¿Qué es un Contactor?
Un contactor está formado por una bobina y unos contactos, que pueden estar abiertos o cerrados, y que hacen de interruptores de apertura y cierre de la corriente en el circuito.
La bobina es un electroimán que acciona los contactos, abriendo los cerrados y cerrando los contacto abiertos. Cuando le deja de llegar corriente a la bobina los contactos vuelven a su estado de reposo.
Aquí vemos un contactor real y el símbolo que se utiliza para los circuitos:
Su funcionamiento es muy sencillo, vamos a explicarlo mucho mejor.
Funcionamiento y Partes del Contactor
Si te fijas en la imagen anterior tenemos 4 contactos abiertos y el último es un contacto cerrado en reposo.
Si hacemos llegar corriente a la bobina, está que está formada por un electroimán, atrae hacia sí el martillo arrastrando en su movimiento a los contactos móviles que tirará de ellos hacia la izquierda. Esta maniobra se llama "enclavamiento del contactor". Todos los contactos que estaban abiertos ahora serán contactos cerrados, y el último que estaba cerrado ahora será un contacto abierto.
Cuando la bobina está activada se dice que el contactor está enclavado.
En el momento que dejemos de dar corriente a la bobina el contactor volverá a su posición de reposo por la acción del muelle resorte, dejando los contactos como estaban al principio, al tirar de ellos hacia la derecha.
Vamos a conectar en un circuito el contactor para el arranque de un motor trifásico:
Si te fijas la bobina se activa a través de un interruptor por una fase y el neutro (L1 y N), es decir a 220V. El motor trifásico se activa a través de los contactos principales del contactor con las 3 fases (L1,L2 y L3), por ejemplo 380V.
Cuando activamos el Interruptor le llega corriente a la bobina y el contactor se enclava cerrando los contactos principales y arrancando el motor.
Cuando desconectamos el interruptor deja de llegarle corriente a la bobina y los contactos vuelven a la posición de reposo haciendo que el motor se pare.
Como ves en los circuitos de los contactores se distinguen dos circuitos diferentes, el circuito de mando, que será el que active o desactive la bobina y el circuito de fuerza, que será el que arranque o pare el motor.
El circuito de mando suele ser un circuito a menor tensión e intensidad que el circuito de fuerza. De ahí que los contactos principales o de fuerza sean más gordos que los auxiliares.
En el esquema anterior no hemos usado los contactos auxiliares, solo el de la bobina, pero ya verás como se utilizan para por ejemplo la autoalimentación.
Una de las características básicas de un contactor es su posibilidad de maniobra en circuitos sometidos a corrientes muy fuertes, en el circuito de fuerza, pero con pequeñas corrientes en el circuito de mando. Por ejemplo para activar la bobina 0,35A a 220V y para el de Fuerza 200A.
Ventajas del Uso del Contactor
- Seguridad del personal dado que realiza las maniobras en lugares alejados del operador. El motor y el contactor pueden estar lejos del operador, solo es necesario que el operador este cerca del interruptor de arranque para accionar el motor, y como vimos esta parte trabaja a tensiones menores que las de fuerza (donde esta el motor y/o el contactor.
- Imagina que tenemos el interruptor de arranque separado del motor 1Km y el contactor está sobre el propio motor o muy cerca de él. El circuito desde el interruptor hasta el motor es el circuito auxiliar, a poco tensión, con poco intensidad y por lo tanto con cables muy finos o de poco sección. Los cables de más sección son los que van del contactor al motor, y esto solo tendrán la longitud desde el contactor al motor, es decir serán muy cortos. ¿Qué ventaja tiene esto? Pues que es un gran ahorro en el gasto de los cables o conductores. Imagina que tuviéramos que arrancar el motor directamente sin contactor, desde el interruptor, que por cierto tendría que ser mucho mayor y mas caro, hasta el motor, todos los cables serían de fuerza y medirían 1Km de largos, con lo cual sería mucho mayor el coste en conductores.
- Ahorro de tiempo al realizar maniobras largas.
- Posibilidad de controlar el arranque de un motor desde puntos diferentes.
- Automatización del arranque de motores.
- Automatización y control de numerosas aplicaciones, con ayuda de los aparatos auxiliares del contactor. Ejemplos: llenado automático de un pozo de agua, control de la temperatura en hornos, etc.
Elección del Contactor
A la hora de elegir un contactor de maniobra de motores hay que tener en cuenta los siguientes factores:
- Tensión y potencia nominales de la carga, o sea del motor.
- Tensión y frecuencia reales de alimentación de la bobina y de los elementos del circuito auxiliar.
- Clase de arranque del motor: directo, estrella-triángulo, etc.
- Número aproximado de conexiones-hora.
- Condiciones de trabajo: normales, duros o extremas. Podrían ser calefacción eléctrica, ascensores, grúas, máquinas de imprimir etc.
Arranque de Motores por Contactor
Vamos a ver algunos circuitos básicos de arranque de motores por contactor.
- Circuito Directo por Interruptor: ya lo vimos anteriormente.
- Arranque por Pulsadores con Autoalimentación: tendremos dos pulsadores, el pulsador de marcha o arranque y el de paro. En este caso necesitamos una retroalimentación, para que al pulsar el pulsador de marcha el contactor siga alimentado aún cuando soltemos el pulsador de marcha. Solo se parará cuando pulsemos el pulsador de paro. El esquema del circuito de mando sería el siguiente:
Sp es el pulsador de paro, Sm es el pulsador de marcha, KM la bobina del contactor, un contacto auxiliar KM del propio contactor y los 3 contactos KM de fuerza para el motor.
Si pulsamos Sm le llega corriente a la bobina y el contactor se activa cerrando el contacto auxiliar KM. Aunque dejemos de pulsar el pulsador de arranque la bobina del contactor sigue activada a través de KM, esto es lo que se llama autoalimentación o retroalimentación.
Si ahora pulsamos Sp deja de llegar corriente a la bobina el contactor parará el motor.
Conexión Estrella y Conexión Triángulo
Las bobinas de un motor trifásico (3 bobinas) se pueden conectar de 2 formas: en estrella y en triangulo.
Fíjate que en triángulo las bobinas quedan a la tensión de alimentación, en este caso 230V (es como en paralelo).
Si las conectamos en estrella las bobinas quedan trabajando a una tensión raíz de 3 menor, en este caso a 127V. Tensión en estrella = Tensión en triángulo/√3.
3 impedancias o bobinas en triángulo consumen el triple de corriente de línea que en estrella, a la misma tensión de red. En la conexión estrella-triángulo se reduce la corriente de arranque del motor.
Lo que se suele hacer en los motores trifásicos es arrancarlos inicialmente en estrella y pasado un tiempo se pasa a triángulo (3 o 4 segundos). Se llama arranque estrella-triángulo.
Se trata de que en el arranque el motor vaya cogiendo revoluciones poco a poco, en estrella, y después de un tiempo se ponga en marcha normal, en triangulo.
La tensión y la intensidad de arranque en estrella es 3 veces menor que en triángulo. Según el motor va cogiendo velocidad se pasa a triángulo para que quede en la marcha normal del motor. Esto hace que tengamos un rendimiento óptimo del motor en el arranque.
Hay motores que poseen mucha carga mecánica en el arranque y les cuesta comenzar a cargar, girar y terminar de desarrollar su velocidad final. Para ello, se cuenta con la conexión estrella-triángulo.
Aquí tienes el circuito de fuerza de la conexión estrella-triángulo:
En el arranque se debe conectar el K1 y el K3, pasados unos segundos se conecta en triángulo con el K1 y el K2.
El circuito de mando sería el siguiente:
F2 es simplemente un interruptor térmico que pararía el motor si su temperatura se eleva mucho. S1 sería el pulsador de arranque y S2 el de paro.
KA1 es un bobina (relé) que se activa al retardo, es decir después de unos segundos de llegarle la corriente, por lo tanto este relé hace solo el cambio de estrella a triángulo.
Fíjate si pulsamos S1 se activa KM1, sus contactos y además KM2 y el relé KA1. Pasados unos segundos los contactos de KA1 cambian de posición y desactivan el KM2 y activan el KM3, pasando el motor a triángulo con KM1 y KM3 enclavados.
S2 desactiva todo el circuito y para el motor.
El contactor es un aparato de mando a distancia, que puede cerrar o abrir circuitos, ya sea en vacío o en carga. Es la pieza clave del automatismo en el motor electrico.
Su principal aplicación es la de efectuar maniobras de apertura y cierra de circuitos relacionados con instalaciones de motores. Excepto los pequeños motores individuales, que son accionados manualmente, el resto de motores se accionan por contactores.
Un contactor está formado por una bobina y unos contactos, que pueden estar abiertos o cerrados, y que hacen de interruptores de apertura y cierre de la corriente en el circuito.
La bobina es un electroimán que acciona los contactos, abriendo los cerrados y cerrando los contacto abiertos. Cuando le deja de llegar corriente a la bobina los contactos vuelven a su estado de reposo.
Aquí vemos un contactor real y el símbolo que se utiliza para los circuitos:
Su funcionamiento es muy sencillo, vamos a explicarlo mucho mejor.
Funcionamiento y Partes del Contactor
Si te fijas en la imagen anterior tenemos 4 contactos abiertos y el último es un contacto cerrado en reposo.
Si hacemos llegar corriente a la bobina, está que está formada por un electroimán, atrae hacia sí el martillo arrastrando en su movimiento a los contactos móviles que tirará de ellos hacia la izquierda. Esta maniobra se llama "enclavamiento del contactor". Todos los contactos que estaban abiertos ahora serán contactos cerrados, y el último que estaba cerrado ahora será un contacto abierto.
Cuando la bobina está activada se dice que el contactor está enclavado.
En el momento que dejemos de dar corriente a la bobina el contactor volverá a su posición de reposo por la acción del muelle resorte, dejando los contactos como estaban al principio, al tirar de ellos hacia la derecha.
Vamos a conectar en un circuito el contactor para el arranque de un motor trifásico:
Si te fijas la bobina se activa a través de un interruptor por una fase y el neutro (L1 y N), es decir a 220V. El motor trifásico se activa a través de los contactos principales del contactor con las 3 fases (L1,L2 y L3), por ejemplo 380V.
Cuando activamos el Interruptor le llega corriente a la bobina y el contactor se enclava cerrando los contactos principales y arrancando el motor.
Cuando desconectamos el interruptor deja de llegarle corriente a la bobina y los contactos vuelven a la posición de reposo haciendo que el motor se pare.
Como ves en los circuitos de los contactores se distinguen dos circuitos diferentes, el circuito de mando, que será el que active o desactive la bobina y el circuito de fuerza, que será el que arranque o pare el motor.
El circuito de mando suele ser un circuito a menor tensión e intensidad que el circuito de fuerza. De ahí que los contactos principales o de fuerza sean más gordos que los auxiliares.
En el esquema anterior no hemos usado los contactos auxiliares, solo el de la bobina, pero ya verás como se utilizan para por ejemplo la autoalimentación.
Una de las características básicas de un contactor es su posibilidad de maniobra en circuitos sometidos a corrientes muy fuertes, en el circuito de fuerza, pero con pequeñas corrientes en el circuito de mando. Por ejemplo para activar la bobina 0,35A a 220V y para el de Fuerza 200A.
Ventajas del Uso del Contactor
- Seguridad del personal dado que realiza las maniobras en lugares alejados del operador. El motor y el contactor pueden estar lejos del operador, solo es necesario que el operador este cerca del interruptor de arranque para accionar el motor, y como vimos esta parte trabaja a tensiones menores que las de fuerza (donde esta el motor y/o el contactor.
- Imagina que tenemos el interruptor de arranque separado del motor 1Km y el contactor está sobre el propio motor o muy cerca de él. El circuito desde el interruptor hasta el motor es el circuito auxiliar, a poco tensión, con poco intensidad y por lo tanto con cables muy finos o de poco sección. Los cables de más sección son los que van del contactor al motor, y esto solo tendrán la longitud desde el contactor al motor, es decir serán muy cortos. ¿Qué ventaja tiene esto? Pues que es un gran ahorro en el gasto de los cables o conductores. Imagina que tuviéramos que arrancar el motor directamente sin contactor, desde el interruptor, que por cierto tendría que ser mucho mayor y mas caro, hasta el motor, todos los cables serían de fuerza y medirían 1Km de largos, con lo cual sería mucho mayor el coste en conductores.
- Ahorro de tiempo al realizar maniobras largas.
- Posibilidad de controlar el arranque de un motor desde puntos diferentes.
- Automatización del arranque de motores.
- Automatización y control de numerosas aplicaciones, con ayuda de los aparatos auxiliares del contactor. Ejemplos: llenado automático de un pozo de agua, control de la temperatura en hornos, etc.
Elección del Contactor
A la hora de elegir un contactor de maniobra de motores hay que tener en cuenta los siguientes factores:
- Tensión y potencia nominales de la carga, o sea del motor.
- Tensión y frecuencia reales de alimentación de la bobina y de los elementos del circuito auxiliar.
- Clase de arranque del motor: directo, estrella-triángulo, etc.
- Número aproximado de conexiones-hora.
- Condiciones de trabajo: normales, duros o extremas. Podrían ser calefacción eléctrica, ascensores, grúas, máquinas de imprimir etc.
Arranque de Motores por Contactor
Vamos a ver algunos circuitos básicos de arranque de motores por contactor.
- Circuito Directo por Interruptor: ya lo vimos anteriormente.
- Arranque por Pulsadores con Autoalimentación: tendremos dos pulsadores, el pulsador de marcha o arranque y el de paro. En este caso necesitamos una retroalimentación, para que al pulsar el pulsador de marcha el contactor siga alimentado aún cuando soltemos el pulsador de marcha. Solo se parará cuando pulsemos el pulsador de paro. El esquema del circuito de mando sería el siguiente:
Sp es el pulsador de paro, Sm es el pulsador de marcha, KM la bobina del contactor, un contacto auxiliar KM del propio contactor y los 3 contactos KM de fuerza para el motor.
Si pulsamos Sm le llega corriente a la bobina y el contactor se activa cerrando el contacto auxiliar KM. Aunque dejemos de pulsar el pulsador de arranque la bobina del contactor sigue activada a través de KM, esto es lo que se llama autoalimentación o retroalimentación.
Si ahora pulsamos Sp deja de llegar corriente a la bobina el contactor parará el motor.
Conexión Estrella y Conexión Triángulo
Las bobinas de un motor trifásico (3 bobinas) se pueden conectar de 2 formas: en estrella y en triangulo.
Fíjate que en triángulo las bobinas quedan a la tensión de alimentación, en este caso 230V (es como en paralelo).
Si las conectamos en estrella las bobinas quedan trabajando a una tensión raíz de 3 menor, en este caso a 127V. Tensión en estrella = Tensión en triángulo/√3.
3 impedancias o bobinas en triángulo consumen el triple de corriente de línea que en estrella, a la misma tensión de red. En la conexión estrella-triángulo se reduce la corriente de arranque del motor.
Lo que se suele hacer en los motores trifásicos es arrancarlos inicialmente en estrella y pasado un tiempo se pasa a triángulo (3 o 4 segundos). Se llama arranque estrella-triángulo.
Se trata de que en el arranque el motor vaya cogiendo revoluciones poco a poco, en estrella, y después de un tiempo se ponga en marcha normal, en triangulo.
La tensión y la intensidad de arranque en estrella es 3 veces menor que en triángulo. Según el motor va cogiendo velocidad se pasa a triángulo para que quede en la marcha normal del motor. Esto hace que tengamos un rendimiento óptimo del motor en el arranque.
Hay motores que poseen mucha carga mecánica en el arranque y les cuesta comenzar a cargar, girar y terminar de desarrollar su velocidad final. Para ello, se cuenta con la conexión estrella-triángulo.
Aquí tienes el circuito de fuerza de la conexión estrella-triángulo:
En el arranque se debe conectar el K1 y el K3, pasados unos segundos se conecta en triángulo con el K1 y el K2.
El circuito de mando sería el siguiente:
F2 es simplemente un interruptor térmico que pararía el motor si su temperatura se eleva mucho. S1 sería el pulsador de arranque y S2 el de paro.
KA1 es un bobina (relé) que se activa al retardo, es decir después de unos segundos de llegarle la corriente, por lo tanto este relé hace solo el cambio de estrella a triángulo.
Fíjate si pulsamos S1 se activa KM1, sus contactos y además KM2 y el relé KA1. Pasados unos segundos los contactos de KA1 cambian de posición y desactivan el KM2 y activan el KM3, pasando el motor a triángulo con KM1 y KM3 enclavados.
S2 desactiva todo el circuito y para el motor.
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