Relé y contactores PDF

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Normas eléctricas Existen normas a nivel internacional que son fijadas por distintos organismos para los proyectos y montajes en instalaciones de máquinas y equipos. Las más influyentes son: IEC: (International Electrical Commision) donde colaboran las principales naciones industriales. DIN: (Deutsc...

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Normas eléctricas Existen normas a nivel internacional que son fijadas por distintos organismos para los proyectos y montajes en instalaciones de máquinas y equipos. Las más influyentes son: IEC: (International Electrical Commision) donde colaboran las principales naciones industriales. DIN: (Deutsche Institut Für Normung) instituto de normas Alemanas para la industria. ANSI: (American National Standards Institute) es el instituto de normalización de USA, donde se publican todas las prescripciones y normas para casi todos los campos de la tecnología en ese país. Con el objeto de uniformar simbologías y términos a nivel internacional, se estableció la norma IEC y es ésta la que tiene vigencia en nuestro país para el desarrollo de planos y esquemas eléctricos. A continuación se muestran símbolos usados con más frecuencia en circuitos:

Relé o relevo Su construcción puede adoptar diferentes formas, pero el funcionamiento es siempre igual: al aplicar tensión a la bobina, se forma un campo magnético que desplaza al elemento del núcleo, este acciona el contacto móvil invirtiendo la conexión de los contactos de salida. Puede tener un juego de contactos o varios que se accionen simultáneamente. Ventajas: permite controlar circuitos por los que circulan corrientes mayores que las de accionamiento del relé, pueden controlar varios circuitos a la vez, Si nos referimos a sus tipos, hay variedades: polarizados, de 1

cc o ca, temporizados o termo relés, etc. Si las corrientes a manejar son elevadas, se reemplazan por contactores. En ambos casos los contactos siempre se grafican en reposo.

En los relés con contactos temporizados, estos cierran después de un cierto tiempo de energizarse su bobina, la apertura es instantánea. Mientras que en los relés con contactos temporizados a la apertura, abren después de un cierto tiempo de desenergizarse la bobina, el cierre es instantáneo. Circuitos característicos: Implementación de funciones lógicas con relé:

Circuito de Auto retención con relé Un relé puede mantenerse activado a través de uno de sus contactos, generando una vía de alimentación a su bobina en paralelo al pulsador de arranque (S1). Se puede considerar a este circuito con memoria o auto retenido porque puede mantener energizado al relé luego de recibir un pulso, pero se necesita colocar en serie a la bobina del relé un pulsador de parada normal cerrado para desactivarlo cuando sea necesario (S2).

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Contactores Es un aparato de conexión, similar al relé pero con manejo de potencia mayor en sus contactos principales, pueden utilizarse en circuitos monofásicos o trifásicos. Adicionalmente puede tener un conjunto de contactos auxiliares normal abierto o cerrado, que se usan para señalización o enclavamiento. El circuito magnético de un contactor está constituido por material ferromagnético (chapas de hierro al silicio). Consta de dos partes, una fija donde está la bobina y otra móvil que arrastra a los contactos móviles. Ambas partes están constituidas por chapas laminadas para reducir las corrientes parásitas que producen pérdidas de energía en forma de calor no deseado. Las superficies en contacto entre la parte fija y móvil están rectificadas para que la unión sea silenciosa. Cuando se trabaja con corriente alterna, se usa anillo de sombra o Frager en el circuito magnético que genera un flujo retrasado respecto al principal, para evitar la anulación periódica del campo magnético y por lo tanto la fuerza de atracción, que provocaría ruido y vibraciones así como el deterioro del contactor. En el circuito magnético de un contactor de cc, no aparecen las corrientes de Foucault, por lo cual éste puede ser macizo y robusto. En la medida que los Contactores manejan mayor energía eléctrica, necesitan apaga chispas (construidos con materiales ferromagnéticos) en sus contactos principales. Debido a que en la apertura de sus contactos, que en general maneja cargas inductivas, aparecen chispas en el momento de la separación. Por lo cual se necesita controlar esa chispa para evitar la carbonización y destrucción de los materiales de las yemas de los contactos o paredes del alojamiento de los mismos. Chispa: es un arco eléctrico que se produce en gases (como el aire) o en vacío, llamado cuarto estado de la materia o “plasma” formado por iones y electrones arrancados a los electrodos por efecto térmico y que quedan circulando bajo la acción del campo eléctrico existente entre los contactos. La temperatura generada puede ser de miles de grados, superior a la que pueden soportar los metales y aislantes usados en la construcción de los contactos y apaga chispas, de allí la necesidad de controlarlo y disminuir los daños que pueda ocasionar. Causas de fallas en contactores: caídas de tensión en la red de alimentación o del circuito de mando, vibraciones del contactor, micro cortes o cortes de poca duración en la tensión de red, corrientes superiores a las admisibles, exceso de chispas en sus contactos, que deterioran o disminuyen su vida útil. Para su uso y de acuerdo a las exigencias que tenga en el circuito, existe la norma IEC 947-4 que determina categorías, de las aplicaciones: AC-1: para aparatos en ca. Cuyo factor de potencia es ˃ 0,94, ejemplo calefacción. AC-2: se aplica al arranque de motores, donde la corriente es aproximadamente a 2,5 veces la nominal del motor y con frenado por contra corriente. AC-3: se aplica a motores de jaula de ardilla (rotor en corto) y el corte con motor bajo carga. La corriente de arranque es 5 a 7 veces la nominal del motor. Ejemplo, ascensores, compresores, bombas, mezcladoras. AC-4 y AC-2: se aplica para frenado por contra corriente y marcha por impulsos de motores jaula de ardilla o rotor bobinado. Las corrientes pueden alcanzar en la apertura y cierre valores de 5 a 7 veces la corriente nominal. Ejemplo, máquinas de impresión, trefiladoras, elevadores. También hay categorías para el uso en corriente continua. Relé térmico Los relés térmicos o relevos térmicos sirven para proteger a la fuente y a los aparatos de maniobra, por exceso de corriente. Suelen ser para tres fases, adaptables al modelo de contactor, regulables y pueden tener o no contactos auxiliares.

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Arranque y parada de motor trifásico Para potencia menor a 5 KW:

Potencia de un motor mayor a 5KW Se comprueba que la intensidad en el arranque es mucho mayor que la intensidad a plena carga. Los valores típicos, indican que la corriente de arranque es entre 3 y 7 veces mayor que la corriente nominal. Es necesario limitar la corriente de arranque de los motores asíncronos trifásicos, ya que éstos están conectados a la red de distribución de energía eléctrica en paralelo con otros abonados, que podrían sufrir bajadas momentáneas de tensión de suministro durante el arranque de los mencionados motores debido a la caída de tensión provocada por la impedancia de las líneas de transporte. Para regular estos fenómenos, existen una serie de normas que imponen limitaciones en cuanto a corrientes máximas admisibles que se resumen en la siguiente tabla: POTENCIA NOMINAL DEL MOTOR (EN KW) de 0.75 a 1.5 de 1.5 a 5 de 5 a 15 de más de 15

relación: I ARRANQUE / IPLENA CARGA 4.5 3.0 2.0 1,5

Arranque en estrella – triángulo: Se aplica a aquellos motores de una potencia nominal menor de 5KW (6,8 CV), aunque en la práctica sólo se aplica para motores de potencia nominal menor de 5 CV.

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Aplicaciones con relé Describir el funcionamiento de los siguientes circuitos: 1) Circuito de comando a distancia de un motor:

2) Circuito con retención:

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3) Inversor de marcha de continua:

4) Inversor de marcha de motor de alterna monofásico:

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