todo sobre contactores
Cuando un relé se utiliza para conmutar una gran cantidad de energía eléctrica a través de sus contactos, se designa con un nombre especial: contactor. Los contactores típicamente tienen múltiples contactos, y esos contactos generalmente (pero no siempre) están normalmente abiertos, por lo que la alimentación de la carga se apaga cuando la bobina está desenergizada.
quizás el uso industrial más común para contactores es el control de motores eléctricos.,
Los tres contactos superiores cambian las fases respectivas de la corriente alterna de 3 fases entrante, típicamente al menos 480 voltios para motores de 1 caballo de fuerza o mayor. El contacto más bajo es un contacto «auxiliar» que tiene una calificación de corriente mucho más baja que la de los contactos de potencia del motor grande, pero es accionado por la misma armadura que los contactos de potencia.
el contacto auxiliar se usa a menudo en un circuito lógico de relé, o para alguna otra parte del esquema de control del motor, típicamente cambiando la alimentación de CA de 120 voltios en lugar de la tensión del motor., Un contactor puede tener varios contactos auxiliares, normalmente abiertos o normalmente cerrados si es necesario.
calentadores de sobrecarga
Los tres dispositivos en forma de» signo de interrogación opuesto » en serie con cada fase que va al motor se llaman calentadores de sobrecarga. Cada elemento «calentador» es una tira de metal de baja resistencia destinada a calentarse a medida que el motor consume corriente.
si la temperatura de cualquiera de estos elementos del calentador alcanza un punto crítico (equivalente a una sobrecarga moderada del motor), se abrirá un contacto de interruptor normalmente cerrado (no mostrado en el diagrama)., Este contacto normalmente cerrado generalmente se conecta en serie con la bobina del relé, de modo que cuando se abre el relé se desenergiza automáticamente, apagando así la energía del motor.
veremos más de este cableado de protección contra sobrecarga en el siguiente capítulo.
Los calentadores de sobrecarga están destinados a proporcionar protección contra sobrecorriente para motores eléctricos grandes, a diferencia de los disyuntores y fusibles que sirven al propósito principal de proporcionar protección contra sobrecorriente para conductores de potencia.
funciones de los calentadores de sobrecarga
La función del calentador de sobrecarga a menudo se malinterpreta., No son fusibles; es decir, no es su función quemar abierto y romper directamente el circuito como un fusible está diseñado para hacer. Más bien, los calentadores de sobrecarga están diseñados para imitar térmicamente la característica de calentamiento del motor eléctrico particular a proteger.
todos los motores tienen características térmicas, incluida la cantidad de energía térmica generada por la disipación resistiva (I2R), las características de transferencia térmica del calor «conducido» al medio de enfriamiento a través del marco metálico del motor, la masa física y el calor específico de los materiales que constituyen el motor, etc.,
estas características son imitadas por el calentador de sobrecarga en una escala en miniatura: cuando el motor se calienta hacia su temperatura crítica, también lo hará el calentador hacia su temperatura crítica, idealmente a la misma velocidad y curva de aproximación.
Por lo tanto, el contacto de sobrecarga, en la detección de la temperatura del calentador con un mecanismo termomecánico, detectará un análogo del motor real. Si el contacto de sobrecarga se dispara debido a una temperatura excesiva del calentador, será una indicación de que el motor real ha alcanzado su temperatura crítica (o, lo habría hecho en poco tiempo).,
después del disparo, se supone que los calentadores se enfrían a la misma velocidad y curva de enfoque que el motor real, de modo que indican una proporción precisa de la condición térmica del motor, y no permitirán que la potencia se vuelva a aplicar hasta que el motor esté realmente listo para el arranque nuevamente.,
Contactor de Motor eléctrico trifásico
Aquí se muestra un contactor para un motor eléctrico trifásico, instalado en un panel como parte de un sistema de control eléctrico en una planta de tratamiento de agua municipal:
contactores de muestra
La alimentación de CA trifásica de 480 voltios entra en los tres contactos normalmente abiertos el contactor a través de terminales de tornillo Etiquetados «L1», «L2» y «L3» (el terminal «L2» está oculto detrás de un circuito de «amortiguación» de forma cuadrada conectado a través de los terminales de bobina del contactor)., La alimentación del motor sale del conjunto del calentador de sobrecarga en la parte inferior de este dispositivo a través de terminales de tornillo Etiquetados «T1», «T2» y «T3″.»
Las unidades de calentamiento de sobrecarga en sí son bloques negros de forma cuadrada con la etiqueta «W34», que indica una respuesta térmica particular para una determinada potencia y clasificación de temperatura del motor eléctrico.
si un motor eléctrico de diferente potencia y/o clasificaciones de temperatura fuera sustituido por el actualmente en servicio, las unidades de calentamiento de sobrecarga tendrían que ser reemplazadas por unidades que tengan una respuesta térmica adecuada para el nuevo motor., El fabricante del motor puede proporcionar información sobre los calentadores adecuados para su uso.
un pulsador blanco situado entre los calentadores de línea «T1» y «T2» sirve como una forma de restablecer manualmente el contacto del interruptor normalmente cerrado a su estado normal después de haber sido disparado por la temperatura excesiva del calentador.
las conexiones de cable al contacto del interruptor de » sobrecarga «se pueden ver en la parte inferior derecha de la fotografía, cerca de una etiqueta que dice» NC » (normalmente cerrada). En esta unidad de sobrecarga en particular, una pequeña » ventana «con la etiqueta» disparada » indica una condición de disparo por medio de una bandera de color., En esta fotografía, no hay condición de «disparo», y el indicador aparece claro.
elementos del calentador como resistencia de derivación de corriente bruta
como nota al pie, los elementos del calentador pueden usarse como resistencia de derivación de corriente bruta para determinar si un motor está extrayendo corriente cuando el contactor está cerrado. Puede haber momentos en los que esté trabajando en un circuito de control del motor, donde el contactor se encuentra lejos del motor en sí.
¿Cómo sabe si el motor está consumiendo energía cuando la bobina del contactor está energizada y la armadura se ha tirado hacia adentro?, Si los devanados del motor se queman, podría estar enviando voltaje al motor a través de los contactos del contactor, pero aún así, tiene corriente cero y, por lo tanto, no hay movimiento desde el eje del motor.,re millivoltage a través de cada elemento del calentador: si la corriente es cero, el voltaje a través del calentador será cero (a menos que el elemento del calentador en sí esté abierto, en cuyo caso el voltaje a través de él será grande); si hay corriente que va al motor a través de esa fase del contactor, leerá un milivoltage definido a través de ese calentador:
Este es un truco especialmente útil para usar para solucionar problemas de motores de CA de 3 fases, para ver si el devanado de una fase se quema o se desconecta, lo que resultará en una condición rápidamente destructiva conocida como «fase simple».,»
si una de las líneas que llevan energía al motor está abierta, no tendrá ninguna corriente a través de ella (como se indica por una lectura de 0.00 mV a través de su calentador), aunque las otras dos líneas lo harán (como se indica por pequeñas cantidades de voltaje caído a través de los respectivos calentadores).
revisión:
- un contactor es un relé grande, generalmente utilizado para cambiar la corriente a un motor eléctrico u otra carga de alta potencia.
- Los motores eléctricos grandes se pueden proteger de daños por sobrecorriente mediante el uso de calentadores de sobrecarga y contactos de sobrecarga., Si los calentadores conectados en serie se calientan demasiado por una corriente excesiva, el contacto de sobrecarga normalmente cerrado se abrirá, desenergizando el contactor y enviando energía al motor.