¿Qué son los contactores de corriente?

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.

La energía utilizada para accionar un contactor puede ser muy diversa: mecánica, magnética, neumática, fluídrica, etc.. Los contactores que se usan normalemente 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.

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.

Lovato Electric posee una completa línea de contactores de fuerza, los cuales pueden ser utilizados bajo diferentes categorías de empleo y características de servicio.

Para determinar el modelo específico de un contactor cuyo uso será en corriente continua en la parte de fuerza, se requiere de un cálculo especial dado por la aplicación de tablas proporcionadas por Lovato. Básicamente los datos requeridos son la corriente máxima a que será sometido el contactor; la categoría de empleo (DC1, DC3 o DC5) y la disposición de polos (series o paralelos).

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CASO PRÁCTICO: SISTEMA PARA LA AUTOMATIZACIÓN DE LIOFILIZADORA: “SICOM-05”

El propósito de la liofilización, es el quitar un solvente (generalmente agua) de sólidos disueltos o dispersados mediante sublimación.

Para automatizar este proceso, Energética Servicios de Ingeniería crea el SICOM-05; los pasos controlados por el sistema son:

a) Congelar: Se congela el producto. Esto proporciona una condición necesaria para la deshidratación a baja temperatura.

b) Vacío: Después de congelar, el producto se somete a vacío. Esto permite al solvente congelado en el producto vaporizarse sin pasar con la fase líquida, mediante el cambio de estado conocido como sublimación.

c) Calor: El calor se aplica al producto congelado a través de las placas o repisas de la liofilizadora para acelerar la sublimación.

d) Condensación: Las placas de baja temperatura del condensador quitan el solvente vaporizado del compartimiento del vacío convirtiéndolo de nuevo a un sólido

EL software maestro es desarrollado sobre la plataforma WinCC de Siemens cumpliendo con los lineamientos establecidos por la F.D.A.(Oficina de administración de alimentos y medicinas de Estados Unidos).

 En el desarrollo de este sistema se realizó el cambio y modernización de:

• Sistema de Control: PLC´s, computadora central de Configuración y Monitoreo.
• Software Maestro: Se desarrollo el programa de control en la plataforma Step 7* de Siemens*

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LOS CONTROLADORES LÓGICOS PROGRAMABLES (PLCs)

El desarrollo e introducción de los relés, hace muchos años, fue un paso gigantesco hacia la automatización e incremento de la producción. La aplicación de los relés hizo posible añadir una serie de lógica a la operación de las máquinas y de esa manera reducir la carga de trabajo en el operador, y en algunos casos eliminar la necesidad de operadores humanos.

Por ejemplo, los relés hicieron posible establecer automáticamente una secuencia de operaciones, programar tiempos de retardo, conteo de eventos o hacer un evento dependiente de que ocurrieran otros.

Los relés con todas sus ventajas, tienen también naturalmente sus desventajas, tienen sólo un período de vida; su naturaleza electromecánica dictamina, que después de un tiempo de uso serán inservibles, sus partes conductores de corriente pueden en un momento quemarse o fundirse, desbaratando la lógica establecida y requiriendo su reemplazo.

Tal vez la inconveniencia más importante de la lógica con relés es su naturaleza fija. La lógica de un panel de relés es establecida por los ingenieros de diseño, se implementa entonces colocando relés en el panel y se alambra como se prescribe.

Mientras que la máquina dirigida por el panel de relés continua llevando a cabo los mismos pasos en la misma secuencia, todo está perfecto, pero cuando existe un re diseño en el producto o un cambio de producción en las operaciones de esa máquina o en su secuencia, la lógica del panel debe ser re diseñada. Si el cambio es lo suficientemente grande, una opción más económica puede ser desechar el panel actual y construir uno nuevo.

Este fue el problema encarado por los productores de automóviles a mediados de los setenta. A lo largo de los años se habían altamente automatizado las operaciones de producción mediante el uso de los relés, cada vez que se necesitaba un cambio, se invertía en él una gran cantidad de trabajo, tiempo y material, sin tomar en cuenta la gran cantidad de tiempo de producción perdido.

La computadora ya existía en esos tiempos y se le dio la idea a los fabricantes de que la clase de control que ellos necesitaban podría ser llevado a cabo con algo similar a la computadora. Las computadoras en sí mismas, no eran deseables para esta aplicación por un buen número de razones. La comunidad electrónica estaba frente a un gran reto: diseñar un artefacto que, como una computadora, pudiese efectuar el control y pudiese fácilmente ser re programada, pero adecuado para el ambiente industrial. El reto fue enfrentado y alrededor de 1969, se entregó el primer controlador programable en las plantas ensambladoras de automóviles de Detroit, Estados Unidos.

De acuerdo con la definición de la "Nema" (National Electrical Manufacturers Association) un controlador programable es: "Un aparato electrónico operado digitalmente, que usa una memoria programable para el almacenamiento interno de instrucciones para implementar funciones específicas, tales como lógica, secuenciación, registro y control de tiempos, conteo y operaciones aritméticas para controlar, a través de módulos de entrada/salida digitales (ON/OFF) o analógicos (1 5 VDC, 4 20 mA, etc.), varios tipos de máquinas o procesos.

Los Controladores Lógicos Programables o PLC (Programmable Logic Controller) son dispositivos electrónicos muy usados en Automatización Industrial.

Los PLC no sólo controlan la lógica de funcionamiento de máquinas, plantas y procesos industriales, sino que también pueden realizar operaciones aritméticas, manejar señales analógicas para realizar estrategias de control, tales como controladores proporcional integral derivativo (PID).

Los PLC actuales pueden comunicarse con otros controladores y computadoras en redes de área local, y son una parte fundamental de los modernos sistemas de control distribuido.

Los PLCs están bien adaptados para un amplio rango de tareas de automatización. Estos son típicamente procesos industriales en la manufactura donde el costo de desarrollo y mantenimiento de un sistema de automatización es relativamente alto contra el costo de la automatización, y donde existirán cambios al sistema durante toda su vida operacional.

Los PLCs contienen todo lo necesario para manejar altas cargas de potencia; se requiere poco diseño eléctrico y el problema de diseño se centra en expresar las operaciones y sequencias en la lógica de escalera (o diagramas de funciones).

ENERGÉTICA SERVICIOS DE INGENIERÍA, además de desarrollar las Aplicaciones, le ofrece la venta de los siguientes equipos y refacciones SIEMENS:

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