El Contactor y sus funciones

Es un interruptor gobernado a distancia por acción de un electroimán capaz de establecer, conducir y cortar corrientes bajo condiciones normales de servicio, incluyendo la operación por sobrecarga.
El uso de contactores permite comandar desde varios puntos y a distancia, corrientes de hasta 2500A, con muy bajas intensidades de mando (50 a 500mA), en C.A como en C.C.
Otra de las principales ventajas del comando con contactores es la posibilidad de automatización, con el uso de otros dispositivos como los temporizadores.

Descripción de las partes:

Contactos principales o polos:

Son los que definen el valor de corriente que el contactor puede manejar. Son los encargados de permitir el pasaje de la corriente normal y de falla, desde la fuente hasta la carga.

Normalmente se los encuentra de 3 polos aunque, también, se fabrican de 4 polos.

Estos contactos están indicados de la siguiente manera, en el frente del contactor:

N° Contacto	Entrada	Salida
1	L1/1	T1/2
2	L2/3	T2/4
3	L3/5	T3/6
4	7	8

Existen dos tipos de contactos: de ruptura simple y de ruptura doble. Hoy en día, la mayoría de los contactores poseen sistema de contactos de ruptura, aunque en contactores del tipo DIN se pueden encontrar con contactos de ruptura simple.

Contactos auxiliares:

Están destinados a manejar cargas secundarias que requiera el circuito (pilotos, señales, etc.) o se utilizan dentro de la misma automatización de la bobina del propio contactor, como retenciones o enclavamientos.

Pueden manejar hasta 5A de corriente, suficiente para las aplicaciones antes mencionadas.

Los contactos pueden ser normalmente abiertos (NA/NO) o normalmente cerrados (NC). Esto indica la posición de reposo normal del contacto. Es decir que un contacto NA, estará cerrado cuando se energice la bobina del contactor y permanecerá abierto mientras el contacto esté desconectado.

Cabe aclarar que no todos los fabricantes y no en todos los modelos los contactores vienen dotados de contactos auxiliares, por lo que se deben calcular antes de la compra del contactor. En el caso de faltar se pueden solicitar bloques de contactos auxiliares, que se colocan en el contactor en forma frontal o lateral.

Polo de ruptura doble:

Está formado por dos partes; una parte fija, que comprende por una base aislante sobre la cual están montados los bornes de conexión y los contactos fijos. La otra parte constituye el puente móvil, donde se encuentran los contactos móviles y un resorte de compresión que ayuda al cierre del sistema.

Electroimán:

Es el encargado de proveer la fuerza de cierre. Está compuesto por un núcleo y una bobina de excitación.

El circuito magnético tiene a su vez dos partes: una fija (núcleo de la bobina) y otra móvil, llamada armadura, sobre la cual se monta el puente de contactos móviles. Ambas partes se encuentran separadas por un espacio de aire llamado entrehierro donde se produce la fuerza de atracción magnética, al energizar la bobina. Está fuerza produce un movimiento de traslación de la armadura, que a su vez, permite el cierre de los contactos, normalmente abiertos, y la apertura de los normalmente cerrados.

Espiras de sombra:

Debido a que la señal de corriente alterna pasa dos veces por cero en cada ciclo (100 veces por segundo); un electroimán alimentado en corriente alterna perdería su fuerza de atracción igual cantidad de veces y el resorte de apertura trataría continuamente de abrir el contactor cuando se pierde dicha fuerza; lo cual originaría un molesto golpeteo que destruiría al contactos.

Este inconveniente se ha solucionado colocando en las ramas laterales del núcleo las espiras de sombra (espiras de cobre en cortocircuito), cuya función es producir al fuerza de cierre cuando la bobina no la produce. Su funcionamiento se basa en que la corriente que circula en dichas espiras (por inducción) no está en fase con la corriente que circula por la bobina, de modo tal que ambas señales no pasan por cero en forma simultánea y se elimina el golpeteo.

Identificación de bornes de conexión:

Categorías de empleo para contactores según IEC 60947-4-1

Existen diferentes categorías de empleo normalizadas, las cuales fijan los valores de corriente que el contactor debe establecer (conectar) o cortar.

Estas dependen:

– De la naturaleza del receptor controlado: motor de jaula o de anillos, resistencias, etc.

– De las condiciones en las que se realicen los cierres y las aperturas: arranque de motor o en curso de arranque, inversión del sentido de la marcha, frenado a contracorriente, etc.

AC1	Se aplica a todos los aparatos de uso de corriente alterna (receptores), cuyo factor de potencia es al menos igual a 0,95 (cos ϕ ≥ 0,95). Ejemplos de utilización: calefacción, distribución.
AC2	Esta categoría rige el arranque, el frenado a contracorriente y la marcha “a sacudidas” de los motores de anillos. En el cierre, el contactor establece la corriente de arranque, aproximadamente 2,5 veces la corriente nominal del motor. En la apertura, deberá cortar la corriente de arranque, con una tensión igual a la tensión de la red.
AC3	Se aplica a los motores de jaula en los que el corte se realiza con el motor lanzado. En el cierre, el contactor establece la corriente de arranque, que es de 5 a 7 veces la corriente nominal del motor.En la apertura, el contactor corta la corriente nominal absorbida por el motor; en ese momento, la tensión en las bornas de sus polos se acercará al 20% de la tensión de la red. El corte resulta sencillo. Ejemplos de utilización: todos los motores de jaula habituales: ascensores, escaleras mecánicas, cintas transportadoras, elevadores de cangilones, compresores, bombas, trituradoras, climatizadores, etc.
AC4	Esta categoría se aplica a las aplicaciones con frenado a contracorriente y marcha “a sacudidas” con motores de jaula o de anillos. El contactor se cierra bajo un pico de corriente que puede alcanzar de 5 a 7 veces la corriente nominal del motor. Al abrirse, corta esta misma corriente bajo una tensión tan elevada que la velocidad del motor se debilita. Esta tensión puede llegar a ser igual que la tensión de la red. El corte resulta brusco. Ejemplos de utilización: máquinas de impresión, máquinas de trefilar, elevadores, equipos de la industria metalúrgica.

Nociones básicas para la elección de un contactor en una salida motor:

Conocer la potencia del motor (CV, HP o KW)
1 CV = 736W
1 HP = 745W
Para el mando de motores se utiliza categoría de empleo AC3. La corriente máxima del contactor debe ser mayor que la corriente del motor indicada en esta categoría de empleo.
Contabilizar la cantidad de contactos auxiliares necesarios
Elección de la tensión de alimentación de la bobina: 24, 48, 110, 220 y 380Vca o 24, 48 y 110Vcc.
Si el circuito de mando debe hacerse en baja tensión, habrá que determinar la potencia del transformador, conociendo las corrientes de bobinas en el circuito.

Determinación de las causas de falla más frecuentes en los contactores:

Falla	Causa probable
El contactor no funciona	No llega tensión a la bobina o el valor es muy bajoRelé térmico de sobrecarga disparadoBobina interrumpida (Observar el color de la aislación)Electroimán trabadoFalla en el cableado
El contactor cierra pero no queda retenido	Revisar contacto auxiliar de retenciónConexionado incorrecto o interrumpido
El contactor no abre al interrumpir el circuito de mando	Falla en el interruptor o pulsador de paradaElectroimán trabadoContactos soldados (Revisar deterioro)Resorte de apertura débil o roto
El contactor rebota al intentar cerrar	Caída excesiva de la tensión de mando en el momento del cierre (Transformador chico)
El contactor no cierra correctamente (Golpe seco)	Excesiva abertura del electroimán (observar desgaste en el núcleo)Posición de trabajo incorrecta (Ver instrucciones de montaje del fabricante)
El contactor zumba	Resorte de amortiguación débiles o rotosEspiras de sombra rotasTensión de mando bajaPosición de trabajo incorrecta (Ver instrucciones de montaje del fabricante)
El contactor conecta y desconecta a intervalos (mando por contacto permanente)	Falla el relé térmicoFalla el contacto permanenteFalla de cableado (se alimento a través de su propio NC)

Minicontactores

Algunas marcas poseen modelos de contactores mini. Son contactores hasta 9A o 12A, que poseen bobina integrada, sin posibilidad de reemplazo y un tamaño más compacto.