Tanto si eres un profesional del sector eléctrico como si eres un principiante, los contactores son componentes con los que debes estar familiarizado.
Se utilizan ampliamente en diversos dispositivos eléctricos para conectar y desconectar cargas de forma segura.
En esta entrada del blog, analizaremos las aplicaciones de los contactores en cuatro ámbitos: control de arranque y parada de motores, control de marcha adelante y marcha atrás de motores, control de iluminación y sistemas de climatización (calefacción, ventilación y aire acondicionado).
¿Qué es un contactor?
A contactor utiliza un interruptor de seguridad de baja tensión para conectar una fuente de alimentación peligrosa de alta tensión, aislando así los circuitos de baja y alta tensión.
En el interior del contactor hay una bobina; cuando se aplica una tensión de baja tensión a la bobina de control, se genera un campo electromagnético que hace que los contactos se cierren o se abran, controlando así la apertura o el cierre del circuito.
Control de arranque y parada del motor
En el control de arranque y parada de motores, los contactores son componentes esenciales.
Si alguna vez has utilizado un interruptor de cuchilla para controlar un motor, sabrás que se producen chispas cuando el interruptor se cierra para conectar el motor.
Si un operario está directamente expuesto y toca estas chispas, puede sufrir una descarga eléctrica, lo cual es extremadamente peligroso.
Además, existe un riesgo potencial de descarga eléctrica si un operario entra en contacto con una fuente de alimentación trifásica.
El uso de contactores permite evitar estos posibles riesgos y presenta las siguientes cuatro ventajas evidentes:
- En primer lugar, el contactor cuenta con una estructura interna de aislamiento del arco (en los contactores de baja intensidad, de menos de 20 amperios, se utiliza una capa aislante de plástico para eliminar el arco; mientras que en los contactores de alta intensidad, de más de 20 amperios, cuenta con una rejilla de extinción de arco para eliminarlo), que absorbe las chispas cuando se cierra el circuito.
- En segundo lugar, cuando se utiliza un contactor, el circuito cerrado del motor está controlado íntegramente por la bobina de baja tensión. Cuando la bobina se activa, genera una fuerza electromagnética que atrae a los contactos principales para que se cierren, controlando así el arranque y la parada del motor. Esto aísla eficazmente los circuitos de alta y baja tensión, lo que permite un funcionamiento seguro para el usuario.
- En tercer lugar, los contactores pueden utilizarse para controlar motores a distancia: solo se necesita una pequeña cantidad de corriente alterna o continua para controlar a distancia el arranque y la parada del motor. Por ejemplo, se puede utilizar un microprocesador (como un PLC) con un pequeño relé para controlar la activación o desactivación de la bobina del contactor.
- En cuarto lugar, si un contactor con un relé de sobrecarga térmica Si se utiliza, el motor queda protegido de forma segura contra los daños causados por sobrecargas, cortocircuitos y sobrecorrientes.
Control de la rotación del motor hacia delante y hacia atrás
Además de arrancar y detener el motor, los contactores también pueden utilizarse para controlar la rotación en sentido horario y antihorario del motor.
El motor puede invertir su sentido de giro utilizando únicamente dos contactores. El siguiente esquema muestra un diagrama de cableado simplificado para estos dos contactores y un motor.
Te voy a explicar cómo hacerlo en cuatro pasos:
1. Conecta el primer contactor para completar la operación de autobloqueo
Como se muestra en la imagen anterior: en primer lugar, toma el “L” y “N” cables del MCB. Conecta el “L” cable al contactor “A1“, y conecta el otro “N”cable al borne“A2“. Al mismo tiempo, toma otro “L” cable y conéctalo a otro terminal “A2” a través del contacto auxiliar NO. Esta operación permitirá el autobloqueo.
2. Conecta el segundo contactor para completar la operación de autobloqueo:
Al igual que en el esquema de cableado del primer contactor, puedes conectar el segundo contactor de la misma manera para conseguir la función de retención.
3. Conecta los dos contactores con enclavamiento automático para completar la operación de enclavamiento:
Como se muestra en el esquema anterior, la función de enclavamiento se consigue mediante los contactos auxiliares normalmente cerrados de los dos contactores.
El enclavamiento de los contactores impide que ambos se activen simultáneamente para accionar un motor trifásico. Si sus contactos principales se cierran al mismo tiempo, se producirá un grave cortocircuito trifásico que provocará que el motor se queme.
4. Conecta el motor trifásico a los contactos de los dos contactores:
Por último, conecta los terminales de los contactores L1, L2 y L3 a la alimentación trifásica en el orden ABC. En cuanto al segundo contactor, ten en cuenta que el orden de conexión a la red trifásica de sus cables L1, L2 y L3 debe ser CBA.
A continuación, conecte los terminales de salida T1, T2 y T3 de ambos contactores al motor trifásico.
Ahora, al pulsar el primer botón de arranque, el motor girará hacia delante, y al pulsar el segundo botón de arranque, girará hacia atrás.
Control de la iluminación
Otra aplicación importante de los contactores es el control de la iluminación.
Al utilizar contactores junto con temporizadores (como nuestros temporizadores digitales, por ejemplo, el KG316T, THC30A, TM619y CN101A), puedes controlar el encendido y apagado de varias bombillas o tiras LED según los horarios establecidos.
¿Por qué son necesarios los contactores para el control de la iluminación?
La respuesta es sencilla: dado que la potencia nominal de las tiras LED es superior a la potencia de contacto de los temporizadores, el control indirecto del contactor aumenta la capacidad de carga de los temporizadores.
Control del ventilador, el calefactor y el compresor en sistemas de climatización
HVAC son las siglas de calefacción, ventilación y aire acondicionado (o refrigeración).
En la construcción de edificios, los sistemas de calefacción, ventilación y aire acondicionado (HVAC) revisten una gran importancia, ya que unos buenos sistemas de este tipo pueden garantizar la salud y la seguridad de las personas, proteger la estructura del edificio y los bienes que alberga, y cumplir con la normativa nacional en materia de construcción y protección contra incendios.
En los sistemas de climatización, los componentes principales son los calefactores, los ventiladores y los compresores, que se controlan principalmente mediante termostatos o controladores lógicos programables (PLC) de uso habitual.
El termostato es el núcleo de control de un sistema de climatización, ya que coordina el funcionamiento de componentes como el ventilador, el calefactor y el compresor, y ajusta automáticamente su potencia en función de los datos de temperatura interior en tiempo real:
- Modo de calefacción: Cuando la temperatura interior es inferior al valor establecido, el termostato envía primero una señal para poner en marcha el ventilador de circulación, con lo que se establece la circulación del aire. A continuación, envía una orden de ajuste de la calefacción al relé de estado sólido (SSR) o Regulador de potencia SCR, activando el calentador eléctrico para elevar la temperatura. A continuación, el aire caliente se distribuye por la habitación gracias al flujo de aire del ventilador. Una vez alcanzada la temperatura deseada, el termostato reduce o interrumpe automáticamente la potencia de calefacción, mientras que el ventilador sigue haciendo circular el aire y manteniendo una temperatura uniforme.
- Modo de refrigeración: Cuando la temperatura interior es superior al valor establecido, el termostato pone en marcha primero el ventilador de circulación y, a continuación, envía una señal de arranque de refrigeración al contactor específico del compresor, activando así este último. El ventilador se controla de forma independiente y suministra aire frío de forma continua, lo que permite refrigerar el interior.
Sistema de almacenamiento de energía fotovoltaica y cargador para vehículos eléctricos
También podemos encontrar contactores en los sistemas de almacenamiento de energía fotovoltaica y en los cargadores de vehículos eléctricos, pero estos contactores están diseñados para fuentes de alimentación de corriente continua.
Ahora veamos qué es un contactor de corriente continua.
A diferencia de los contactores de CA más habituales, los contactores de CC están diseñados específicamente para fuentes de alimentación de CC de alta tensión, con una tensión máxima de 2500 V CC en sus contactos principales. Su principio de funcionamiento es el mismo que el de un contactor de CA: cuando se aplica una tensión de CC a su bobina, los contactos principales se cierran, permitiendo que circule la corriente continua.
Conclusión
En resumen, las aplicaciones de los contactores no se limitan a los cinco tipos mencionados anteriormente; de hecho, se pueden encontrar en cualquier lugar donde haya electricidad.
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