Els Contactors són un tipus d'aparell elèctric de comandament a distància, el qual és el responsable d'obrir i tancar els circuits, ja estiguin aquests buits o en càrrega. Al següent article coneixerem tot el referent sobre els Contactors, com funcionen i molt més.

Contactors-1

Què és un Contactor?

El contactor és conegut com un aparell de comandament, dissenyat per tancar i obrir els circuits, aquest pot funcionar buit o amb càrrega. És una eina essencial en l'automatisme dels motors elèctrics.

Per això els experts consideren que la funció principal dels contactors és realitzar diverses maniobres, les quals li permeten obrir o tancar els circuits elèctrics, relacionats amb els motors elèctrics.

A excepció dels petits motors, que solen ser fins i tot accionats de manera manual o per relés (que es tracta d'un tipus de Inducció Electromagnètica), el restant dels motors s'acciona per mitjà dels contactors. 

Un contactor es troba conformat per una classe de bobina i igualment per uns tipus de contactes, que fins i tot poden arribar a estar oberts o fins i tot tancats, i que solen ser dels interruptors dobertura i també de tancament del corrent al circuit.

La bobina consisteix en un tipus d'electroimant que sol accionar els contactes, quan els arriba el corrent, ja que obre els contactes tancats i tanca els contactes que estiguin oberts.

Per això, quan això succeeix, es considera que el contactor està enclavat, accionat o fins i tot activat. Ja que la bobina li deixa realitzar la seva funció en no entrar la càrrega elèctrica, això porta com a conseqüència que els contactors tornin al seu estat original, és a dir, que entrin en una manera de repòs, aquest procés se'l coneix com a contactor sense accionar.

Al contactor real, els contactors de connexió de la bobina són denominats “A1 i A2” en tot moment. Els contactes dels circuits de sortida o de la força són anomenats “1-2, 3-4” i els “Contactes Auxiliars”, per al cas dels circuits de comandament o de control, solen arribar a conèixer-se amb els números de 2 xifres, per exemple “13 – 14”.

Quin és el funcionament d'un Contactor?

Perquè es realitzi aquest procés cal que arribi corrent a la bobina, la qual conté un electroimant, permetent així l'atracció d'un martell que es va arrossegant mentre es generen els diversos moviments, en el cas dels contactors mòbils en fan el funcionament el costat esquerre. Aquest tipus de maniobra és denominada com a “enclavament del contactor”.

La gran majoria dels contactors se solen trobar oberts ara és quan passen a ser contactes tancats, i l'últim que estava tancat passarà a ser un contacte obert.

En els casos on la bobina estigui activada es considera que el contactor estarà enclavat, com a part del seu procés normal. Per aquest motiu durant aquesta funció deixa de produir-se corrent a la bobina, fet que fa que el contactor torni a la seva posició original, és a dir, a un mode de repòs.

Imagini's un contactor que té uns 3 contactors de força, per la qual cosa això serviria per a un tipus de sistema trifàsic o un motor trifàsic que és de 3 fases. Quan un contactor és monofàsic (és a dir que posseeix només una fase i el neutre), el funcionament és el següent:

En cas de ser utilitzat per al control d'un llum, se suggereix la següent alternativa, perquè una persona aconsegueixi apagar el llum és necessari que pugui obrir el polsador que es troba tancat, aquest es localitza a de la part de dalt de la bobina activa.

Per a aquests casos sol ser millor utilitzar un simple relé (com ho hem dit anteriorment un dispositiu electromagnètic), ja que arriba a ser un dels més barats. Per a un motor que sigui monofàsic només caldrà reemplaçar el llum pel motor.

El Contactor Trifàsic

Si ens fixem bé la bobina s'activa mitjançant un interruptor per una fase i també pel neutre (L1 i N), això vol dir, a uns 220 V. Es connecten als borns A1 i A2 del contactor real.

El motor trifàsic s'activarà per mitjà dels contactes principals del contactor amb les 3 fases del motor (L1, L2 i L3), com ara uns 400 V o pot ser uns 380V. En el cas dels contactes reals han d'anar connectats al contactor de la força 1-2, 3-4, 5-6, com a part del procés. És important assenyalar que els contactes que contenen els números 13-14 i 21-22 serveixen per al circuit de control.

Un altre aspecte molt interessant sorgeix quan l'interruptor s'activa a la bobina, ja que aquest procés permet que arribi el corrent produint que el contactor s'enclavi i que així es tanquin els principals contactes i que també s'encengui el motor elèctric.

En general quan es desconnecta de la bobina, el corrent generat amb l'ajuda de l'interruptor no segueix el seu curs i això fa que els contactes tornin a la seva posició de repòs fent que el motor s'aturi.

Aquest sol ser un tipus d'arrencada bàsica i també directa, alguns dels circuits per a les arrencades dels motors trifàsics, solen ser per exemple l'arrencada estrella – triangle.

Com podem observar als circuits dels contactors es poden distingir 2 circuits diferents, el circuit de comandament, que serà el que activi o també desactiva la bobina i també el circuit de força, que serà el que arrenqui o el que atureu el motor.

El circuit de comandament és el que tendeix a ser un tipus de circuit a menys tensió i també a una baixa intensitat que el circuit de força. És per això que els contactors principals o els de força arriben a ser més grossos que els auxiliars.

Es pot dir que l'esquema anterior no arriba a utilitzar els contactes auxiliars, sinó que únicament realitza el procés per mitjà de la bobina, un exemple d'aquest procés és l'anomenada autoalimentació.

Una de les principals i bàsiques característiques dels contactors sol ser, la seva possibilitat de maniobra en aquells circuits que són sotmesos a una classe de corrent més fort i elevat, en el que és el circuit de força, però, amb uns corrents mínims en el circuit de comandament.

En general es requereix una mínima quantitat de corrent (això produït al circuit de comandament), permetent així que s'accioni de manera precisa un circuit de força que li proporcioni més potència o fins i tot més corrent.

Per exemple, quan cal que s'activi la bobina es poden utilitzar les quantitats següents 0,35 A i 220 V, en el cas de l'anomenat circuit de Força només es permet utilitzar la intensitat d'arrencada del motor d'uns 200 A, això com part del procés normal.

Quines són les Categories dels Contactors?

El cas de la selecció del calibre correcte per a un contactor, dependrà de forma directa de les característiques de la seva aplicació més concreta.

Tot i que el paràmetre característic dels contactors és la potència o també el corrent efectiu de servei que han d'arribar a suportar els contactes principals, és per això que hem d'arribar a considerar els aspectes següents:

En primer lloc, cal tenir present els detalls que té el circuit, és a dir, cadascuna de les seves característiques així com el nivell de càrrega, el qual ha de ser controlat adequadament: En aquest cas es fa referència a la Tensió de Treball, els Transitoris a la Posada en Tensió i finalment el Tipus de Corrent, la classificació del qual comprèn (CC O CA).

  • Les condicions de treball: el nombre de maniobres per cada hora, els talls en buit o també en càrrega, la temperatura ambient, etc.

Per aquest motiu les aplicacions que són indicades per a un determinat contactor dependran de la seva categoria d'operació o categoria de servei, això perquè pugui realitzar el funcionament normal.

Aquesta classe de categoria és aquella que ve indicada a la carcassa o la closca del dispositiu i és la que específica per a quina classe de càrregues és la més correcta per contactar. Les 4 categories que hi ha són les següents:

AC1 – Condicions de Servei Lleugeres

En general els contactors dependran de la classe de control de les càrregues establertes, com a no inductives o que produeixin un efecte mínim inductiu (en aquest cas es troben exclosos els motors), com ara els llums d'incandescència, així com les calefaccions elèctriques , entre d'altres.

Contactors-4

AC2 – Condicions de Servei Normals

Aquestes depenen de la utilització del corrent altern i també d'altres factors, com el tipus d'arrencada i el funcionament adequat de la marxa dels motors dels anells, com és el cas de les aplicacions de les centrifugadores.

AC3 – Condicions de Servei Difícils

Es considera que els ideals per realitzar correctament arrencades extenses o fins i tot per proporcionar una adequada càrrega dels motors són els anomenats asincrons de la gàbia d'esquirol, pel fet que entre ells es troba una sèrie de compressors, també hi ha els ventiladors de mida gran, així com els aires condicionats, aquests productes en general saconseguixen aturar per les contracorrent.

AC4 – Condicions de Servei Extremes

Els experts consideren que els contactors que s'adapten millor als motors asíncrons, tal com passa amb les grues, i amb el funcionament dels ascensors, quant a les maniobres generades per una sèrie d'impulsos, dependran de la manera com opera el contracorrent , així com de la inversió de marxa.

Per maniobres dels impulsos, hem d'entendre que es tracta d'1 o diversos tancaments curts constants del circuit del motor Elèctric, i per mitjà dels quals s'aconsegueixen obtenir uns petits desplaçaments.

Arrencada dels Motors per Contactor

Ara parlem d'alguns dels circuits bàsics d'inici dels motors per mitjà dels contactors. En aquest cas farem ús dels contactors trifàsics.

Circuit Directe per causa de l'interruptor: És aquell que compleix una funció determinada a través de l'arrencada per mitjà dels polsadors amb autoalimentació.

En aquest cas es requerirà una mena de retroalimentació, perquè en el moment de tocar el polsador de marxa, el contactor continuï sent alimentat (amb el corrent dins de la bobina) encara encara quan l'operador deixi anar el polsador de marxa.

Només s'aturarà quan l'operador premi el de parar. L'esquema de l'anomenat circuit de comandament arribaria a ser el següent:

El terme del contactor es troba determinat per la classificació KM. Sp consisteix en la funció del polsador d'atur, quant a l'anomenat Sm, és considerat com el polsador de marxa, en el cas les sigles KM es troben relacionades amb la bobina del contactor.

Cal concloure que al circuit de comandament podem veure la bobina del contactor amb la seva descripció (KM), però el de força no es pot visualitzar a la bobina. Per aquest mateix motiu s'ha de col·locar el nom del contactor a tots els que pertanyen aquests contactes dins del circuit de força.

Els contactors del circuit de comandament en tot moment solen ser els auxiliars i en el cas dels de força no és així. En certes ocasions tots els contactors solen arribar a ser idèntics i és igual usar uns que altres, malgrat que això dependrà del contactor.

Si l'operador prem “Sm” arribarà el corrent a la bobina i el contactor es procedeix a activar tancant el contacte auxiliar “KM”. Tot i que sigui deixat de pressionar el polsador d'inici de la bobina del contactor la qual cosa continua estant activada per mitjà de “KM”, això és el que se'l denomina com a autoalimentació o també com la retroalimentació.

Si ara vostè arribés a prémer “Sp” deixarà darribar el corrent a la bobina de manera que el contactor aturarà el motor.

La Connexió Estrella i Connexió Triangle

Es pot dir que les bobines d'un motor trifàsic consten de (3 bobines) específicament, aquestes permeten comptar-se de 2 maneres molt particulars, aquestes formes de connexió són coneguda com:

  • La connexió Estrella
  • La connexió en triangle.

En aquest sentit és important assenyalar que en el mode de triangle, les bobines requereixen una tensió que feliciti la connexió entre fases, per això en 230V (és establert com en paral·lel). Actualment és comú que hi hagi fases 400V.

En connectar-les en mode estrella, les bobines seguiran funcionant sota una tensió arrel menor de 3, en aquest sentit es calcula que 127V. Es classifica de la següent manera Tensió en estrella és igual a = Tensió en triangle/√3. En general és freqüent que en estrella trifàsica hi hagi 230V. Per aquesta raó s'estableix que el corrent en estrella és identificat com a 3 vegades menor que en triangle.

Pel que fa a les tres impedàncies o bobines en triangle es considera que requereixen el triple de corrent de línia que en lloc de la manera estrella, això basat a la mateixa tensió de xarxa. A l'anomenada connexió estrella-triangle, es manifesta una evident disminució del corrent d'arrencada, aquest procés és necessari perquè el motor en moviment aconsegueixi el potencial que necessita per fer funcionar el motor en estrella.

Contactors-8

D'aquesta manera es permet que els motors trifàsics arrenquin de manera inicial en mode estrella i amb el pas del temps sorgeix un canvi en passar-se a triangle, aquest tipus de procés dura de 3 a 4 segons, la qual cosa se'l coneix sota el terme de arrencada estrella-triangle.

Consisteix que durant l'arrencada el motor vagi adquirint revolucions a poc a poc, en estrella, i després d'haver passat un temps es col·loqui en marxa normal, en forma de triangle. La tensió i també la intensitat d'inici del motor en estrella sol ser unes 3 vegades menys que al triangle.

D'acord amb el motor aquest anirà agafant velocitat i es passa a triangle perquè així el motor quedi en marxa habitual. Això és el que fa que aconseguim tenir un rendiment de forma òptima del motor durant l'arrencada.

Quins són els avantatges de l'ús del contacte?

Ofereix seguretat a l'operador ja que aquest quan realitza les maniobres amb els contactors, el mateix es troba fent lluny. El motor i també el contactor poden arribar a estar lluny de l'operador, només cal que l'operador es trobi a prop de l'interruptor d'inici per poder accionar el motor i com ho hem vist aquesta part és la que treballa a unes tensions menors que a la de força (on es troba el motor i/o el contactor).

Un exemple d'això es manifesta quan un interruptor d'arrencada mostra una distància aproximada d'1 Km i el contactor es localitza al motor o fins i tot està molt proper. En aquest cas el circuit localitzat des de l'interruptor requereix un circuit auxiliar, que permet una tensió reduïda i una menor intensitat.

En el cas dels cables comunicats amb el contactor i el motor, requereixen una mesura específica, la qual va des del contactor fins a arribar al motor, aquest procés fa que tots dos estiguin molt curts. Pel que es preguntaran Quin avantatge té això? Doncs que és un gran estalvi quant a la despesa dels cables o dels mateixos conductors. Conegui Com es transporta l'Electricitat.

Per això pots imaginar-te que haguéssim d'encendre el motor de manera directa sense necessitat del contactor, des de l'interruptor, que per cert és el que hauria d'arribar a ser molt més gran i també molt més costós, fins al motor, tots aquests cables serien de força i els mateixos haurien de mesurar 1 Km de llarg, de manera que arribaria a ser molt més gran el cost pel que fa als conductors. Altres dels avantatges obtinguts són:

  • Estalvi de temps a l'oment d'executar les llargues maniobres.
  • Ofereix la possibilitat de controlar l'arrencada d'un motor des d'uns punts diferents.
  • L'automatització de l'arrencada dels motors.
  • També proporciona l'automatització i el control d'una gran quantitat d'aplicacions, aquest procés s'aconsegueix per mitjà dels aparells auxiliars. Un dels exemples pot ser: omplir automàticament un pou d'aigua, igual que el control de la temperatura als forns, etc.

Com Fer la Millor Elecció del Contactor

En el moment d'arribar a escollir els contactors de maniobra dels motors, sempre hem de tenir en compte els següents factors que esmentarem:

  • En primer lloc la Tensió i Potència Nominals de la Càrrega, és a dir del Motor.
  • En segon lloc, es troba la Tensió i Freqüència de l'alimentació de la Bobina, així com cadascun dels elements corresponents del circuit auxiliar.

Classe d'arrencada del motor: Aquest pot arribar a ser Directe, Estrella – Triangle, etc.

Les Condicions de Treball: Aquestes solen ser en general Normals, Dures o Extremes. Les podrien arribar a ser per a la calefacció elèctrica, els ascensors, fins i tot les grues, a més de les màquines d'imprimir etc.