Contactor reversible

Un contactor reversible, se obtiene de un arreglo con dos contactores, para formar parte de un arrancador de un motor eléctrico, y poder  mandar girar el rotor  del motor en un sentido o en otro.

Contactores reversibles

El contactor  de inversión, se vende con los cables de potencia   y  su interconexión mecánica de bloqueo  ya instalados. O bien nosotros  podemos armarlo  comprando los componentes por  separado.  

Minicontactor inversor

El minicontactor inversor (miniature  reversing contactor)  con especificaciones IEC (International Electrotechnical Commission) es compacto  (58 x 90 x 57 mm)  con un peso  0.39 kg.  Se diseña  para motores trifásicos pequeños.

 A 220 Vca  en tres categorías.

      6 Amperes (Para motores de 1.5 KW)

      9 Amperes (Para motores de 4 KW)

      12 Amperes (Para motores de 5 KW)

Bobinas de control

Las bobinas las hay  en una gran variedad de voltajes, en corriente directa o en   corriente alterna.

Las bobinas de corriente alternas pueden ser de  50 o 60 Hz. O para trabajar en ambos frecuencias 50/60 hz. 

Diagrama de potencia con minicontactor inversor

La interconexión mecánica (mechanical interlock) es importante,  impide con  mecanismo tipo palanca, que no puedan cerrar los polos principales de ambos contactores  a un mismo tiempo si se llegara alimentar las dos Bobinas. de esta manera se evitan cortocircuitos trifásicos en el circuito de potencia.  

También bloquea acciones de técnicos inexpertos que suelen presionar sin seguridad de manera manual los contactores.

Contactor inversor trabajando en sentido derecho

Contactor inversor trabajando en sentido inverso

Para el circuito de control complejos se pueden montar bloques de contactos auxiliares.

Bloques de contactos auxiliares sobre contactores

Con contactos auxiliares se pueden realizar circuitos automáticos como el que requiere la cortadora de papel del laboratorio de automatización  de la especialidad de Mecatrónica  del Centro Mexicano-Francés del CONALEP, en Gómez Palacio, Durango, México.

Sistema automatizado  de reciclado de papel

La cortadora de papel requiere al inicio girar en sentido inverso un tiempo, con la finalidad de limpiar los cortadores, para luego girar en sentido directo y realizar su trabajo.

Diagrama de control  con contactor  inversor

Los contactos auxiliares normalmente cerrados conectados en serie forman una interconexión por contactos auxiliares. Las líneas descontinúas a la derecha de las bobinas indican que existe  interconexión mecánica.  

Interruptor de 4 vías

los  interruptores  de 4 vías, es utilizan en un cableado eléctrico  para encender  o apagar una lámpara de 3 o más lugares.

Interruptores de 4 vías: Tipo balancín y tipo palanca

Los interruptores de 4 vías  cuentan con cuatro tornillos y no están marcados encendido (ON) y apagado (OFF).

Posiciones del interruptor de 4 vías

Tienen 2 posiciones, también 2 opciones de comunicar las líneas (vías) de control. 

 2 Opción  del apagador de 4 vías

Un apagador de cuatro vías se e instalan siempre entre un par de interruptores de escalera, esta combinación permite controlar una lámpara desde 3 lugares distintos.

Diagrama lineal elemental

Interruptor de 3 vías

Diagrama de alambrado

Diagrama con Interruptor de 4 vías  con conexión a tierra

Dado que el patrón se repite podemos colocar en medios tantos interruptores de 4 vías como puntos de control adicional deseamos.

Diagramas eléctricos con interruptor de 4 vías 

Se diseñan de tipo balancín  decorativo para el hogar y comercio, y tipo palanca para comercio e industria. 

Interruptor de 4 vías para propósitos definidos

Para aplicaciones industriales se fabrican interruptores tipo palanca con colores  para identificar la corriente  en ampers que soportan a 120/277 Vca.

Azul  = 15 ; rojo= 20; y verde = 30 ampers.

En aplicaciones decorativas  hay una variedad de colores y estilos, iluminados, fosforescentes, etc. La corriente que soportan  a  127 Vca. Es  de 10 ampers. Y afirman que gracias a su doble contacto de aleación de plata son capaces de realizar con ellos más de 40,000 maniobras.

Interruptor general seccionador de mando rotativo

Los interruptores generales seccionadores de mando rotativo, son utilizados para separar  y aislar de energía eléctrica a los componentes  de una máquina.  

Interruptor general

El seccionamiento es  de importancia vital, en las máquinas automáticas se debe asegurar que estas no puedan entrar en funcionamiento de manera accidental.

Sistema automatizado de reciclado de papel 

Joven estudiante de la especialidad de Mecatrónica en el laboratorio de sistemas automáticos del Centro  Mexicano-Francés del CONALEP en Gómez Palacio, Durango México, atento en espera para mostrar a los alumnos de nuevo ingreso el Sistema automatizado de reciclado de papel de diseño y fabricación francesa de la empresa ASTRIANE Didact.

Interruptor  general  de máquina cortadora 

Interruptor  general  de máquina compactadora  de papel

Al interruptor general le llega la alimentación eléctrica y  salen los cables  a los elementos de  protección; fusibles, interruptores termomagnéticos, guarda motores  etc.)

Armario de control 

·        Ubicación 

Debe ser colocado en un lugar visible, de fácil acceso, cómodo al operar  y que  además no estorbe a los elementos de mando ni a las labores de operación. Por lo general va colocado en la parte lateral de los armarios  o en la parte frontal de tablero de control.

·        Modo de Operación
El cierre se realiza sin equipo activado

Al  cerrar  un interruptor de este tipo debemos asegurarnos que el paro de emergencia este trabajando (presionado y bloqueado).  

abertura con equipo en paro total

Y al abrir debemos de asegurarnos que la maquina este en paro, (Es decir operar los paros por botones pulsadores, botón paro general por enclavamiento etc. Antes de abrir un interruptor general).

Su operación es manual, es  lenta por lo que los arcos generados por arranques y paros de motores dañarían sus polos.

"Nunca deben ser empleados como elemento de arranque y paro de maquinaria."

·        Montaje

 En su montaje puede ser atornillado al  armario de control,  montado  en caja de conexiones o montado sobre perfil DIN, en este ultimo caso es común tener separado el bloque  de polos de él selector,  y se colocan  varilla de extensión para operarlo.

Conexión de interruptor general y Símbolos 

Un interruptor general no desconecta  todo conductor que venga de la fuente de alimentación, conductores de protección como puesta a tierra y en algunas normas  también no se interrumpe el conductor neutro como en México que en la mayoría de los casos el conductor a tierra va unido al neutro, las normas internacionales requieren alimentan a 5 hilos con el fin de separar el neutro de conductor a tierra física. 

Bloqueo.

Para impedir que pueda ser operado durante una intervención de mantenimiento, cuentan con un seguro de bloqueo, al que se le pueden agregar uno o varios candados.

Interruptor general  seccionador con seguro de bloqueo

PONER UN CANDADO requiere siempre el asegurar que efectivamente la máquina se quedo sin alimentación. siguiendo los pasos para el bloqueo y etiquetado.

Bloque de contactos temporizados electrónicos On Delay

Son relevadores con control electrónico  que permiten tener en espera un cambio de señal  en los contactos y que son fabricados en bloque (forma cubica). 

Bloque de contactos temporizados electrónicos On Delay 

El relevador LA2-KT2 pueden ser montados en la parte frontal en  algunos  contactores. 

Temporizador electrónico de montaje frontal sobre contactor

No debemos confundir con otros bloques temporizados que se montan sobre contactores del tipo mecanismo activado  por movimientos que jalan piezas mecánicas para ser activados.

El relevador (ON Delay) LA2KT2E de la marca Telemecanique del grupo Schneider Electric; tiene un rango de ajuste de 1 a 30 segundos cuenta con un contacto  NO normalmente abierto y otro NC normalmente cerrado, Su bobina se puede alimentar  con voltajes de corriente alterna o corriente directa de  24 a 48 voltios.

Temporizador electrónico desmontado

La bobina del relevador  temporizador   (Timer relay) electrónico suele conectarse en paralelo con la bobina del contactor.  Cuando la bobina del temporizador se alimente empezara a transcurrir un tiempo  (el calibrado en la perilla central de la parte frontal) para después hacer el cambio de estado de los contactos esta demora se le nombra en inglés  “On Delay”

“ La demora principia a partir que se energiza la bobina  TR”

Estado del relevador de tiempo “On Delay”

   Diagramas con “Timer Relay On Delay”

Diagrama de control con arranque de 2 motores el motor 2 con diferencia en retraso de arranque de 10 segundos.

Estado de los motores

Diagrama de control  con arranque de un motor con paro automático a los 15 segundos 

CONTACTOR ELECTROMAGNÉTICO

Un contactor electromagnético  es un interruptor operado por medio de una bobina.

CONTACTOR ELECTROMAGNÉTICO

Se utiliza para conectar y desconectar cargas eléctricas alimentadas con alto voltaje  (circuitos  de potencia)  y  que son controladas por un circuito de control en bajo voltaje.

Partes del contactor

Dentro del contactor la bobina  montada sobre un núcleo fijo de hierro, al ser alimentada creara un campo magnético, que atraerá al núcleo móvil sobre de el y aislados eléctricamente se moverán  y cerraran  los contactos móviles, resortes permiten absorber los esfuerzos mecánicos y evitar los falsos contactos.

Su ciclo de funcionamiento “vida útil mecánica” va en el orden de 6 a 10 millones de maniobras.

Dado que en México nos encontramos  con contactores americanos y europeos, veamos las características principales para pasar a los diagramas.

1.-     CARACTERÍSTICAS

En cuanto a su estructura.  Los contactores americanos NEMA son más robustos en comparación con su similar europeo IEC.

De acuerdo a la carga su consumo en amperes, determinaran el tamaño del contactor, un motor mas grande que consuma mas corriente su contactor sera mayor que el de un motor mas pequeño.

Tamaño NEMA	00	0	1	2	3	4	5	6	7
Corriente AMPERS	9	18	27	45	90	135	270	540	810
HP MOTOR   a 220 Vca	1.5	3	7.5	15	30	50	100	200	300

Para un motor de 5 HP el tamaño NEMA del contactor sera de tamaño 1

las características  de funcionamiento del equipo a alimentar determinara el tipo o clase de las aplicaciones. No es lo mismo alimentar maquinas de soldar  que motores. Corrientes iniciales de arranque y de trabajo son muy diferentes, debemos recurrir a los catálogos de fabricante para seleccionar la clase en contactores NEMA o categoría en contactores IEC

LOS CONTACTORES  TIPO S (standard)

Los contactores magnéticos clase 8502 tipo S se usan para conmutar las cargas de calefacción, capacitores, transformadores y motores eléctricos donde la protección contra sobrecargas se proporciona por separado. Los contactores clase 8502 están disponibles en tamaños NEMA 00 a 7.

LOS CONTACTORES DE PROPÓSITOS DEFINIDOS

CLASE	APLICACIONES
8536	En arrancadores de motores a plena tensión
8702	En arrancadores de motores con  control reversible
8910	Ideales para equipo de refrigeración y calefacción
8903	Ideales para equipo de alumbrado

Existen 4  categorías principales  IEC.

Categoría	Aplicación
AC-1	Iluminación, calefacción, cargas con factor de potencia mayor  igual a 0.95
AC-2	Donde no se requiera arranques con corriente grandes solo 2.5 veces la corriente nominal.  Motores síncronos de anillos rasantes
AC3	En motores de jaula de ardilla con corriente de arranque de 5 a 7 veces la corriente de nominal
AC-4	Donde se requiera cortes bruscos de corriente  en servicio intermitente, elevadores,  maquinas de impresión, grúas eléctricas.

los voltajes de alimentación  tipo y magnitud del circuito de potencia,  y el voltaje de alimentación tipo y magnitud que se energizara la bobina también son necesarios en la selección del contactor.

Contactores europeos  ordenados  en  tablero de control

2.-     DIAGRAMAS

CIRCUITO DE ALUMBRADO

Diagrama  eléctrico con contactor para alumbrado

Los circuitos están aislados eléctrica-mente con la finalidad de que el operador no se exponga a voltajes más peligrosos.

Control a 2 hilos

Además se pueden controlar varios circuitos (cargas) con un solo circuito de control.

CIRCUITO DE ARRANQUE DE MOTOR  (control a 3 hilos)

El contactor es la parte central en los arrancadores de motores eléctricos. 

Diagrama eléctrico de un arrancador  para motor eléctrico

Infinidad de controles se realizan con contactores, para establecer condiciones de funcionamiento, seguridad y señalización. Se adicionan bloques de contactos.

 Estos Contactos adicionales pueden ser montados en algunos contactores, estos bloques pueden ser  de contactos normales o temporizados estos últimos en tres rangos de 0.1 a  3 segundos, de 0.1 a 30 segundos. 10 a 180 segundos.

Bloques de contactos adicionales