ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DE CHIMBORAZO FACULTAD DE INFORMÁTICA Y ELECTRÓNICA

ESCUELA DE INGENIERIA ELECTRONICA EN CONTROL Y REDES INDUSTRALES PRÁCTICA DE LABORATORIO DE CONTROL Y MÁQUINAS ELÉCTRICAS

1. TEMA: ENCENDIDO AUTOMÁTICO DE UNA LUZ PILOTO.

2. OBJETIVOS:

OBJETIVO GENERAL:

Conocer el funcionamiento del contactor en el diagrama esquemático

propuesto.

OBJETIVO ESPECÍFICOS:

Observar el funcionamiento de una luz piloto accionando un pulsador.

(Pulsador P1.)

Verificar el correcto trabajo del pulsador P2, ya que mediante este

accionamiento nuestra luz piloto se deberá apagar.

3. MARCO TEÓRICO

CONTACTOR

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Un contactor es un componente electromecánico que tiene por objetivo establecer o

interrumpir el paso de corriente, ya sea en el circuito de potencia o en el circuito de

mando, tan pronto se energice la bobina (en el caso de ser contactores instantáneos).

Un contactor es un dispositivo con capacidad de cortar la corriente eléctrica de un

receptor o instalación, con la posibilidad de ser accionado a distancia, que tiene dos

posiciones de funcionamiento: una estable o de reposo, cuando no recibe acción alguna

por parte del circuito de mando, y otra inestable, cuando actúa dicha acción. Este tipo de

funcionamiento se llama de "todo o nada". En los esquemas eléctricos, su simbología se

establece con las letras KM seguidas de un número de orden.

PARTES DE UN CONTACTOR

CARCASA: Es el soporte fabricado en material no conductor que posee rigidez y

soporta el calor no extremo, sobre el cual se fijan todos los componentes conductores al

contactor. Además es la presentación visual del contactor.

ELECTROIMÁN: Es el elemento motor del contactor, compuesto por una serie de

dispositivos, los más importantes son el circuito magnético y la bobina; su finalidad es

transformar la energía eléctrica en magnetismo, generando así un campo magnético muy

intenso, que provocará un movimiento mecánico.

BOBINA: Es un arrollamiento de cable de cobre muy delgado con un gran número de

espiras, que al aplicársele tensión genera un campo magnético. Éste a su vez produce un

campo electromagnético, superior al par resistente de los muelles, que a modo de

resortes, se separan la armadura del núcleo, de manera que estas dos partes pueden

juntarse estrechamente.

Cuando una bobina se alimenta con corriente alterna la intensidad absorbida por esta,

denominada corriente de llamada, es relativamente elevada, debido a que en el circuito

solo se tiene la resistencia del conductor.

Esta corriente elevada genera un campo magnético intenso, de manera que el núcleo

puede atraer a la armadura y a la resistencia mecánica del resorte o muelle que los

mantiene separados en estado de reposo.

Una vez que el circuito magnético se cierra, al juntarse el núcleo con la armadura,

aumenta la impedancia de la bobina, de tal manera que la corriente de llamada se

reduce, obteniendo así una corriente de mantenimiento o de trabajo más baja. Se hace

referencia a las bobinas de la siguiente forma: A1 y A2.

NÚCLEO: Es una parte metálica, de material ferromagnético, generalmente en forma

de E, que va fijo en la carcasa. Su función es concentrar y aumentar el flujo magnético

que genera la bobina (colocada en la columna central del núcleo), para atraer con mayor

eficiencia la armadura.

ESPIRA DE SOMBRA: Forma parte del circuito magnético, situado en el núcleo de la

bobina, y su misión es crear un flujo magnético auxiliar desfasado 120° con respecto al

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flujo principal, capaz de mantener la armadura atraída por el núcleo evitando así ruidos

y vibraciones.

ARMADURA: Elemento móvil, cuya construcción es similar a la del núcleo, pero sin

espiras de sombra. Su función es cerrar el circuito magnético una vez energizada la

bobina, ya que debe estar separado del núcleo, por acción de un muelle. Este espacio de

separación se denomina cota de llamada.

Las características del muelle permiten que, tanto el cierre como la apertura del circuito

magnético, se realicen de forma muy rápida, alrededor de unos 10 milisegundos.

Cuando el par resistente del muelle es mayor que el par electromagnético, el núcleo no

logrará atraer a la armadura o lo hará con mucha dificultad. Por el contrario, si el par

resistente del muelle es demasiado débil, la separación de la armadura no se producirá

con la rapidez necesaria.

CONTACTOS: Son elementos conductores que tienen por objeto establecer o

interrumpir el paso de corriente en cuanto la bobina se energice. Todo contacto está

compuesto por tres conjuntos de elementos:

Dos partes fijas ubicadas en la coraza y una parte móvil colocada en la

armadura para establecer o interrumpir el paso de la corriente entre las

partes fijas. El contacto móvil lleva el mencionado resorte que garantiza

la presión y por consiguiente la unión de las tres partes.

Contactos principales: su función es establecer o interrumpir el circuito

principal, consiguiendo así que la corriente se transporte desde la red a la

carga. Simbología: se referencian con una sola cifra del 1 al 16.

Contactos auxiliares: son contactos cuya función específica es permitir

o interrumpir el paso de la corriente a las bobinas de los contactores o los

elementos de señalización, por lo cual están dimensionados únicamente

para intensidades muy pequeñas. Los tipos más comunes son:

Instantáneos: actúan tan pronto se energiza la bobina del

contactor, se encargan de abrir y cerrar el circuito.

Temporizados: actúan transcurrido un tiempo determinado desde

que se energiza la bobina (temporizados a la conexión) o desde

que se desenergiza la bobina (temporizados a la desconexión).

De apertura lenta: el desplazamiento y la velocidad del contacto

móvil es igual al de la armadura.

De apertura positiva: los contactos cerrados y abiertos no pueden

coincidir cerrados en ningún momento.

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En su simbología aparecen con

dos cifras donde la unidad

indica:

1 y 2, contacto

normalmente cerrados, NC.

3 y 4, contacto

normalmente abiertos, NA.

5 y 6, contacto NC de

apertura temporizada o de

protección.

7 y 8, contacto NA de

cierre temporizado o de

protección.

Por su parte, la cifra de las decenas indica el número de orden de cada contacto en el

contactor. En un lado se indica a qué contactor pertenece.

CONTACTOS AUXILIARES

Para poder disponer de más contactos auxiliares y según el modelo de contactor, se le

puede acoplar a este una cámara de contactos auxiliares o módulos independientes,

normalmente abiertos (NO), o normalmente cerrados (NC).

CRITERIOS PARA LA ELECCIÓN DE UN CONTACTOR

Debemos tener en cuenta algunas cosas, como las siguientes:

1. El tipo de corriente, la tensión de alimentación de la bobina y la frecuencia.

2. La potencia nominal de la carga.

3. Si es para el circuito de potencia o de mando y el número de contactos

auxiliares que necesita.

4. Para trabajos silenciosos o con frecuencias de maniobra muy altas es

recomendable el uso de contactores estáticos o de estado sólido.

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VENTAJAS DE LOS CONTACTORES

Los contactores presentan ventajas en cuanto a los siguientes aspectos, por los que se

recomienda su utilización: automatización en el arranque y paro de motores, posibilidad

de controlar completamente una máquina, desde varios puntos de maniobra o

estaciones, se pueden maniobrar circuitos sometidos a corrientes muy altas, mediante

corrientes muy pequeñas, seguridad para personal técnico, 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 aparatos auxiliares(como interruptores de posición, detectores inductivos,

presostatos, temporizadores, etc.), y un ahorro de tiempo a la hora de realizar algunas

maniobras.

APLICACIONES

Los contactores pueden tener aplicaciones con diverso grado exigencia. Es decir que

esto lo podríamos catalogar como aplicaciones con trabajo:

Ligero: Cargas puramente resistivas para calefacción eléctrica,

transferencias…etc.

Normal: Motores asíncronos para mezcladoras, centrifugadoras,…etc.

Severo: Motores asíncronos para aparatos de aire acondiciona- do,

compresores, ventiladores, etc.

Extremadamente severo: Motores asíncronos para grúas, ascensores,…

etc.

MODELOS

Actualmente comercializamos contactores con las marcas LG, General Electric, ABB,

Siemens, Lovato y Telemecanique.

PULSADORES

Un pulsador es simplemente un interruptor o switch cuya función es permitir o

interrumpir el paso de la corriente eléctrica, a diferencia de un switch común, un

pulsador solo realiza su trabajo mientras lo tengas presionado.

Existen pulsadores NC y NA, es decir normalmente abiertos y normalmente cerrados,

cuando pulsas uno de tipo NC, se abre mientras lo presiones es decir no permite el paso

de la corriente, y en un NA, cuando lo presionas permites el paso, es decir lo contrario,

generalmente se usa para enviar pulsos o para activar algo.

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Mecánicamente hablando, consta de 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.

LUZ PILOTO

La luz piloto o luz de modelaje suele ser de una potencia media (más

que una linterna y menos que un foco) y de una duración más que

suficiente para que puedan ser usadas cómodamente en una

inmersión nocturna.

Lógicamente, los flashes que incorporan este tipo de luces son más

voluminosos, ya que necesitan baterías más potentes para poder

alimentar, tanto el propio flash como la luz piloto.

4. PROCEDIMIENTO

DIAGRAMA ESQUEMÁTICO

ENCENDIDO AUTOMÁTICO DE UNA LUZ PILOTO

NA NC

2

3

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5. MATERIALES:

1 Contactor

1 Pulsador NA

1 Pulsador NC

2 Contactos auxiliares NA

1 Luz piloto

Cables

Fuente de alimentación

1 Tablero para riel DIN

Borneras para riel DIN

Destornilladores plano y estrella

Multímetro

Pasos para el respectivo procedimiento:

ENCENDIDO:

1. Presionamos P1.

2. Se enclava C1.

3. Los contactos NA cierran (2, 3).

4. Se enciende L1.

APAGADO:

1. Pulsamos P2.

2. Desenclava C1.

3. Los contactos NC se abren (2, 3).

4. Se apaga L1.

Podemos repetir los pasos anteriores para la correcta comprobación del diagrama

esquemático.

6. CONCLUSIONES

El contactor es un componente electromecánico que tiene se puede

interrumpir el paso de corriente, ya sea en el circuito de potencia o en el

circuito de mando, tan pronto se energice la bobina.

Al presionar el pulsador P1 se alimento los puntos A1 y A2 del diagrama

esquemático y de esta manera también alimentar a nuestro contactor

excitando de esta manera en el punto C1, encendiendo así nuestra luz

piloto.

Mientras que con P2 se puede controlar el apagado de la luz piloto.

Se pudo apreciar también que una vez que nuestra luz piloto estaba

encendida pulsamos el pulsador P2 y de esta forma la luz piloto se apaga

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o deja de funcionar. Pudiendo así apreciar el correcto funcionamiento

del diagrama esquemático propuesto.

7. RECOMENDACIONES

Revisar el contactor, pues pueda que este se encuentre dañado, revisarlo

utilizando un multímetro probando continuidad en sus partes.

Para la elección de un contactor se debe tener en cuenta el tipo de

corriente, la tensión de alimentación de la bobina y la frecuencia, y la

potencia nominal de la carga.

Se recomienda una vez armado el correspondiente diagrama esquemático

se lo revise una y otra vez para de esta manera no cometer errores que a

la final pueden dañar los equipos respetivos utilizados.

Llevar el cable a utilizarse como también los materiales a utilizarse,

evitando así inconvenientes en el desarrollo de la práctica.

8. BIBLIOGRAFÍA

“Diseño de Subestaciones Eléctricas.” Autor: Ing. Jose Raull Martin

Editorial Mc Graw Hill.

“Standard Handbook for Electrical Engineers.” Autores: Donald G. Fink,

H. Wayne Beaty Editorial Mc Graw Hill.

http://olmo.pntic.mec.es/jmarti50/esquemas/index.html

“Maquinas-Eléctricas” Autor: S. Chapman Tercera Edición.

www.abb.com