo se encuentra como T, indicando que se conectara 11

PRACTICA III’: PARTES FÍSICAS DE LOS CONTACTORES Y RELEVADORES la terminal del dispositivo controlado por la conmutación, a su vez los contactos auxiliares se representan simplemente con las siglas del tipo de contacto por ejemplo NC o NO.

2.5 Corriente y voltaje máximo en los contactos auxiliares y principales. Marca 1 (ABB) Voltaje Máximo Corriente Máxima Voltaje Máximo Corriente Máxima

Contactos Principales 690 V AC 26 A Contactos Auxiliares 120 V AC 583 mA

Marca 2 (Telemecanique) Voltaje Máximo Corriente Máxima Voltaje Máximo Corriente Máxima

Contactos Principales 600 V AC 25 A Contactos Auxiliares 120 V AC 550 mA

2.6 Elementos del circuito electromagnético

Marca 1 (ABB)

Armadura

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Núcleo

Bobina

Marca 2 (Telemecanique)

Núcleo

Armadura

Bobina

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C. Relevador temporizado 3.1 Identificación de partes externas

Contactos Bobina Escala de tiempo Rango de tiempo 3.2 Características eléctricas y mecánicas. En este caso el temporizador no posee etiquetas o indicadores físicos los cuales me permitan identificarlo, sin embargo, sabemos que posee una bobina dadas las terminales A1 y A2 las por su anterior funcionamiento se sabe es de corriente alterna 120 VAC.

El relevador posee un contacto conmutable representado por las terminales 15. 16 y 18. La terminal 15 indica el punto común de los contactos, la terminal 16 indica el contacto NC y la 18 el NO. 3.3 Circuito interno Este temporizador consta de dos relevadores y un arreglo de capacitores y resistencias los cuales le brindan la capacidad de operar con el tiempo.

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PRACTICA III’: PARTES FÍSICAS DE LOS CONTACTORES Y RELEVADORES 3.4 Tiempo máximo de ajuste El tiempo máximo de este temporizador es de 10 segundos, este se ajusta en la perilla de “escala de tiempo” girándola hasta encontrar la opción “10s”. 3.5 Contactos NO y NC El temporizador utilizado posee un contacto NC ubicado en la terminal 16 (15-16) y un contacto NO el cual se encuentra en la terminal 18 (15-18). Dada la numeración que presenta el temporizador se puede deducir que se trata de un temporizador Europeo. 3.6 Corriente y voltaje máximos Como se aclaró anteriormente, el temporizador implementado para la realización de esta práctica no cuenta con datos visibles por lo que es imposible ubicarlos de manera exacta, sin embargo es sabido que trabajan con corriente alterna y soportan una línea de 120 VAC a bajas corrientes ya que son dispositivos de control y no de trabajo.

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Conclusiones En la industria podemos encontrar diversos tipos de dispositivos para el control de máquinas eléctricas, tales como lo son el contacto, relevador, temporizador. Si bien es sabido y se a estudiado que anteriormente de los relevadores inteligentes las automatizaciones y controles se llevaban a cabo mediante lógica cableada la cual era tediosa y altamente difícil de modificar, sin embargo, dada la gran utilidad que tuvieron estos dispositivos siguen siendo implementados en controles tales como arrancadores, funciones temporizadas, etc. Durante la investigación para realizar esta práctica concluir que a diferencia del temporizador y relevador electromagnético, el contactor no solo es un dispositivo de control, sino que también es un dispositivo de trabajo gracias a su capacidad para soportar altas corrientes a través de sus contactos principales. También se observaron las diferencias entre los elementos de origen Europeo y Americano, el cual se observa en sus simbologías, numeración y/o fabricante. La parte más importante de esta práctica para mí fue al abrir los dispositivos y observar sus circuitos internos ya que de esta manera comprendí como trabajan, por qué realizan los sonidos característicos de activación y como es su estructura interna. El contactor por ejemplo, quien posee una bobina en medio de un núcleo ferromagnético al cual se une un resorte, mismo que mecánicamente regresa los contactos a su posición original una vez que la bobina se des energiza. El relevador electromagnético que en esencia trabaja bajo el mismo principio que el contactor, salvo que este a menor escala ya que la bobina y núcleo son más pequeños, pero aun así este efectúa un campo magnético al estar energizado, mismo que atrae la armadura y esta desplaza los contactos haciéndolos conmutar. Finalmente el relevador temporizador del cual no se poseía información exacta se tuvo que realizar la investigación entre los diversos tipos de relevadores temporizadores, ...