Hay una gran cantidad de dispositivos y equipos utilizados en el control industrial. Uno de los dispositivos más simples utilizados en el control industrial es el contactpr. Vea en este artículo cómo funciona y para qué es un contactpr. Vea también cómo interpretar sus características.
En la enorme línea de equipos y dispositivos utilizados en el control industrial podemos citar los paneles de control, el equipo de conversión de energía eléctrica, el equipo de controles de proceso, los controladores lógicos programables (CLPs), los relés, contactores, interruptores y controladores de motor.
Es precisamente este último grupo de dispositivos que estamos proponiendo abordar en este artículo. Recordamos que ya hemos hablado de los CLPs y de los inversores de Potencia (que se adaptan al grupo de equipos de conversión de energía eléctrica) en artículos anteriores.
En el grupo de relés, contactores, interruptores y controladores de motor podemos incluir los siguientes dispositivos:
a) Los interruptores funcionan mecánica, magnética o manualmente, así como los dispositivos operados por temperatura (térmicos) o por sobrecarga.
b) Controladores de motor con el fin de proporcionar características de seguridad en caso de sobrecargas, fallas en el suelo, etc.
c) Interruptores operados por fluctuaciones. Son dispositivos impulsados por el peso, la presión o el vacío utilizados en el control directo de los motores.
d) Interruptores de tensión plena, ignición, baja tensión, etc.
e) Interruptores combinados manuales y magnéticos, operados por flujo o proximidad, etc.
f) Interruptores de estado sólido y medidores.
El Contactor
Las altas corrientes que son drenadas por el equipo industrial, principalmente motores de alta potencia impiden que los interruptores comunes sean utilizados para su control.
De hecho, además de tener una carga inductiva fuerte en estos motores, sus corrientes iniciales pueden alcanzar valores de centenares o de millares de ampères. El arco formado en la apertura de los contactos, y el efecto del cierre del cierre podría distribuir al azar la corriente en la superficie de estos contactos causando que se queme en poco tiempo, como se muestra en la figura 1.
El lector debe haber notado lo que sucede cuando se apaga una lámpara electrónica en su casa: la fuerte carga inductiva que representa provoca chispas en los contactos de conmutación que se perciben fácilmente. Estas chispas son también la causa del rápido deterioro de los interruptores que, en poco tiempo, empiezan a fallar, como se muestra en la figura 2.
Para controlar corrientes intensas es necesario utilizar interruptores que tengan características especiales tales como:
Alta velocidad de cierre y apertura de contactos
Gran superficie de contactos
Esto se consigue con dispositivos llamados "contactores".
El contactor es un dispositivo electromecánico con un principio de funcionamiento similar al de un relé. En la figura 3 tenemos la estructura de un contactor en sus dos posiciones de operación, energizado y des energizado.
Una bobina, operada por una baja tensión continua o alternada, mueve un conjunto de contactos mecánicos que tienen las características necesarias para el control de corrientes intensas.
Los contactos pueden ser de tipo NA (normalmente abiertos) y NF o NC (normalmente cerrados).
Para los contactos NA, cuando la bobina del contactor está desenergizada, permanecen desconectadas. Cuando la bobina está energizada, los contactos están conectados.
Para los contactos NF, el comportamiento se invierte: cuando el bobina está des energizado, los contactos permanecen cerrados. Cuando se energiza, los contactos abren el circuito externo.
Un resorte interno asegura que la acción de apertura de los contactos es muy rápida cuando la bobina es desenergizada.
Las bobinas de los contactos se especifican para tensiones alternadas de 12, 24, 110, 127, 220, 380 y 440 V.
Para las corrientes continuas, las tensiones especificadas son 12, 24, 48, 110, 125 y 220 V.
En la imagen de abajo tenemos una foto de un contactpr común, para uso industrial.
Cómo Utilizar Contactores
En la figura 4, tenemos un ejemplo de numeración de los terminales de un contactor.
Para utilizar un contactor es necesario tener en cuenta la tensión de su bobina, que determinará cómo se acciona, y la corriente máxima de sus contactos.
Los contactores se especifican por una corriente nominal (In) que debe tenerse en cuenta en función del tipo de servicio que realizará. Así, un contactor de la categoría AC1, en el servicio 1, puede apoyar una corriente igual al nominal al encender y apagar y eventualmente (servicio) ocasional, una corriente 1,5 veces mayor que el nominal.
La tabla a continuación ofrece las diferentes categorías de trabajos de los contactores:
Los contactores se utilizan exactamente de la misma manera que los interruptores comunes: se conectan en serie con los circuitos que deben controlar, como se muestra en la figura 5.
En esta figura se muestra cómo utilizar un transformador para un sistema de arranque directo de un motor trifásico. Nótese que es muy importante que en las aplicaciones industriales siempre se controlen las tres fases al mismo tiempo, lo que no ocurre en los circuitos domésticos ordinarios de baja potencia.
Vea que, podemos utilizar varios tipos de circuitos para controlar la bobina del receptor, obteniendo así una mayor versatilidad. Así, como se muestra en la figura 6, podemos controlar la bobina por dos llaves (botoneras) para que se encienda y se apague independientemente, y también podemos añadir un relé térmico que proteja el circuito en caso de sobrecalentamiento o sobrecarga.
K1 tiene lo que se llama "contacto de sello". Su finalidad es la de agregar la función "Bloquea" al circuito. Así, cuando accionamos la botonera que conecta el motor, el contacto del sello "traba" en la posición "conectado", manteniendo la bobina K1 del contactor energizada, incluso después de sacar el dedo del botón de accionamiento.
En la figura 7 tenemos una aplicación importante y ampliamente utilizada en la industria. Es la inversión de la dirección de rotación de un motor por el "cambio" de las fases, que se realiza a través de contactores.
Conclusión
Cuando se trabaja con automatización industrial, donde las corrientes que alimentan los distintos dispositivos son intensas, se deben utilizar dispositivos especiales para su control.
El contactor, que vimos en este artículo es uno de esos dispositivos. Sus características le permiten activar y desactivar cargas que requieren corrientes muy intensas de una manera segura y eficiente.
Además, permite la agregación de circuitos de recursos especiales, lo que hace que el control sea mucho más versátil, como la acción biestable, la interrupción automática en caso de sobrecargas y mucho más.
Todos los profesionales de la automatización industrial deben ser capaces de entender las especificaciones de estos dispositivos y saber cómo utilizarlos correctamente.
