jueves, 6 de noviembre de 2008

programas para plc

este programa este programa constra de una entrada o staart I2 la cual energiza el temporizador TT1 y sus contactos auciliares, los cuales un de ellos T1 ba a entregar impulsos al contador CC1 quien esta programado para idenificar 10 pulsos. una vez cunplia esta condicion se activa la bobina de este contador y con ella sus contactos auxiliares. consecuencia de ello se activa la salida Q1 y asi alimentar la carga.
es de resaltar que la salidaQ2 se activa imediantamente se pulse en la entrada I2.

miércoles, 22 de octubre de 2008


SERVICO NACIONAL DE APRENDIZAJE SENA
CENTRO INSTRIAL
CODIGO ESTRUCTURA20080020
CORRECCION DE FALLAS Y AVERIAS ELECTRICAS
INSTRUCTOTOR Ing. Reynaldo Peña.
APRENDIZ Juan Manuel Benavidez Alvarez
FECHA 2008-10-22



Esquema de Registro de Lectura
(METODO DE IPLER)


1. Título: CIRCUITOS EN CASCADA

Subtítulos:

a. METODO A SEUIR
b. CIRCUITO EN CASCADA CON MOVIMIENTO SIMULTANEO DE VARIOS CILINDROS
c. CIRCUITOS EN CASCADA QUE REPITEN MOVIMIENTO DENTRO DE LA SECUENCIA.
d. CIRCUITOS EN CASCADA CON CILINDROS DE SIMPLE EFECTO.



2. Preguntas y respuestas:

a. Pregunta 1: defina ¿que es un circuito en cascada?

Respuesta: los circuitos en cascada son sistemas secuenciales que consisten en mantener un orden en la salida y entrada de un cilindro o un grupo de ellos, pueden ser doble efecto o simple efecto.

b. Pregunta 2: ¿a que se llama grupo?

Respuesta: se llama grupo al conjunto de elementos que participan en la salida o entrada de los émbolos de los diferentes cilindros. A si pues a la salida la podemos llamar grupo1, a los accionadotes de entrada grupo2.

c. pregunta 3: mencione las características para la confección los grupos.
Repuesta:
No repetir una misma letra en un mismo grupo.
Si en el último grupo nos encontramos con una o mas letras que no están en el primero, pasarían a éste delante de la primera letra de la secuencia.

NOTA:
Los cilindros cumplen con:
1. Definir la secuencia y determinar los grupos.

2. Colocar tantas líneas de presión como grupos hay en la secuencia y tantas válvulas distribuidoras de línea como grupos hay, menos una.

3. Los finales de carrera de cada grupo son alimentados por su correspondiente línea de presión.

4. Dentro de cada grupo, la salida de los finales de carrera mandan a los distribuidores de la siguiente letra, según el orden establecido en la secuencia.

5. La última letra de cada grupo manda el cambio alimentando al siguiente grupo y poniendo a escape el propio.

6. El primer movimiento de cada grupo es ordenado por la línea de presión de dicho grupo.

d. Pregunta 4: ¿Cómo funcionan los circuitos en cascada con movimientos simultáneos de varios cilindros?.

Respuesta: en este proceso para la obtener movimientos simultáneos es necesario impartir órdenes al mismo tiempo. Las letras que en la secuencia representen estos movimientos corresponderán al mismo grupo.
La orden siguiente proviene del grupo correspondientes a todos los finales de carrera que son accionados con los movimientos producto del accionamiento de los cilindros o por el final de carrera que es movido por el último cilindro que realiza su carrera.

e. pregunta 5: ¿como se identifica un circuito en cascada que repite movimiento dentro de la secuencia?

Respuesta: se identifica por que las órdenes que lleguen a los distribuidores están determinadas por selectores; los finales de carrera son accionadas varias veces y en cada una dan una señal diferente, los finales de carera que repiten movimiento
Deben recibir presión de red directamente y dar la señal necesaria, junto con el grupo que corresponda, a través de la válvula de simultaneidad.


f. pregunta 6: ¿Qué es mando de emergencia?

Respuesta: es el método que se implementa para hacer detener instantáneamente o volver a su posición inicial, sin importar donde se encuentre.


3. La idea principal del texto es: Orden de ejecución de actuadotes a través de la supresión de señales por medio de válvulas de dos posiciones, especificando la conexión y comportamiento de los circuitos en cascada netamente neumáticos.

4. El tema se relaciona o se aplica.
El tema esta relacionado con los sistemas secuenciales que son indispensables en la ejecución de procesos de forma ordenada. Sin mayor presencia de fuerza humana.
5. Resumen:
CIRCUITOS SECUENCIALES
Los circuitos secuenciales se dividen en dos partes llamados grupos los cuales cumplen funciones diferentes. Es de anotar que las letras no se pueden repetir en un mismo grupo, se denomina grupo al conjunto de elementos que participan en la ejecución de órdenes para cumplir con una misma secuencia.
El número de válvulas requeridas para realizar un circuito es igual al de líneas alimentadas menos una.
Dentro del control y ejecución de las acciones es necesario válvulas de dos posiciones estables quienes hacen posible el cumplimiento de las condiciones de acuerdo con las necesidades del proceso.

miércoles, 6 de agosto de 2008

PROTECCIÓN Y CONTROL DE UN MOTOR

fig.1 diagrama de un motor


Protección del circuito alimentador contra cortocircuito o fallas a tierra:
Es el conjunto de dispositivos mecánicos y termomagneticos tales como: fusibles automáticos magnetotérmicos, fusible o interruptor diferencial contra cortocircuito o falla atierra.
los fusibles o cortacircuitos, no son más que una sección de hilo más fino que los conductores normales, colocado en la entrada del circuito de alimentación a proteger, para que al aumentar la corriente, debido a un cortocircuito, sea la parte que mas se caliente, y por tanto la primera en fundirse, impidiendo el paso de la sobretencion. El más usado es los fusibles de acompañamiento (aM) que son un tipo especial de cortacircuitos, diseñado para la protección de motores eléctricos.

CONDUCTRORES DEL CIRCUITO ALIMENTADOR
E l conductor es el elemento por el cual se transporta la corriente eléctrica el cual ofrece poca resistividad al flujo de corriente, estos materiales normalmente están fabricados de cobre, porque es un metal buen conductor.
Los conductores usados para transportar la corriente desde la fuente de alimentación hasta la caja de breakes es calibre 8 AWG ó 6.0 mm²


MEDIO DE DESCONEXION
Ente los medios de desconexión tenemos el pulsador, contactor, también podemos emplear un breaker.
La función del pulsador es en encender o arrancar, apagar un circuito en nuestro caso de un motor.
El contactor
Podemos definir un contactor como un aparato mecánico de conexión y desconexión eléctrica, accionado por cualquier forma de energía, menos manual, capaz de establecer, soportar e interrumpir corrientes.
Las energías utilizadas para accionar un contactor son mecánicas, magnéticas, neumáticas, fluídricas, etc. Los contactores corrientemente utilizados en la industria son accionados mediante la energía magnética proporcionada por una bobina.
Un contactor accionado por energía magnética, consta de un núcleo magnético y de una bobina capaz de generar un campo magnético suficientemente grande como para vencer la fuerza de los muelles antagonistas que mantienen separada del núcleo una pieza, también magnética, solidaria al dispositivo encargado de accionar los contactos eléctricos.

El pulsador
Pulsador: es el elemento que permite el paso o interrupción de la corriente mientras es accionado. Cuando ya no se actúa sobre él vuelve a su posición de reposo.
Puede ser el contacto normalmente cerrado en reposo NC, o con el contacto normalmente abierto Na o NO
Consta del botón pulsador; una lámina conductora que establece contacto con los dos terminales al oprimir el botón y un muelle que hace recobrar a la lámina su posición primitiva al cesar la presión sobre el botón pulsador.
Clases de pulsadores: (a) Basculante. (b) Pulsador timbre. (c) Con señalizador. (d) Circular. (e) Extraplano.
PROTECCIÓN DEL CIRCUITO DERIVADO, CONTRA CORTOCIRCUITOS O FALLAS A TIERRA
Circuito derivado es: la proporción del sistema de alambrado, más allá del dispositivo final de protección. Los circuitos derivados son proporcionales del sistema alimentador que va desde el último dispositivo de protección contra sobretención que protege los conductores del circuito derivado hasta la salida de los terminales que alimenta a los equipos.
La protección de estos circuitos se hace a través de breakears conectados a cada fase. Esta protección se puede hacer en los casos más simples por medio de fusibles, o bien por medio de interruptores automáticos. Ésta protección tiene como objetivo proteger a los conductores del circuito derivado contra corto circuito y debe tener una capacidad tal que permita el arranque del motor sin que se desconecte (abra) el circuito.

CONDUCTORES DEL CIRCUITO DERIVADO
Son Cables de Baja Tensión los utilizados en alambrado eléctrico en edificaciones, ramales y redes interiores secundarias industriales y salidas de motores
Estos conductores son de calibre 10 o 12 AWG 2.5 ó 4.0 mm² se usar para alimentar los elementos de control y el motor.
CONTROLADORES
Un controlador es un dispositivo que permite regular el funcionamiento de un motor o dispositivos electrónicos.
Un motor trifásico generalmente es energizado y desenergizado por un relé contactor.
Todos los relés contactores tienen un tiempo de vida útil que se mide por número de maniobras.
El tiempo de vida útil del contactor depende según la corriente que circule a través de ellos, el tipo de carga eléctrica que manejaran y el régimen de trabajo de dicha carga.

Cuando los motores están controlados por medio de dispositivos electromagnéticos o termomagnéticos, se puede accionar la operación de arranque o para por medio de una estación de botones que normalmente no se encuentra cercana al motor (de aquí que se le denomine de control remoto).


PROTECCIÓN CONTRA SOBRECARGAS
Entendemos por sobrecarga al exceso de intensidad en un circuito, debido a un defecto de aislamiento o bien, a una avería o demanda excesiva de carga de la máquina conectada. El arranque de un motor eléctrico por ejemplo.
Las sobrecargas deben de protegerse, ya que pueden dar lugar a la destrucción total de los aislamientos, de una red o de un motor conectado a ella. Una sobrecarga no protegida degenera siempre en un cortocircuito.
Los elementos que se usan para proteger el circuito de motores son:
Interruptores automáticos magnetotérmicos o breakers Y los Relés térmicos o termomagneticos en el caso de un motor trifásico
Los fusibles de acompañamiento (aM), como ya hemos dicho, son un tipo especial de cortacircuitos, diseñado para la protección de motores eléctricos.



PROTECCIÓN CONTRA SOBRECARGA AL MOTOR
Quizá el dispositivo más simple de protección del motor contra sobreintensidades es el fusible.

Relés térmicos de Sobrecarga:
Generalmente la protección mas utilizada en las aplicaciones de motores trifásicos es el relé térmico de sobrecarga. A través de él fluyen las corrientes que consume el motor, calentándose y enfriándose de igual manera que este.
Para ello, hacen uso de unas resistencias calentadoras por las que fluyen las corrientes del motor. Si el calor acumulado en las resistencias es mayor o igual al máximo permitido, un contacto asociado a estas, se dilatará por efecto del calor y desenergizará al motor. En ese momento, el relé térmico comenzará a enfriarse y cuando el calor remanente llegue a un nivel seguro, energizará nuevamente al motor. Por lo general los relés térmicos de sobrecarga poseen un selector, que permite programar su rearme de manera manual o automática.
Este elemento no es muy recomendable usarlo solo ya que tan solo actúan en función del calor acumulado, producto de las corrientes que fluyen por ellos, siendo incapaz de tomar en cuenta el sobrecalentamiento que provoca al motor el desbalance de voltaje.

Adicionalmente en condiciones de fallas de voltaje sostenidas en el tiempo, del tipo bajo voltaje, sobrevoltaje o perdida de una fase, los relés térmicos de sobrecarga, estando programados para en rearme automático, presentarán un desempeño poco satisfactorio. En estas condiciones, desconectarán el motor cuando el calor acumulado innecesariamente supere o iguale al máximo permitido. Una vez que el motor este frió, el relé térmico de sobrecarga se rearmará automáticamente y energizara al motor. Al ser la falla de voltaje sostenida en el tiempo, el relé térmico nuevamente se calentara hasta desconectar al motor, para posteriormente enfriarse y volver a energizarlo. Así este dispositivo de protección, entrara en un ciclo indefinido de maniobras de parada y arranque que dañara al motor de manera irreversible.
Puesto que un motor sometido a múltiples arranques en breves intervalos de tiempo, nunca podrá estabilizar la temperatura de su bornera a niveles seguros, pudiendo destruirse así los conectores y trabaja co dos de sus fases si se trata de un motor trifásico.

miércoles, 30 de julio de 2008



EL CONTACTOR.
Dispositivo mecánico que funciona estable con los terminales normalmente abiertos (NA) y función inversa con los terminales normalmente cerrados (NC)
DEFINICION Y GENERALIDADES.
Podemos definir un contactor como un aparato mecánico de conexión y desconexión eléctrica, accionado por cualquier forma de energía, menos manual, capaz de establecer, soportar e interrumpir corrientes en condiciones normales del circuito, incluso las de sobrecarga.
Las energías utilizadas para accionar un contactor pueden ser muy diversas: mecánicas, magnéticas, neumáticas, fluídricas, etc. Los contactores corrientemente utilizados en la industria son accionados mediante la energía magnética proporcionada por una bobina, y a ellos nos referimos seguidamente.
Un contactor accionado por energía magnética, consta de un núcleo magnético y de una bobina capaz de generar un campo magnético suficientemente grande como para vencer la fuerza de los muelles antagonistas que mantienen separada del núcleo una pieza, también magnética, solidaria al dispositivo encargado de accionar los contactos eléctricos.
Así pues, característica importante de un contactor será la tensión a aplicar a la bobina de accionamiento, así como su intensidad ó potencia. Según sea el fabricante, dispondremos de una extensa gama de tensiones de accionamiento, tanto en continua como en alterna siendo las más comúnmente utilizadas, 24, 48, 220, y 380. La intensidad y potencia de la bobina, naturalmente dependen del tamaño del contador.
El tamaño de un contactor, depende de la intensidad que es capaz de establecer, soportar e interrumpir, así como del número de contactos de que dispone (normalmente cuatro). El tamaño del contactor también depende de la tensión máxima de trabajo que puede soportar, pero esta suele ser de 660 V. para los contactores de normal utilización en la industria.
Referente a la intensidad nominal de un contactor, sobre catálogo y según el fabricante, podremos observar contactores dentro de una extensa gama, generalmente comprendida entre 5 A y varios cientos de amperios. Esto equivale a decir que los contactores son capaces de controlar potencias dentro de un amplio margen; así, por ejemplo, un contactor para 25 A. conectado en una red bifásica de 380 V. es capaz de controlar receptores de hasta 380ð 25=9.500 VA. y si es trifásica 3ð 220ð 25=16.454 VA. Naturalmente nos referimos a receptores cuya carga sea puramente resistiva (cos ð = 1), ya que de lo contrario, las condiciones de trabajo de los contactos quedan notablemente modificadas.
Cuando el fabricante establece la corriente característica de un contactor, lo hace para cargas puramente óhmicas y con ella garantiza un determinado número de maniobras, pero si el cosð de la carga que se alimenta a través del contactor es menor que uno, el contactor ve reducida su vida como consecuencia de los efectos destructivos del arco eléctrico, que naturalmente aumentan a medida que disminuye el cos ð .
Por lo general, los contactores que utilicemos referirán sus características a las recomendaciones C. E. I (Comité Electrotécnico Internacional), que establecen los siguientes tipos de cargas:
AC-1 Para cargas resistivas o débilmente inductivas cos ð = 0,95.
AC-2 Para cargar inductivas (cos ð = 0.65) .Arranque e inversión de marcha de motores de anillos rozantes.
AC-3 Para cargas fuertemente inductivas (cos ð = 0.35 a 0.65). Arranque y desconexión de motores de jaula.
AC-4 Para motores de jaula: Arranque, marcha a impulsos y frenado por inversión.
Prácticamente, la casi totalidad de las aplicaciones industriales, tales como máquinas-herramientas, equipos para minas, trenes de laminación, puentes-grúas, etc., precisan de la colaboración de gran número de motores para realizar una determinada operación, siendo conveniente que puedan ser controlados por un único operador situado en un “centro de control”, desde donde sea posible observar y supervisar todas las partes de la instalación. Esta clase de trabajo no se puede realizar con interruptores o cualquier otro elemento de gobierno que precise de un mando manual directo, debido a que el operador no tendría tiempo material de accionar los circuitos que correspondiesen de acuerdo con las secuencias de trabajo. Estos y otros problemas similares pueden quedar solventados con el uso de contactores montados según un circuito de marcha-paro que denominaremos “función memoria” y que es base de los automatismos eléctricos.
DESCRIPCION DEL CONTACTOR.

La figura anterior describe las partes del contactor.
PARTES DEL CONTACTOR.
fig.1
CARCAZA.

La carcaza es el elemento en el cual se fijan todos los componentes conductores del contactor, para lo cual es fabricada en un material no conductor con propiedades como la resistencia al calor, y un alto grado de rigidez. Uno de los más utilizados materiales es la fibra de vidrio pero tiene un inconveniente y es que este material es quebradizo y por lo tanto su manipulación es muy delicada. En caso de quebrarse alguno de los componentes no es recomendable el uso de pegantes.
ELECTROIMAN.
También es denominado circuito electromagnético, y es el elemento motor del contactor.
Esta compuesto por una serie de elementos cuya finalidad es transformar la energía eléctrica en un campo magnético muy intenso mediante el cual se produce un movimiento mecánico aprovechando las propiedades electromagnéticas de ciertos materiales.
· BOBINA
Consiste en un arrollamiento de alambre de cobre con unas características muy especiales con un gran número de espiras y de sección muy delgada para producir un campo magnético. El flujo magnético produce un par magnético que vence los pares resistentes de los muelles de manera que la armadura se puede juntar con el núcleo estrechamente.
· Bobina energizada con CA.
Para el caso cuando una bobina se energiza con corriente alterna, se produce una corriente de magnitud muy alta puesto que solo se cuenta con la resistencia del conductor, ya que la reactancia inductiva de la bobina es muy baja debido al gran entrehierro que existe entre la armadura y el núcleo, esta corriente tiene factor de potencia por consiguiente alto, del orden de 0.8 a 0.9 y es llamada corriente de llamada.
Esta corriente elevada produce un campo magnético muy grande capaz de vencer el par ejercido por los muelles o resorte que los mantiene separados y de esta manera se cierra el circuito magnético uniéndose la armadura con el núcleo trayendo como consecuencia el aumento de la reactancia inductiva y así la disminución de hasta aproximadamente diez veces la corriente produciéndose entonces una corriente llamada corriente de mantenimiento con un factor de potencia más bajo pero capaz de mantener el circuito magnético cerrado.
Para que todo este procedimiento tenga éxito las bobinas deben ser dimensionadas para trabajar con las corrientes bajas de mantenimiento pues si no se acciona el mecanismo de cierre del circuito magnético la corriente de llamada circulará un tiempo más grande del previsto pudiendo así deteriorar la bobina.
· Bobina energizada con CC.
En este caso no se presenta el fenómeno anterior puesto que las corrientes de llamada y de mantenimiento son iguales. La única resistencia presente es la resistencia de la bobina misma por lo cual las características y la construcción de estas bobinas son muy especiales.
La bobina puede ser energizada por la fuente de alimentación o por una fuente independiente.
· EL NUCLEO.
Su función es concentrar y aumentar el flujo magnético con el fin de atraer la armadura eficientemente. Está construido de láminas de acero al silicio superpuestas y unidas firmemente unas con otras con el fin de evitar las corrientes parásitas.
El pequeño entrehierro entre la armadura y el núcleo se crea con el fin de eliminar los magnetismos remanentes.
Cuando circula una corriente alterna por la bobina es de suponerse que cuando la corriente pasa por el valor cero, el núcleo se separa de la armadura puesto que el flujo también es cero pero como esto sucede 120 veces en un segundo (si la frecuencia es de 60Hz) por lo cual en realidad no hay una verdadera separación pero esto sin embargo genera vibraciones y un zumbido además del aumento de la corriente de mantenimiento; por esto las bobinas que operan con corriente alterna poseen unos dispositivos llamados espiras de sombra las cuales producen un flujo magnético desfasado con el principal de manera que se obtiene un flujo continuo similar al producido por una corriente continua.
ARMADURA.
Es un elemento móvil muy parecido al núcleo pero no posee espiras de sombra, su función es la de cerrar el circuito magnético ya que en estado de reposo se encuentra separada del núcleo. Este espacio de separación se denomina entrehierro o cota de llamada.
Tanto el cierre como la apertura del circuito magnético suceden en un espacio de tiempo muy corto (10 milisegundos aproximadamente), todo debido a las características del muelle, por esto se pueden presentar dos situaciones.
· Cuando el par resistente es mayor que el par electromagnético, no se logra atraer la armadura.
· Si el par resistente es débil no se lograra la separación rápida de la armadura.
Cada una de las acciones de energizar o desenergizar la bobina y por consiguiente la atracción o separación de la armadura, es utilizada para accionar los contactos que obran como interruptores, permitiendo o interrumpiendo el paso de la corriente. Estos contactos están unidos mecánicamente (son solidarios) pero son separados eléctricamente.
CONTACTOS.
fig.2


El objeto de estos elementos es permitir o interrumpir el paso de la corriente, son elementos conductores, los cuales se accionan tan pronto se energiza o se desenergiza la bobina por lo que se les denomina contactos instantáneos. Esta función la cumplen tanto en el circuito de potencia como en el circuito de mando.
Los contactos están compuestos por tres partes dos de las cuales son fijas y se encuentran ubicadas en la carcaza y una parte móvil que une estas dos y posee un resorte para garantizar el contacto
Las partes que entran en contacto deben tener unas características especiales puesto que al ser accionados bajo carga, se presenta un arco eléctrico el cual es proporcional a la corriente que demanda la carga, estos arcos producen sustancias que deterioran los contactos pues traen como consecuencia la corrosión, también las características mecánicas de estos elementos son muy importantes.
· CONTACTOS PRINCIPALES.
Son los encargados de permitir o interrumpir el paso de la corriente en el circuito principal, es decir que actúa sobre la corriente que fluye de la fuente hacia la carga.
Es recomendable estar verificando la separación de estos que permiten que las partes fijas y móviles se junten antes de que el circuito magnético se cierre completamente, esta distancia se le denomina cota de presión. Esta no debe superar el 50%.
En caso de cambio de los contactos se tienen las siguientes recomendaciones:
· Cambiar todos los contactos y no solamente el dañado.
· Alinear los contactos respetando la cota inicial de presión.
· Verificar la presión de cada contacto con el contactor en funcionamiento.
· Verificar que todos los tornillos y tuercas se encuentren bien apretados.
Debido a que operan bajo carga, es determinant4e poder extinguir el arco que se produce puesto que esto deteriora el dispositivo ya que produce temperaturas extremadamente altas, para esto, los contactos se encuentran instalados dentro de la llamada cámara apagachispas, este objetivo se logra mediante diferentes mecanismos.
· Soplado por auto-ventilación: Este dispositivo consiste en dos aberturas, una grande y una pequeña, al calentarse el aire, este sale por la abertura pequeña entrando aire fresco por la abertura grande y este movimiento de aire hace que se extinga la chispa.
· Cámaras desionizadoras: Estas cámaras consisten en un recubrimiento metálico que actúa como un disipador de calor y por esto el aire no alcanza la temperatura de ionización. Este método suele acompañarse por el soplado por auto-ventilación.
· Transferencia y fraccionamiento del arco: Consiste en dividir la chispa que se produce de manera que es mas fácil extinguir chispas más pequeñas. Esto se realiza mediante guías en los contactos fijos.
· Soplo magnético: Este método emplea un campo magnético que atrae la chispa hacia arriba de la cámara aumentando de esta manera la resistencia. Este método suele ir acompañado del soplado por auto-ventilación y debe realizarse en un tiempo no muy largo pero tampoco extremadamente corto.
· CONTACTOS SECUNDARIOS.
Estos contactos secundarios se encuentran dimensionados para corrientes muy pequeñas porque estos actúan sobre la corriente que alimenta la bobina del contactor o sobre elementos de señalización.
Dado que en ocasiones deben trabajar con los PLC estos contactos deben tener una confiabilidad muy alta.
Gran parte de la versatilidad de los contactores depende del correcto uso y funcionamiento de los contactos auxiliares. Normalmente los contactos auxiliares son:
· Instantáneos: Actúan tan pronto se energiza la bobina del contactor.
· De apertura lenta: La velocidad y el desplazamiento del contacto móvil es igual al de la armadura.
· De apertura positiva: Los contactos abiertos y cerrados no pueden coincidir cerrados en ningún momento.
Sin embargo se encuentran contactores auxiliares con adelanto al cierre o a la apertura y con retraso al cierre o a la apertura. Estos contactos actúan algunos milisegundos antes o después que los contactos instantáneos. Existen dos clases de contactos auxiliares:
· Contacto normalmente abierto: (NA o NO), llamado también contacto instantáneo de cierre: contacto cuya función es cerrar un circuito, tan pronto se energice la bobina del contactor. En estado de reposo se encuentra abierto.
· Contacto normalmente cerrado: (NC), llamado también contacto instantáneo de apertura, contacto cuya función es abrir un circuito, tan pronto se energice la bobina del contactor. En estado de reposo se encuentra cerrado.
FUNCIONAMIENTO DEL CONTACTOR.
Cuando la bobina se energiza genera un campo magnético intenso, de manera que el núcleo atrae a la armadura, con un movimiento muy rápido. Con este movimiento todos los contactos del contactor, principales y auxiliares, cambian inmediatamente y de forma solidaria de estado.
Existen dos consideraciones que debemos tener en cuenta en cuanto a las características de los contactores:
· Poder de cierre: Valor de la corriente independientemente de la tensión, que un contactor puede establecer en forma satisfactoria y sin peligro que sus contactos se suelden.
· Poder de corte: Valor de la corriente que el contactor puede cortar, sin riesgo de daño de los contactos y de los aislantes de la cámara apagachispas. La corriente es más débil en cuanto más grande es la tensión.
Para que los contactos vuelvan a su posición anterior es necesario desenergizar la bobina. Durante esta desenergización o desconexión de la bobina (carga inductiva) se producen sobre-tensiones de alta frecuencia, que pueden producir interferencias en los aparatos electrónicos.
Desde del punto de vista del funcionamiento del contactor las bobinas tienen la mayor importancia y en cuanto a las aplicaciones los contactos tienen la mayor importancia.
CLASIFICACION DE LOS CONTACTORES.
Los contactores se pueden clasificar de acuerdo con:
· Por su construcción
· . Contactores electromecánicos: Son aquellos ya descritos que funcionan de acuerdo a principios eléctricos, mecánicos y magnéticos.
· Contactores estáticos o de estado sólido: Estos contactores se construyen a base de tiristores. Estos presentan algunos inconvenientes como:
· Su dimensionamiento debe ser muy superior a lo necesario.
· La potencia disipada es muy grande (30 veces superior).
· Son muy sensibles a los parásitos internos y tiene una corriente de fuga importante.
· Su costo es muy superior al de un contactor electromecánico equivalente.
· Por el tipo de corriente eléctrica que alimenta la bobina.
· Contactores para AC.
· Contactores para DC.
· Por los contactos que tiene.
· Contactores principales.
· Contactores auxiliares.
· Por la carga que pueden maniobrar (categoría de empleo). Tiene que ver con la corriente que debe maniobrar el contactor bajo carga.
CATEGORIA DE EMPLEO.
Para establecer la categoría de empleo se tiene en cuenta el tipo de carga controlada y las condiciones en las cuales se efectúan los cortes.
Las categorías más usadas en AC son:
· AC1: Cargas no inductivas (resistencias, distribución) o débilmente inductivas, cuyo factor de potencia sea por lo menos 0.95.
· AC2: Se refiere al arranque, al frenado en contracorriente y a la marcha por impulso permanente de los motores de anillos.
Al cierre el contactor establece el paso de corrientes de arranque equivalentes a más o menos 2.5 la corriente nominal del motor. A la apertura el contactor debe cortar la intensidad de arranque, con una tensión inferior o igual a la tensión de la red.
· AC3: Para el control de motores jaula de ardilla (motores de rotor en cortocircuito) que se apagan a plena marcha.
Al cierre se produce el paso de corrientes de arranque, con intensidades equivalentes a 5 o más veces la corriente nominal del motor. A la apertura corta el paso de corrientes equivalentes a la corriente nominal absorbida por el motor. Es un corte relativamente fácil.
· AC4: Se refiere al arranque, al frenado en contracorriente y a la marcha por impulso permanente de los motores de jaula.
Al cierre se produce el paso de la corriente de arranque, con intensidades equivalentes a 5 o más veces la corriente nominal del motor. Su apertura provoca el corte de la corriente nominal a una tensión, tanto mayor como tanto mayor es la velocidad del motor. Esta tensión puede ser igual a la tensión de la red. El corte es severo.
En corriente continua se encuentran cinco categorías de empleo: DC1, DC2, DC3, DC4 y DC5.
Un mismo contactor dependiendo de la categoría de empleo, puede usarse con diferentes corrientes.
CRITERIOS PARA LA ELECCIÓN DE UN CONTACTOR.
Para elegir el contactor que más se ajusta a nuestras necesidades, se debe tener en cuenta los siguientes criterios:
· Tipo de corriente, tensión de alimentación de la bobina y la frecuencia.
· Potencia nominal de la carga.
· Condiciones de servicio: ligera, normal, dura, extrema. Existen maniobras que modifican la corriente de arranque y de corte.
· Si es para el circuito de potencia o de mando y el número de contactos auxiliares que necesita.
· Para trabajos silenciosos o con frecuencias de maniobra muy altas es recomendable el uso de contactores estáticos o de estado sólido.
· Por la categoría de empleo.
VENTAJAS DEL USO DE LOS CONTACTORES.
Porque usar contactores
Los contactores presentan ventajas en cuanto a los siguientes aspectos y por los cuales es recomendable su utilización.
· Automatización en el arranque y paro de motores.
· Posibilidad de controlar completamente una máquina, desde barios puntos de maniobra o estaciones.
· Se pueden maniobrar circuitos sometidos a corrientes muy altas, mediante corrientes muy pequeñas.
· Seguridad del personal, dado que las maniobras se realizan desde lugares alejados del motor u otro tipo de carga, y las corrientes y tensiones que se manipulan con los aparatos de mando son o pueden ser pequeños.
· Control y automatización de equipos y máquinas con procesos complejos, mediante la ayuda de los aparatos auxiliares de mando, como interruptores de posición, detectores inductivos, presóstatos, temporizadores, etc.
· Ahorro de tiempo al realizar maniobras prolongadas.
1.7. CAUSAS DEL DETERIORO DE LOS CONTACTORES.
Cuando un contactor no funciona o lo hace en forma deficiente, lo primero que debe hacerse es revisar el circuito de mando y de potencia (esquemas y montaje), verificando el estado de los conductores y de las conexiones, porque se pueden presentar falsos contactos, tornillos flojos etc.
Además de lo anterior es conveniente tener en cuenta los siguientes aspectos en cada una de las partes que componen el contactor:
DETERIORO EN LA BOBINA.
· La tensión permanente de alimentación debe ser la especificada por el fabricante con un 10% de tolerancia.
· El cierre del contactor se puede producir con el 85% de variación de la tensión nominal y la apertura con el 65%.
· Cuando se producen caídas de tensión frecuentes y de corta duración, se pueden emplear retardadores de apertura capacitivos.
· Si el núcleo y la armadura no se cierran por completo, la bobina se recalentará hasta deteriorarse por completo, por el aumento de la corriente de mantenimiento.
DETERIORO EN EL NUCLEO Y ARMADURA.
Cuando el núcleo y la armadura no se juntan bien y/o se separan, produciendo un campo electromagnético ruidoso, es necesario revisar:
· La tensión de alimentación de la bobina: si es inferior a la especificada, generará un campo magnético débil, sin la fuerza sufriente para atraer completamente la armadura.
· Los muelles, ya que pueden estar vencidos por fatiga del material, o muy tensos.
· La presencia de cuerpos extraños en las superficies rectificadas del núcleo y/o armadura. Estas superficies se limpian con productos adecuados (actualmente se fabrican productos en forma de aerosoles). Por ningún motivo se deben raspar, lijar y menos limar.
DETERIORO EN LOS CONTACTOS.
Cuando se presenta un deterioro prematuro es necesario revisar:
· Si el contactor corresponde a la potencia nominal del motor, y al número y frecuencia de maniobras requerido.
· Cuando la elección ha sido la adecuada y la intensidad de bloqueo del motor es inferior al poder de cierre del contactor, el daño puede tener origen en el circuito de mando, que no permite un correcto funcionamiento del circuito electromagnético.
· Caídas de tensión en la red, provocadas por la sobre-intensidad producida en el arranque del motor, que origina pérdida de energía en el circuito magnético, de tal manera que los contactos, al no cerrarse completamente y carecer de la presión necesaria, acaban por soldarse.
· Cortes de tensión en la red: al reponerse la tensión, si todos los motores arrancan simultáneamente, la intensidad puede ser muy alta, provocando una caída de tensión, por lo cual es conveniente colocar un dispositivo, para espaciar los arranques por orden de prioridad.
· Micro-cortes en la red: cuando un contactor se cierra nuevamente después de un micro-corte (algunos milisegundos), la fuerza contra-electromotriz produce un aumento de la corriente pico, que puede alcanzar hasta el doble de lo normal, provocando la soldadura de algunos contactos y un arco eléctrico, entre otros problemas. Este inconveniente puede eliminarse usando un contacto temporizado, que retarde dos o tres segundos el nuevo cierre.
· Vibración de los contactos de enclavamiento, que repercute en el electroimán del contactor de potencia, provocando cierres incompletos y soldadura de los contactos.
ELEMENTOS AUXILIARES DE MANTO.
DESCRIPCION Y DEFINICION DE LOS ELEMENTOS AUXILIARES DE MANDO.
Son aparatos con funciones similares a la de los pulsadores, pero que a diferencia de estos, no son accionados por el operario sino por otros factores, como presión, tiempo, luz, acción mecánica, campos magnéticos, temperatura etc. Dentro del diagrama general de un automatismo eléctrico, se ubican en las etapas de detección y de tratamiento.
Los elementos usados en la etapa de detección, tienen las mismas aplicaciones e importancia en los automatismos electrónicos. Como en el caso de los pulsadores, únicamente trataremos aquellos que tienen un uso más frecuente y generalizado en los procesos industriales actuales.
2.2. TIPOS DE ELEMENTOS AUXILIARES DE MANDO.
2.2.1. INERRUPTOR DE POSICIÓN FINAL O DE CARRERA.
Aparato empleado en la etapa de detección y fabricado específicamente para indicar, informar y controlar la presencia, ausencia o posición de una máquina o parte de ella siendo accionado por ellas mismas mediante contacto físico (ataque).
Pueden ser también:
· De ataque frontal.
· De ataque lateral unidireccional o bidireccional.
· De ataque lateral multidireccional.
2.2.2. TEMPORIZADORES O RELES DE TIEMPO.
Son aparatos en los cuales se abren o cierran determinados contactos, llamados contactos temporizados, después de cierto tiempo, debidamente preestablecido, de haberse abierto o cerrado su circuito de alimentación.
2.2.2.1. TEMPORIZADOR AL TRABAJO.
Aquel cuyos contactos temporizados actúan después de cierto tiempo de que se ha energizado el elemento motor del temporizador. En el momento de energizar el temporizador, los contactos temporizados que tiene siguen en la misma posición de estado de reposo y solamente cuando ha transcurrido el tempo programado, cambian de estado, es decir que el contacto NA se cierra y el contacto NC se abre.
2.2.2.2. TEMPORIZADOR AL REPOSO.
En este tipo de temporizador, los contactos temporizados actúan como temporizados después de cierto tiempo de haber sido desenergizado ele elemento motor del temporizador. Cuando se energiza el temporizador, sus contactos temporizados actúan inmediatamente como si fueran contactos instantáneos, manteniéndose en esa posición todo el tiempo que el temporizador esté energizado.
2.2.2.3. TEMPORIZADOR ELECTROMECÁNICO.
Temporizador en el cual la temporización se consigue mediante engranajes, con sistemas comparables a los relojes mecánicos. El conteo del tiempo programado se inicia al energizar un pequeño motor síncrono de velocidad constante, que mueve una serie de engranajes, para reducir la velocidad del motor. El último de los engranajes lleva un pin o tope para accionar unos contactos de apertura lenta o un micro ruptor de apertura brusca, los cuales actúan como contactos temporizados.
2.2.2.4. TEMPORIZADORES NEUMATICOS.
Temporizadores en los cuales la temporización se obtiene regulando la entrada de aire en un fuelle, hasta que se llene completamente, momento en el cual éste acciona los contactos del temporizador. El aire es expulsado del fuelle prácticamente en forma instantánea.
2.2.2.5. TEMPORIZADORES ELECTRONICOS.Son aquellos cuyo sistema de temporización esta conformado por circuitos electrónicos. Se encuentra una gran variedad de modelos, dependiendo de su funcionamiento

viernes, 18 de julio de 2008

CONEXIONES ELECTRICAS

GENERACION Y TRANSPORTE DE ENERGIA ELECTRICA.











fig. 1
















Generación y transporte de electricidad es el conjunto de instalaciones que se utilizan para transformar otros tipos de energía en electricidad y transportarla hasta los lugares donde se consume.
En una central hidroeléctrica, el agua que cae de una presa hace girar turbinas que impulsan generadores eléctricos. La electricidad se transporta a una estación de transmisión, donde un transformador convierte la corriente de baja tensión en una corriente de alta tensión. La electricidad se transporta por cables de alta tensión a las estaciones de distribución, donde se reduce la tensión mediante transformadores hasta niveles adecuados para los usuarios.

En una instalación normal, los generadores (ó alternadores de AC). de la central eléctrica suministran voltajes de 26.000 voltios; voltajes superiores no son adecuados por las dificultades que presenta su aislamiento y por el riesgo de cortocircuitos en los alternadores y sus consecuencias. Este voltaje se eleva mediante transformadores a tensiones entre 138.000 y 765.000 voltios para la línea de transporte primaria (cuanto más alta es la tensión en la línea, menor es la corriente y menores son las pérdidas, ya que éstas son proporcionales al cuadrado de la intensidad de corriente). En la subestación, el voltaje se transforma en tensiones entre 69.000 y 138.000 voltios para que sea posible transferir la electricidad al sistema de distribución. La tensión se baja de nuevo con transformadores en cada punto de distribución.
En la subestación, el voltaje se transforma en tensiones entre 69.000 y 138.000 voltios para que sea posible transferir la electricidad al sistema de distribución. La industria pesada suele trabajar a 33.000 voltios (33 kilovoltios), y los trenes eléctricos requieren de 15 a 25 kilovoltios. Para su suministro a los consumidores se baja más la tensión: la pequeña industria suele trabajar a tensiones entre 380 y 415 voltios, y las viviendas reciben entre 120 y 240 voltios.

Las líneas primarias pueden transmitir electricidad con tensiones de hasta 500.000 voltios o más. Las líneas secundarias que van a las viviendas tienen tensiones de 240














El transformador








fig 2




Sección transversal de un transformador
Esquema muy simplificado de un transformador de los denominados monofásicos. En la parte izquierda de la figura se puede ver la bobina o arrollamiento primario, y en la derecha el secundario.
Función del transformado
- Elevan la tensión cuando en el secundario hay más espiras que en el primario.
- Reducen la tensión cuando en el primario hay más espiras que en el secundario.
- Funcionan con corriente alterna.

Los transformadores de potencia convencionales se instalan en contenedores sellados que disponen de un circuito de refrigeración que contiene aceite u otra sustancia. El aceite circula por el transformador y disipa el calor mediante radiadores exteriores.
Continuando con descripción de el proceso de transmisión de energía llegamos, a las redesees que abastecen nuestro sistema eléctrico en los hogares.

SISTEMAS DE CANALIZACIÒN ELECTRICA:









fig 3












El diagrama de canalización eléctrica aquí mostrado, esta diseñado para una casa de nuestros tiempos, presenta seis circuitos se indican los nombres de las diferentes secciones del él.





LINEAS DE ACOMETIDA:




Se le llaman líneas de acometida a los 2 ò 3 conductores que, partiendo de las líneas de abastecimiento de la empresa que presta el servicio, conducen la energía eléctrica hasta nuestros hogares. Las líneas de acometida son dos cuando el sistema de canalización es de 120 voltios, si en cambio la canalización es de 2 voltajes (120 - 240), entonces se necesitan 3 líneas de acometida. En algunos países como Colombia el servicio domiciliario es de 120 v.La línea de acometida puede ser aérea o subterránea.










LINEAS DE SERVICIO:




Los conductores que se utilizan para el suministro de energía eléctrica, desde las líneas o equipos inmediatos del sistema general de abastecimiento, hasta los medios principales de desconexión y protección contra sobrecargas de corriente de instalación servida, se les llaman líneas de servicio o líneas de entrada, o sea, que las líneas de acometida forman parte de las líneas de servicio.En el caso de que las líneas de acometida sean 3, esto indica que la instalación recibe 120 - 240 voltios. Siendo este el caso, entre los 2 conductores principales habrá 240 voltios y entre cada uno de ellos y el neutro (tierra) 120 voltios. En su mayoría, los aparatos eléctricos se diseñan para operar con 110 ò120 voltios, exceptuando los diseñados para países con 240 voltios, aunque ya se diseñan con los 2 voltajes. En otras palabras, los 120 voltios hacer funcionar los aparatos diseñados para este voltaje y los 240 voltios se utilizan para secadoras de ropa estufas (cocinas), calentadores de agua, etc.


CONTADOR

fig.4El contador de consumo eléctricoEste es el aparato que se encarga de controlar el consumo eléctrico en nuestros hogares, Según las cargas o aparatos e iluminación que tengamos conectadas, así es el número que kilovatios horas que va marcando, para luego, a fin de mes, el encargado de tomar las lecturas nos deje el recibo de pago para hacerlo efectivo en las cajas de la empresa o bien el los bancos del sistema.
El medidor electromecánico utiliza dos juegos de bobinas que producen campos magnéticos; estos campos actúan sobre un disco conductor paramagnético en donde se producen corrientes parásitas.
La acción de las corrientes parásitas producidas por las bobinas de corriente sobre el campo magnético de las bobinas de voltaje y la acción de las corrientes parásitas producidas por las bobinas de voltaje sobre el campo magnético de las bobinas de corriente dan un resultado vectorial tal, que produce un par de giro sobre el disco. El par de giro es proporcional a la potencia consumida por el circuito.
El disco está soportado en campos magnéticos y soportes de rubí para disminuir la fricción, un sistema de engranes transmite el movimiento del disco a las agujas que cuentan el número de vueltas del medidor. A mayor potencia más rápido gira el disco, acumulando más giros conforme pasa el tiempo.
Las tensiones máximas que soportan los medidores eléctricos son de aproximadamente 600 voltios y las corrientes máximas pueden ser de hasta 200 amperios. Cuando las tensiones y las corrientes exceden estos límites se requieren transformadores de medición de tensión y de corriente. Se utilizan factores de conversión para calcular el consumo en dichos casos.
Existe una clasificación de los medidores eléctricos dependiendo de sus principales características.
También es importante que hay una bobina de sombra que es una chapita la cual esta cortocircuitada . Dicha bobina posee una R despreciable y por ende en esta se generará una I muy importante, la cual al estar sometida a un campo generara una cupla motora que eliminara el coeficiente de rozamiento de los engranajes. El medidor comenzara a funcionar con el 1 % de la carga y entre un factor de potencia 0,5 en adelanto y atraso.






GUIA DE INSTALACIONES
Para llevar a cabo instalaciones eléctricas por parte de personal técnico y profesionales en manejo de electricidad es necesario conocer las normas técnicas y las reglas e oro de seguridad eléctrica.







REGLS DE ORO DE SEGURIDAD ELECTRICA

1 efectuar el corte visible de todas las fuentes de tención mediante interruptores y seccionadores de forma que se asegure la posibilidad de su sierre intempestivo.
En aquellos aparatos en que el corte no puede ser visible debe existir un corte que debe ser visible.
2 condenación o bloqueo, si es posible de los aparatos de corte. Señalización de los aparatos indicando no energizar o prohibió maniobrar, y retirar los portajusibles de corta circuitos.

Se llama condenación o bloqueo de un aparato de maniobra al conjunto de operaciones destinadas a impedir la maniobra de dicho aparto, manteniéndolo en una posición indicada.
3 verificar la ausencia de tención en cada fase con el detector de tenciones el cual debe probarse antes y depuse de cada utilización.
4 puesta a tierra y en cortacircuitos de todas las posibles fuentes de tensión que incidan
En la zona de trabajo.
Es la operación de unir entre si todas las fases de una instalación mediante un puente equipotencial de sección adecuada que previamente a sido conectado a tierra.

A Continuación se encontraran algunas especificaciones del proceso de conexiones de algunos dispositivos eléctricos de uso industrial y domestico con el respectivo cumplimiento del reglamento técnico de instalaciones eléctricas en Colombia (RETIE).


Código de colores


PROCESO PARA LLEVAR ACAVO LA CONEXIÓN DE UN INTERRUPTOR SENCILLO.

fig. 7


Lo primero que tienes que hacer antes de cualquier actividad con electricidad, es desconectar el paso de esta a toda la casa, o al sector en el que vas a trabajar. Hecho esto, puedes empezar con toda confianza.

De nuestra caja de breaker Tomamos la fase y el neutro, los transportamos a trabes del tuvo de pvc que se distribuyo para esta instalación.
Llevamos la fase y neutro desde la caja del interruptor hasta la caja donde se situara la bombilla o lámpara, para levar los alambres es necesario una guía de acero flexible (sonda) debes atar 2 cables color rojo fase. El paso siguiente es sacar poco a poco la guía que introdujo por el tubo hasta tener a la vista los cables, debes de dejar unos 3 ó 4 cms. extras, tanto en la caja donde vas a colocar el interruptor como en la caja donde se colocará la lámpara.Quitas unos 3 cms. de forro del cable positivo, la fase color rojo de uno de los conductores que se encuentra en el tubo, lo llevas hasta y lo conectas con la fase de las líneas de servicio.
Importante que lo dejes muy bien arrollado para asegurar un buen contacto, para esto utiliza, 2 alicates uno para sostener un extremo, y el otro para darle vuelta a la punta sin forro del cable rojo del interruptor. Hecho esto, lo aíslas con cinta aislante.
El siguiente paso es quitarle unos cm. de forro al otro conductor que colocaste dentro del tubo y debes atornillarlo en el centro del receptáculo de la lámpara (plafón)Ahora tienes que cortar unos 12 ó 15 cms. (o de la misma distancia del que ocupaste para la fase). Este cable es de color blanco para conectar el neutro de las líneas de servicio al plafón, haces lo mismo que realizaste con los primeros cables, y luego atornillas el extremo suelto al otro tornillo del plafón, aíslas con cinta.
Aquí ya puedes atornillar el plafón de la lámpara a la caja, antes debes de colocar bien los cables dentro de esta, y ya puedes atornillar. Siempre que estés seguro que todo está conectado y aislado colocas la lámpara.Te toca ahora conectar el interruptor, cada uno de los cables que tienes, en cada uno de los tornillos del interruptor, hecho esto, colocas bien los cables dentro de la caja y atornillas el interruptor a la caja.Bien, en teoría ya todo está correctamente bien conectado, ya puedes conectar la electricidad al sistema y pruebas tu conexión. En la figura siguiente puedes ver un diagrama de la conexión:



















Interruptor para dos intensidades de luz


















fig 8

Con la instalación de este interruptor tienes 2 opciones de luz, plena y media. Como logramos esto? fácil, tendrás que cambiar el interruptor simple por uno de 2 en la misma placa.Lo que necesitas es lo siguiente:1. Una placa con 2 interruptores.2. 1 diodo 1N4001Ahora procedemos a quitar la placa antigua y a colocar la nueva.

NOTA: No olvides desconectar la energía eléctrica, así evitaras accidentes y trabajaras con toda confianza.En la figura de abajo puedes ver como se debe de conectar el diodo a los 2 interruptores.
COMO FUNCIONA:
Con uno de los 2 interruptores se enciende y a la vez se apaga la luz, el otro se encarga de atenuar la intensidad de la luz o dejarla a plena iluminación. Cuando el interruptor en el que está conectado el diodo está abierto, únicamente pasan los electrones a través del diodo propiamente dicho, en otras palabras, solo pasará la mitad de cada ciclo de la corriente alterna, por este motivo la lámpara se iluminará a media luz. Este circuito no funciona con lámparas fluorescentes.Después de haber conectado todo, procedemos a colocar la placa y a atornillarla.












Conexión three way o conmutable














Una de las conexiones que ha alcanzado popularidad en las instalaciones eléctricas habitacionales e industriales es la conexión three way, esto se debe a la facilidad que le da al usuario de utilizarla, por ejemplo, en un dormitorio, se acostumbra colocar uno de los interruptores en la puerta de acceso y otro más o menos al alcance de la persona para que no tenga que levantarse a apagar las luces cuando se decida a conciliar el sueño.
Para la conexión de un interruptor three way necesitas 3 cables, 2 interruptores y dos cajas rectangulares 3 * 4 ubicada en los sitios donde quiera que se sitúen los instrumentos de control.
Se recomienda que la canalización se haga buscando el camino más corto para llegar de un interruptor al otro para ahorrar cable, otra recomendación es alambrar con conductores flexibles y del calibre adecuado, en las casas normalmente se usa No. 12,Obviamente, con este tipo de interruptores el metraje de cable es más alto, pero las ventajas que te da esta instalación es que, como se dijo anteriormente, no tendrás que levantarte para apagar la luz. Si lo colocas en un Garaje, por ejemplo, no deberás regresar hasta este para apagar las luces. Estas ventajas, bien valen la pena los metros extras de cable.












Interruptor múltiple
En la presentación estamos asumiendo que vamos a conectar un interruptor múltiple ó sea hay 3 indicadores de encendido. No olvides desconectar la energía eléctrica, así evitaras accidentes y trabajaras con toda confianza
Empezamos desde cero, esto significa que dentro de los tubos y cajas para los interruptores no hay cables instalados, excepto las líneas positiva (rojo fase) y neutro (blanca), las cuales van desde el interruptor principal (breakears), pasando por todas las cajas octagonales en las cuales se colocarán las lámparas (bombillas).Sigamos los pasos:1- Definimos que color de cables vamos colocarle a cada una de las lámparas, no olvidando que para el cable que alimentará a los interruptores usaremos rojo para facilitarnos la identificación y colocación, este, como se puede ver en el diagrama lo unimos al cable rojo de la línea de servicio (rojo fase).En el diagrama se usan cables: azul, verde y café, para alimentar cada una de las lámparas, en este caso 3.
En este caso no hago buen uso del de codigote colores del reglamento para evitar confusiones.
2- Tomamos una guía (de acero) especial para este trabajo y la introducimos desde la caja octagonal (desde el techo), desde la cual tengamos el acceso a la caja donde quedará la placa con los interruptores, cuando salga la punta de la guía, tomamos los 4 cables (es recomendable cable flexible no rígido) y los colocamos en la punta de la guía y los aseguramos con cinta aislante fuertemente para que no se suelten.
3- Tomamos el extremo de la guía que quedó en la caja octagonal y halamos hasta que los cables queden visibles.
4- En este punto quitamos la cinta aislante y liberamos los cuatro cables.
5- Tomamos el cable rojo que viene de la caja de los interruptores y cortamos dejando unos 10 ó 12 centímetros que salgan de la caja octagonal, le quitamos unos 5 a 7 centímetros de aislamiento; al cable rojo de la línea le quitamos unos 3 ó 4, luego a este, devanamos el que viene de la caja de los interruptores.
6- El siguiente paso es aislar con cinta aislante la unión de los cables que acabamos de hacer.
7- Si en esta caja octagonal vamos a colocar una de las lámparas, seleccionamos el interruptor que queremos dejar para esta y tomamos el cable correspondiente ( No olvidarse que cuando vamos a colocar una lámpara fuera de la casa, se debe de utilizar para este, el primer interruptor, o sea el de arriba ), si las tres lámparas son interiores, tomamos en este caso el cable azul o sea el primer interruptor, lo cortamos, siempre dejando 10 ó 12 cm. extras fuera de la caja y le quitamos 7 milímetros de forro o un poco.
8- Cortamos un trozo de cable de color blanco de unos 20 centímetros y le quitamos en un extremo unos 5 ó 7 cms. de forro y en el otro extremo 7 milímetros
9- Tomamos ahora el cable blanco (neutro) de la línea de servicio y le quitamos 3 ó 4 cms. y en este devanamos el extremo que tiene pelados los 5 ó 7 cms., ahora lo aislamos con cinta aislante.
10- Los extremos de los cables azul y blanco que tienen libre de forro 7 milímetros los conectamos a la base del plafón de la lámpara de la forma siguiente:
a) El cable azul al tornillo central.
b) El blanco al tornillo que queda a un lado.Lo que se pretende con esto es que el cable azul conecte con el punto central de la lámpara y el blanco con la carcasa con rosca.
11- Ahora procedemos a utilizar nuevamente la guía e insertarla desde la base octagonal donde quedará la otra lámpara y procedemos de la misma forma que lo hicimos cuando colocamos los 4 alambres (ver el punto 2, 3 y 4) y aseguramos el cable verde y procedemos a llevarlo con la guía hasta la base octagonal, luego hacemos lo que se hizo con la instalación de la primera lámpara, según indicamos en los puntos 7 al 10

OBSERVACIÓN:
Si la última lámpara será colocada siguiendo la misma línea, se deberán llevar los cables verde y café juntos, si por el contrario la tercera lámpara no se colocará seguida de la segunda, dejar en la primera el cable café y proceder después a colocarlo de la forma que se hizo con los cables azul y verde.


Grafica 10

Interruptor con indicador nocturno

Con el agregado de dos componentes a tus interruptores, vas a poder localizarlos fácilmente en plena oscuridad cuando desees encenderlos.Lo que necesitas es lo siguiente:1. Un resistor de 100KΩ.2. 1 Una lámpara neón
Principio del formulario
Ahora procedemos a quitar la placa para colocar estos componentes, el diagrama lo puedes ver en la figura de abajo.
NOTA: No olvides desconectar la energía eléctrica, así evitaras accidentes y trabajaras con toda confianza.
COMO FUNCIONA: Cuando la luz está apagada la lámpara neón se ilumina y permanece así hasta que se enciende la luz. Lo que sucede es que cuando el interruptor está en posición de apagado, el resistor de 100KΩ y la lámpara neón completan el circuito y pasa a través de ellos la corriente; cuando el interruptor se conecta, tomando en cuenta que ya no hay una alta resistencia, a través de el fluye más fácilmente la corriente, y por lo tanto enciende la bombilla (lámpara) de la habitación o el lugar donde este ubicada.







fig, 11


Instalación de un tomacorriente

Veremos ahora como instalar un tomacorriente. Los tomacorrientes se denominan como polarizados y no polarizados, estos son los más utilizados en una casa normal, aunque para proteger todos los aparatos conectados lo ideal es que se coloquen tomacorrientes polarizados.. NOTA: No olvides desconectar la energía eléctrica, así evitaras accidentes y trabajaras con toda confianza


Para la instalación de un tomacorriente se debe de desmontar el toma anterior quitando los tornillos que aseguran el tomacorriente a la caja, luego, aflojar los tornillos que aseguran los cables y colocar el nuevo. Si es una instalación nueva, primero debemos de colocar los cables dentro del tubo y proceder como se hizo con los interruptores, ver Interruptor simple e Interruptor múltiple. En el caso de los tomacorrientes los cables se conectan la fase y neutro de la instalación directamente.En la figura puede verse que debemos de conectar tres cables para instalar un tomacorriente polarizado:ROJO: Este debe de conectarse a la fase de la instalación eléctrica.BLANCO Ó GRIS: Este debe de conectarse a la línea neutro de la instalación eléctrica.VERDE: Este corresponde a la tierra física instalación eléctrica.


Tomacorriente polarizado: Este tomacorriente se caracteriza por tener tres puntos de conexión, el vivo o positivo, el negativo y el de tierra física, es muy importante el uso de estos tomacorrientes. A la derecha un ejemplo de la espiga que se utiliza.

Grafica 12

Tomacorriente no polarizado:
Este tomacorriente únicamente tiene 2 puntos de conexión, el vivo o fase y el neutro; este tipo de tomacorriente no es recomendable para aparatos que necesiten una protección adecuada contra sobrecargas y descargas atmosféricas. A la derecha un ejemplo de la espiga que se utiliza.





Fig. 13










Altura de colocación interruptores y tomacorrientes
Hemos comentado ya sobre como conectar un interruptor y tomacorrientes, hablaremos ahora, de la altura a la cual se coloca cada uno de estos accesorios eléctricos. Regularmente realizamos esta tarea sin tomar en cuenta estos pequeños detalles, los cuales son importantes según las normas establecidas.

Un interruptor se debe de colocar a 1.20 metros del nivel de piso. También se indica la distancia que debe de existir desde la puerta hasta el interruptor, que es entre 20 y 30 cms.

Fig.14










En el caso de los tomacorrientes, estos se deben de colocar a una altura de 50 cms. sobre el nivel de piso. Habrá casos en los cuales un tomacorriente puede quedar a una altura superior o bien, podría ser necesario que quedaran al nivel del piso exactamente.













PUESTA A TIERRA fig. 15

Un sistema de puesta a tierra consiste en la conexión de equipos eléctricos y electrónicos a tierra, para evitar que se dañen en caso de una corriente transitoria (sobretensión) peligrosa.
ELECTRODO:


Dispositivo empleado para garantizar la conexión de la instalación eléctrica con el terreno donde se encuentra construida la edificación y que, junto con el circuito de protección de la misma, tiene una resistencia menor o igual a la permitida por las normas internacionales y que garantiza la seguridad de las personas que hacen uso de ella.



El objetivo de la puesta a tierra se:

Garantizar condiciones de seguridad a los seres vivos
Permitir a los equipos de proteccion despejar rapidamente las fallas.
Servir de referencias del sistema elèctrico.
Conducir y disipar las corrientes de falla con suficiente capacidad.
En algunos casos servir de conductor de retorno.
Transmitir señales de RF en onda media.
Proteger las instalaciones, equipos y bienes en general, al facilitar y garantizar la correcta operación de los dispositivos de protección.
Establecer la permanencia, de un potencial de referencia, al estabilizar la tensión eléctrica a tierra, bajo condiciones normales de operación.



Materiales usados como electrodos:
Varillas:
Varilla de cobre, acero inoxidable, acero galvanizado en caliente, de acero con recubrimiento de cobre 12.7mm
Tubos:
Tubos de cobre de 20mm, acero inoxidable de25mm, acero galvanizado en caliente 25mm
Flejes:
Flejes de cobre, de acero inoxidable, cobre cincado.
Cables:
Cobre, cobre estañado de 1.8mm para cada hilo.



Tuberías galvanizadas conduit

fig. 16
Tubería eléctrica plegable no metálica
Esta certificada para la instalación de conductores eléctricos y puede usarse en cualquier edificio que no supere los tres pisos. (Art. 341-3). No se deben utilizar tuberías eléctricas no metálicas de diámetro comercial inferior a ½”.
Deben estar rotuladas cada 3 m como mínimo.
Tubería y accesorios de PVC
Mediante la resolución 224 del 17 de enero de 2001 la Superintendencia de Industria y Comercio estableció los colores en que debe ser producida y comercializada la tubería y accesorios de PVC y CPVC, atendiendo a la respectiva Norma Técnica Colombiana oficial obligatoria.
La tubería PVC para alojar y proteger conductores eléctricos y telefónicos debe ser de color verde.
Tubería Conduit subterránea no metálica con conductores
Se permite el uso de esta tubería en instalaciones directamente enterradas. No debe usarse en el interior de las edificaciones. (Art. 343-3).
Tubo (Conduit) metálico intermedio NTC 169
Se permite el uso de esta tubería en todas las condiciones atmosféricas y ocupaciones. (Art. 345-3).
Tubo (Conduit) metálico rígido NTC 171
Se permite el uso de esta tubería en todas las condiciones atmosféricas y ocupaciones, siempre y cuando la tubería y sus accesorios estén protegidos por esmaltes contra la corrosión. Cuando sea posible se debe evitar que haya metales distintos en contacto dentro de la misma instalación. (Art. 346-1).
Tubo (Conduit) rígido no metálico
Se permite el uso de esta tubería en lugares ocultos (paredes, pisos y techos), y en lugares mojados. (Art. 347-2).
Tubería eléctrica metálica NTC 105 (Tipo EMT)
Se permite el uso de esta tubería en todas las condiciones atmosféricas y ocupaciones, siempre y cuando la tubería y sus accesorios estén protegidos por esmaltes contra la corrosión. Se permite instalar tuberías eléctricas, codos, acoplamientos y accesorios de metales ferrosos o no ferrosos en concreto, en contacto directo con la tierra o en zonas expuestas a ambientes corrosivos graves. (Art. 348-1).

Tubería metálica flexible
Se permite su uso en lugares secos, ocultos y lugares accesibles. No se debe usar en lugares húmedos, en cuartos de almacenamiento de tuberías, en lugares peligrosos o en tramos de más de 1.80 m. (Art. 349-3).
Tubo (Conduit) de metal flexible de ascensores
Se permite su uso en lugares expuestos y ocultos. No se permite en lugares mojados, huecos, cuartos de baterías.

Malla a tierra





Fig.17
Es un reticulado formado por la unión de conductores horizontales, normalmente según direcciones perpendiculares
y uniformemente espaciados, incluyendo eventualmente conductores verticales (barras ). Se utiliza especialmente cuando el objetivo principal de la puesta a tierra es mantener un control de potenciales en la superficie del terreno, con un bajo valor de resistencia.

El Reglamento Técnico para Instalaciones Eléctricas RETIE y la norma 2050 establece en el articulo 15 del capitulo de Puestas a tierra que toda instalación eléctrica cubierta en dicho reglamento debe disponer de un sistema de puesta a tierra (SPT), en tal forma que cualquier punto accesible a las personas que puedan transitar o permanecer allí, no estén sometidas a tensiones de paso o de contacto que superen los umbrales de soportabilidad, cuando se presente una falla, y se debe tener presente que el criterio fundamental para garantizar la seguridad de los seres humanos, es la máxima corriente que pueden soportar, debida a la tensión de paso o de contacto y no el valor de la resistencia de puesta a tierra tomado aisladamente.
Un bajo valor de resistencia de puesta a tierra es siempre deseable para disminuir el máximo potencial de tierra, por tanto al diseñar un sistema de puesta a tierra, es fundamental determinar tensiones máximas aplicadas al ser humano en caso de falla [1]. En el presente artículo desarrollara la metodología para el diseño de una malla de puesta a tierra teniendo en cuenta los aspectos normativos.
FUNCIONES DE UNA MALLA DE PUESTA A TIERRA

Entre las más importantes se tienen:
1 Evitan sobrevoltajes producidos por descargas atmosféricas, operación o maniobras de disyuntores.
2 Proporcionar una vía rápida de descarga de baja impedancia con el fin de
Mejorar y asegurar el funcionamiento de protecciones.
3 Proporcionar seguridad al personal de la subestación.

REQUISITOS DE UNA MALLA A TIERRA

Los requisitos que debe cumplir una malla de puesta a tierra son los siguientes:
a. Debe tener una resistencia tal, que el sistema se considere sólidamente puesto a tierra.
b. La variación de la resistencia, debido a cambios ambientales, debe ser despreciable de manera que la corriente de falla a tierra, en cualquier momento, sea capaz de producir el disparo de las protecciones.
c. Impedancia de onda de valor bajo para fácil paso de las descargas atmosféricas.
d. Debe conducir las corrientes de falla sin provocar gradientes de potencial peligrosos entre sus puntos vecinos.
e. Al pasar la corriente de falla durante el tiempo máximo establecido de falla, (es decir disparo de respaldo), no debe haber calentamientos excesivos.
f. Debe ser resistente a la corrosión.
TENSIONES DE PASO Y DE CONTACTO
PERMISIBLES
Tensión de paso
Es la diferencia de potencial entre dos puntos de un terreno que pueden ser tocados simultáneamente por una persona; su valor permisible esta dado por:
Ep 165 s t+ ρ= (1)
Donde:
Ep = Tensión de Paso Permisible en voltios.
ρs = Resistividad de la superficie del terreno en (Ω-m)









miércoles, 16 de julio de 2008

CONTACTOR


EL CONTACTOR.
Dispositivo mecánico que funciona estable con los terminales normalmente abiertos (NA) y función inversa con los terminales normalmente cerrados (NC)
DEFINICION Y GENERALIDADES.
Podemos definir un contactor como un aparato mecánico de conexión y desconexión eléctrica, accionado por cualquier forma de energía, menos manual, capaz de establecer, soportar e interrumpir corrientes en condiciones normales del circuito, incluso las de sobrecarga.
Las energías utilizadas para accionar un contactor pueden ser muy diversas: mecánicas, magnéticas, neumáticas, fluídricas, etc. Los contactores corrientemente utilizados en la industria son accionados mediante la energía magnética proporcionada por una bobina, y a ellos nos referimos seguidamente.
Un contactor accionado por energía magnética, consta de un núcleo magnético y de una bobina capaz de generar un campo magnético suficientemente grande como para vencer la fuerza de los muelles antagonistas que mantienen separada del núcleo una pieza, también magnética, solidaria al dispositivo encargado de accionar los contactos eléctricos.
Así pues, característica importante de un contactor será la tensión a aplicar a la bobina de accionamiento, así como su intensidad ó potencia. Según sea el fabricante, dispondremos de una extensa gama de tensiones de accionamiento, tanto en continua como en alterna siendo las más comúnmente utilizadas, 24, 48, 220, y 380. La intensidad y potencia de la bobina, naturalmente dependen del tamaño del contador.
El tamaño de un contactor, depende de la intensidad que es capaz de establecer, soportar e interrumpir, así como del número de contactos de que dispone (normalmente cuatro). El tamaño del contactor también depende de la tensión máxima de trabajo que puede soportar, pero esta suele ser de 660 V. para los contactores de normal utilización en la industria.
Referente a la intensidad nominal de un contactor, sobre catálogo y según el fabricante, podremos observar contactores dentro de una extensa gama, generalmente comprendida entre 5 A y varios cientos de amperios. Esto equivale a decir que los contactores son capaces de controlar potencias dentro de un amplio margen; así, por ejemplo, un contactor para 25 A. conectado en una red bifásica de 380 V. es capaz de controlar receptores de hasta 380ð 25=9.500 VA. y si es trifásica 3ð 220ð 25=16.454 VA. Naturalmente nos referimos a receptores cuya carga sea puramente resistiva (cos ð = 1), ya que de lo contrario, las condiciones de trabajo de los contactos quedan notablemente modificadas.
Cuando el fabricante establece la corriente característica de un contactor, lo hace para cargas puramente óhmicas y con ella garantiza un determinado número de maniobras, pero si el cosð de la carga que se alimenta a través del contactor es menor que uno, el contactor ve reducida su vida como consecuencia de los efectos destructivos del arco eléctrico, que naturalmente aumentan a medida que disminuye el cos ð .
Por lo general, los contactores que utilicemos referirán sus características a las recomendaciones C. E. I (Comité Electrotécnico Internacional), que establecen los siguientes tipos de cargas:
AC-1 Para cargas resistivas o débilmente inductivas cos ð = 0,95.
AC-2 Para cargar inductivas (cos ð = 0.65) .Arranque e inversión de marcha de motores de anillos rozantes.
AC-3 Para cargas fuertemente inductivas (cos ð = 0.35 a 0.65). Arranque y desconexión de motores de jaula.
AC-4 Para motores de jaula: Arranque, marcha a impulsos y frenado por inversión.
Prácticamente, la casi totalidad de las aplicaciones industriales, tales como máquinas-herramientas, equipos para minas, trenes de laminación, puentes-grúas, etc., precisan de la colaboración de gran número de motores para realizar una determinada operación, siendo conveniente que puedan ser controlados por un único operador situado en un “centro de control”, desde donde sea posible observar y supervisar todas las partes de la instalación. Esta clase de trabajo no se puede realizar con interruptores o cualquier otro elemento de gobierno que precise de un mando manual directo, debido a que el operador no tendría tiempo material de accionar los circuitos que correspondiesen de acuerdo con las secuencias de trabajo. Estos y otros problemas similares pueden quedar solventados con el uso de contactores montados según un circuito de marcha-paro que denominaremos “función memoria” y que es base de los automatismos eléctricos.
DESCRIPCION DEL CONTACTOR.
fig.1

La figura anterior describe las partes del contactor.


PARTES DEL CONTACTOR.
CARCAZA.

La carcaza es el elemento en el cual se fijan todos los componentes conductores del contactor, para lo cual es fabricada en un material no conductor con propiedades como la resistencia al calor, y un alto grado de rigidez. Uno de los más utilizados materiales es la fibra de vidrio pero tiene un inconveniente y es que este material es quebradizo y por lo tanto su manipulación es muy delicada. En caso de quebrarse alguno de los componentes no es recomendable el uso de pegantes.
ELECTROIMAN.
También es denominado circuito electromagnético, y es el elemento motor del contactor.
Esta compuesto por una serie de elementos cuya finalidad es transformar la energía eléctrica en un campo magnético muy intenso mediante el cual se produce un movimiento mecánico aprovechando las propiedades electromagnéticas de ciertos materiales.
· BOBINA
Consiste en un arrollamiento de alambre de cobre con unas características muy especiales con un gran número de espiras y de sección muy delgada para producir un campo magnético. El flujo magnético produce un par magnético que vence los pares resistentes de los muelles de manera que la armadura se puede juntar con el núcleo estrechamente.
· Bobina energizada con CA.
Para el caso cuando una bobina se energiza con corriente alterna, se produce una corriente de magnitud muy alta puesto que solo se cuenta con la resistencia del conductor, ya que la reactancia inductiva de la bobina es muy baja debido al gran entrehierro que existe entre la armadura y el núcleo, esta corriente tiene factor de potencia por consiguiente alto, del orden de 0.8 a 0.9 y es llamada corriente de llamada.
Esta corriente elevada produce un campo magnético muy grande capaz de vencer el par ejercido por los muelles o resorte que los mantiene separados y de esta manera se cierra el circuito magnético uniéndose la armadura con el núcleo trayendo como consecuencia el aumento de la reactancia inductiva y así la disminución de hasta aproximadamente diez veces la corriente produciéndose entonces una corriente llamada corriente de mantenimiento con un factor de potencia más bajo pero capaz de mantener el circuito magnético cerrado.
Para que todo este procedimiento tenga éxito las bobinas deben ser dimensionadas para trabajar con las corrientes bajas de mantenimiento pues si no se acciona el mecanismo de cierre del circuito magnético la corriente de llamada circulará un tiempo más grande del previsto pudiendo así deteriorar la bobina.
· Bobina energizada con CC.
En este caso no se presenta el fenómeno anterior puesto que las corrientes de llamada y de mantenimiento son iguales. La única resistencia presente es la resistencia de la bobina misma por lo cual las características y la construcción de estas bobinas son muy especiales.
La bobina puede ser energizada por la fuente de alimentación o por una fuente independiente.
· EL NUCLEO.
Su función es concentrar y aumentar el flujo magnético con el fin de atraer la armadura eficientemente. Está construido de láminas de acero al silicio superpuestas y unidas firmemente unas con otras con el fin de evitar las corrientes parásitas.
El pequeño entrehierro entre la armadura y el núcleo se crea con el fin de eliminar los magnetismos remanentes.
Cuando circula una corriente alterna por la bobina es de suponerse que cuando la corriente pasa por el valor cero, el núcleo se separa de la armadura puesto que el flujo también es cero pero como esto sucede 120 veces en un segundo (si la frecuencia es de 60Hz) por lo cual en realidad no hay una verdadera separación pero esto sin embargo genera vibraciones y un zumbido además del aumento de la corriente de mantenimiento; por esto las bobinas que operan con corriente alterna poseen unos dispositivos llamados espiras de sombra las cuales producen un flujo magnético desfasado con el principal de manera que se obtiene un flujo continuo similar al producido por una corriente continua.
ARMADURA.
Es un elemento móvil muy parecido al núcleo pero no posee espiras de sombra, su función es la de cerrar el circuito magnético ya que en estado de reposo se encuentra separada del núcleo. Este espacio de separación se denomina entrehierro o cota de llamada.
Tanto el cierre como la apertura del circuito magnético suceden en un espacio de tiempo muy corto (10 milisegundos aproximadamente), todo debido a las características del muelle, por esto se pueden presentar dos situaciones.
· Cuando el par resistente es mayor que el par electromagnético, no se logra atraer la armadura.
· Si el par resistente es débil no se lograra la separación rápida de la armadura.
Cada una de las acciones de energizar o desenergizar la bobina y por consiguiente la atracción o separación de la armadura, es utilizada para accionar los contactos que obran como interruptores, permitiendo o interrumpiendo el paso de la corriente. Estos contactos están unidos mecánicamente (son solidarios) pero son separados eléctricamente.
CONTACTOS.
fig.2

El objeto de estos elementos es permitir o interrumpir el paso de la corriente, son elementos conductores, los cuales se accionan tan pronto se energiza o se desenergiza la bobina por lo que se les denomina contactos instantáneos. Esta función la cumplen tanto en el circuito de potencia como en el circuito de mando.
Los contactos están compuestos por tres partes dos de las cuales son fijas y se encuentran ubicadas en la carcaza y una parte móvil que une estas dos y posee un resorte para garantizar el contacto
Las partes que entran en contacto deben tener unas características especiales puesto que al ser accionados bajo carga, se presenta un arco eléctrico el cual es proporcional a la corriente que demanda la carga, estos arcos producen sustancias que deterioran los contactos pues traen como consecuencia la corrosión, también las características mecánicas de estos elementos son muy importantes.
· CONTACTOS PRINCIPALES.
Son los encargados de permitir o interrumpir el paso de la corriente en el circuito principal, es decir que actúa sobre la corriente que fluye de la fuente hacia la carga.
Es recomendable estar verificando la separación de estos que permiten que las partes fijas y móviles se junten antes de que el circuito magnético se cierre completamente, esta distancia se le denomina cota de presión. Esta no debe superar el 50%.
En caso de cambio de los contactos se tienen las siguientes recomendaciones:
· Cambiar todos los contactos y no solamente el dañado.
· Alinear los contactos respetando la cota inicial de presión.
· Verificar la presión de cada contacto con el contactor en funcionamiento.
· Verificar que todos los tornillos y tuercas se encuentren bien apretados.
Debido a que operan bajo carga, es determinant4e poder extinguir el arco que se produce puesto que esto deteriora el dispositivo ya que produce temperaturas extremadamente altas, para esto, los contactos se encuentran instalados dentro de la llamada cámara apagachispas, este objetivo se logra mediante diferentes mecanismos.
· Soplado por auto-ventilación: Este dispositivo consiste en dos aberturas, una grande y una pequeña, al calentarse el aire, este sale por la abertura pequeña entrando aire fresco por la abertura grande y este movimiento de aire hace que se extinga la chispa.
· Cámaras desionizadoras: Estas cámaras consisten en un recubrimiento metálico que actúa como un disipador de calor y por esto el aire no alcanza la temperatura de ionización. Este método suele acompañarse por el soplado por auto-ventilación.
· Transferencia y fraccionamiento del arco: Consiste en dividir la chispa que se produce de manera que es mas fácil extinguir chispas más pequeñas. Esto se realiza mediante guías en los contactos fijos.
· Soplo magnético: Este método emplea un campo magnético que atrae la chispa hacia arriba de la cámara aumentando de esta manera la resistencia. Este método suele ir acompañado del soplado por auto-ventilación y debe realizarse en un tiempo no muy largo pero tampoco extremadamente corto.
· CONTACTOS SECUNDARIOS.
Estos contactos secundarios se encuentran dimensionados para corrientes muy pequeñas porque estos actúan sobre la corriente que alimenta la bobina del contactor o sobre elementos de señalización.
Dado que en ocasiones deben trabajar con los PLC estos contactos deben tener una confiabilidad muy alta.
Gran parte de la versatilidad de los contactores depende del correcto uso y funcionamiento de los contactos auxiliares. Normalmente los contactos auxiliares son:
· Instantáneos: Actúan tan pronto se energiza la bobina del contactor.
· De apertura lenta: La velocidad y el desplazamiento del contacto móvil es igual al de la armadura.
· De apertura positiva: Los contactos abiertos y cerrados no pueden coincidir cerrados en ningún momento.
Sin embargo se encuentran contactores auxiliares con adelanto al cierre o a la apertura y con retraso al cierre o a la apertura. Estos contactos actúan algunos milisegundos antes o después que los contactos instantáneos. Existen dos clases de contactos auxiliares:
· Contacto normalmente abierto: (NA o NO), llamado también contacto instantáneo de cierre: contacto cuya función es cerrar un circuito, tan pronto se energice la bobina del contactor. En estado de reposo se encuentra abierto.
· Contacto normalmente cerrado: (NC), llamado también contacto instantáneo de apertura, contacto cuya función es abrir un circuito, tan pronto se energice la bobina del contactor. En estado de reposo se encuentra cerrado.
FUNCIONAMIENTO DEL CONTACTOR.
Cuando la bobina se energiza genera un campo magnético intenso, de manera que el núcleo atrae a la armadura, con un movimiento muy rápido. Con este movimiento todos los contactos del contactor, principales y auxiliares, cambian inmediatamente y de forma solidaria de estado.
Existen dos consideraciones que debemos tener en cuenta en cuanto a las características de los contactores:
· Poder de cierre: Valor de la corriente independientemente de la tensión, que un contactor puede establecer en forma satisfactoria y sin peligro que sus contactos se suelden.
· Poder de corte: Valor de la corriente que el contactor puede cortar, sin riesgo de daño de los contactos y de los aislantes de la cámara apagachispas. La corriente es más débil en cuanto más grande es la tensión.
Para que los contactos vuelvan a su posición anterior es necesario desenergizar la bobina. Durante esta desenergización o desconexión de la bobina (carga inductiva) se producen sobre-tensiones de alta frecuencia, que pueden producir interferencias en los aparatos electrónicos.
Desde del punto de vista del funcionamiento del contactor las bobinas tienen la mayor importancia y en cuanto a las aplicaciones los contactos tienen la mayor importancia.
CLASIFICACION DE LOS CONTACTORES.
Los contactores se pueden clasificar de acuerdo con:
· Por su construcción
· . Contactores electromecánicos: Son aquellos ya descritos que funcionan de acuerdo a principios eléctricos, mecánicos y magnéticos.
· Contactores estáticos o de estado sólido: Estos contactores se construyen a base de tiristores. Estos presentan algunos inconvenientes como:
· Su dimensionamiento debe ser muy superior a lo necesario.
· La potencia disipada es muy grande (30 veces superior).
· Son muy sensibles a los parásitos internos y tiene una corriente de fuga importante.
· Su costo es muy superior al de un contactor electromecánico equivalente.
· Por el tipo de corriente eléctrica que alimenta la bobina.
· Contactores para AC.
· Contactores para DC.
· Por los contactos que tiene.
· Contactores principales.
· Contactores auxiliares.
· Por la carga que pueden maniobrar (categoría de empleo). Tiene que ver con la corriente que debe maniobrar el contactor bajo carga.
CATEGORIA DE EMPLEO.
Para establecer la categoría de empleo se tiene en cuenta el tipo de carga controlada y las condiciones en las cuales se efectúan los cortes.
Las categorías más usadas en AC son:
· AC1: Cargas no inductivas (resistencias, distribución) o débilmente inductivas, cuyo factor de potencia sea por lo menos 0.95.
· AC2: Se refiere al arranque, al frenado en contracorriente y a la marcha por impulso permanente de los motores de anillos.
Al cierre el contactor establece el paso de corrientes de arranque equivalentes a más o menos 2.5 la corriente nominal del motor. A la apertura el contactor debe cortar la intensidad de arranque, con una tensión inferior o igual a la tensión de la red.
· AC3: Para el control de motores jaula de ardilla (motores de rotor en cortocircuito) que se apagan a plena marcha.
Al cierre se produce el paso de corrientes de arranque, con intensidades equivalentes a 5 o más veces la corriente nominal del motor. A la apertura corta el paso de corrientes equivalentes a la corriente nominal absorbida por el motor. Es un corte relativamente fácil.
· AC4: Se refiere al arranque, al frenado en contracorriente y a la marcha por impulso permanente de los motores de jaula.
Al cierre se produce el paso de la corriente de arranque, con intensidades equivalentes a 5 o más veces la corriente nominal del motor. Su apertura provoca el corte de la corriente nominal a una tensión, tanto mayor como tanto mayor es la velocidad del motor. Esta tensión puede ser igual a la tensión de la red. El corte es severo.
En corriente continua se encuentran cinco categorías de empleo: DC1, DC2, DC3, DC4 y DC5.
Un mismo contactor dependiendo de la categoría de empleo, puede usarse con diferentes corrientes.
CRITERIOS PARA LA ELECCIÓN DE UN CONTACTOR.
Para elegir el contactor que más se ajusta a nuestras necesidades, se debe tener en cuenta los siguientes criterios:
· Tipo de corriente, tensión de alimentación de la bobina y la frecuencia.
· Potencia nominal de la carga.
· Condiciones de servicio: ligera, normal, dura, extrema. Existen maniobras que modifican la corriente de arranque y de corte.
· Si es para el circuito de potencia o de mando y el número de contactos auxiliares que necesita.
· Para trabajos silenciosos o con frecuencias de maniobra muy altas es recomendable el uso de contactores estáticos o de estado sólido.
· Por la categoría de empleo.
VENTAJAS DEL USO DE LOS CONTACTORES.
Porque usar contactores
Los contactores presentan ventajas en cuanto a los siguientes aspectos y por los cuales es recomendable su utilización.
· Automatización en el arranque y paro de motores.
· Posibilidad de controlar completamente una máquina, desde barios puntos de maniobra o estaciones.
· Se pueden maniobrar circuitos sometidos a corrientes muy altas, mediante corrientes muy pequeñas.
· Seguridad del personal, dado que las maniobras se realizan desde lugares alejados del motor u otro tipo de carga, y las corrientes y tensiones que se manipulan con los aparatos de mando son o pueden ser pequeños.
· Control y automatización de equipos y máquinas con procesos complejos, mediante la ayuda de los aparatos auxiliares de mando, como interruptores de posición, detectores inductivos, presóstatos, temporizadores, etc.
· Ahorro de tiempo al realizar maniobras prolongadas.
1.7. CAUSAS DEL DETERIORO DE LOS CONTACTORES.
Cuando un contactor no funciona o lo hace en forma deficiente, lo primero que debe hacerse es revisar el circuito de mando y de potencia (esquemas y montaje), verificando el estado de los conductores y de las conexiones, porque se pueden presentar falsos contactos, tornillos flojos etc.
Además de lo anterior es conveniente tener en cuenta los siguientes aspectos en cada una de las partes que componen el contactor:
DETERIORO EN LA BOBINA.
· La tensión permanente de alimentación debe ser la especificada por el fabricante con un 10% de tolerancia.
· El cierre del contactor se puede producir con el 85% de variación de la tensión nominal y la apertura con el 65%.
· Cuando se producen caídas de tensión frecuentes y de corta duración, se pueden emplear retardadores de apertura capacitivos.
· Si el núcleo y la armadura no se cierran por completo, la bobina se recalentará hasta deteriorarse por completo, por el aumento de la corriente de mantenimiento.
DETERIORO EN EL NUCLEO Y ARMADURA.
Cuando el núcleo y la armadura no se juntan bien y/o se separan, produciendo un campo electromagnético ruidoso, es necesario revisar:
· La tensión de alimentación de la bobina: si es inferior a la especificada, generará un campo magnético débil, sin la fuerza sufriente para atraer completamente la armadura.
· Los muelles, ya que pueden estar vencidos por fatiga del material, o muy tensos.
· La presencia de cuerpos extraños en las superficies rectificadas del núcleo y/o armadura. Estas superficies se limpian con productos adecuados (actualmente se fabrican productos en forma de aerosoles). Por ningún motivo se deben raspar, lijar y menos limar.
DETERIORO EN LOS CONTACTOS.
Cuando se presenta un deterioro prematuro es necesario revisar:
· Si el contactor corresponde a la potencia nominal del motor, y al número y frecuencia de maniobras requerido.
· Cuando la elección ha sido la adecuada y la intensidad de bloqueo del motor es inferior al poder de cierre del contactor, el daño puede tener origen en el circuito de mando, que no permite un correcto funcionamiento del circuito electromagnético.
· Caídas de tensión en la red, provocadas por la sobre-intensidad producida en el arranque del motor, que origina pérdida de energía en el circuito magnético, de tal manera que los contactos, al no cerrarse completamente y carecer de la presión necesaria, acaban por soldarse.
· Cortes de tensión en la red: al reponerse la tensión, si todos los motores arrancan simultáneamente, la intensidad puede ser muy alta, provocando una caída de tensión, por lo cual es conveniente colocar un dispositivo, para espaciar los arranques por orden de prioridad.
· Micro-cortes en la red: cuando un contactor se cierra nuevamente después de un micro-corte (algunos milisegundos), la fuerza contra-electromotriz produce un aumento de la corriente pico, que puede alcanzar hasta el doble de lo normal, provocando la soldadura de algunos contactos y un arco eléctrico, entre otros problemas. Este inconveniente puede eliminarse usando un contacto temporizado, que retarde dos o tres segundos el nuevo cierre.
· Vibración de los contactos de enclavamiento, que repercute en el electroimán del contactor de potencia, provocando cierres incompletos y soldadura de los contactos.
ELEMENTOS AUXILIARES DE MANTO.
DESCRIPCION Y DEFINICION DE LOS ELEMENTOS AUXILIARES DE MANDO.

Son aparatos con funciones similares a la de los pulsadores, pero que a diferencia de estos, no son accionados por el operario sino por otros factores, como presión, tiempo, luz, acción mecánica, campos magnéticos, temperatura etc. Dentro del diagrama general de un automatismo eléctrico, se ubican en las etapas de detección y de tratamiento.
Los elementos usados en la etapa de detección, tienen las mismas aplicaciones e importancia en los automatismos electrónicos. Como en el caso de los pulsadores, únicamente trataremos aquellos que tienen un uso más frecuente y generalizado en los procesos industriales actuales.
2.2. TIPOS DE ELEMENTOS AUXILIARES DE MANDO.
2.2.1. INERRUPTOR DE POSICIÓN FINAL O DE CARRERA.
Aparato empleado en la etapa de detección y fabricado específicamente para indicar, informar y controlar la presencia, ausencia o posición de una máquina o parte de ella siendo accionado por ellas mismas mediante contacto físico (ataque).
Pueden ser también:
· De ataque frontal.
· De ataque lateral unidireccional o bidireccional.
· De ataque lateral multidireccional.
2.2.2. TEMPORIZADORES O RELES DE TIEMPO.
Son aparatos en los cuales se abren o cierran determinados contactos, llamados contactos temporizados, después de cierto tiempo, debidamente preestablecido, de haberse abierto o cerrado su circuito de alimentación.
2.2.2.1. TEMPORIZADOR AL TRABAJO.
Aquel cuyos contactos temporizados actúan después de cierto tiempo de que se ha energizado el elemento motor del temporizador. En el momento de energizar el temporizador, los contactos temporizados que tiene siguen en la misma posición de estado de reposo y solamente cuando ha transcurrido el tempo programado, cambian de estado, es decir que el contacto NA se cierra y el contacto NC se abre.
2.2.2.2. TEMPORIZADOR AL REPOSO.
En este tipo de temporizador, los contactos temporizados actúan como temporizados después de cierto tiempo de haber sido desenergizado ele elemento motor del temporizador. Cuando se energiza el temporizador, sus contactos temporizados actúan inmediatamente como si fueran contactos instantáneos, manteniéndose en esa posición todo el tiempo que el temporizador esté energizado.
2.2.2.3. TEMPORIZADOR ELECTROMECÁNICO.
Temporizador en el cual la temporización se consigue mediante engranajes, con sistemas comparables a los relojes mecánicos. El conteo del tiempo programado se inicia al energizar un pequeño motor síncrono de velocidad constante, que mueve una serie de engranajes, para reducir la velocidad del motor. El último de los engranajes lleva un pin o tope para accionar unos contactos de apertura lenta o un micro ruptor de apertura brusca, los cuales actúan como contactos temporizados.
2.2.2.4. TEMPORIZADORES NEUMATICOS.
Temporizadores en los cuales la temporización se obtiene regulando la entrada de aire en un fuelle, hasta que se llene completamente, momento en el cual éste acciona los contactos del temporizador. El aire es expulsado del fuelle prácticamente en forma instantánea.
2.2.2.5. TEMPORIZADORES ELECTRONICOS.Son aquellos cuyo sistema de temporización esta conformado por circuitos electrónicos. Se encuentra una gran variedad de modelos, dependiendo de su funcionamiento
.