Todo Sobre el Contactor

CONTACTOR

Un contactor es un elemento conductor 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.

Conmutación "todo o nada”

La función conmutación todo o nada establece e interrumpe la alimentación de los receptores. Esta suele ser la función de los contactores electromagnéticos. En la mayoría de los casos, el control a distancia resulta imprescindible para facilitar la utilización así como la tarea del operario, que suele estar alejado de los mandos de control de potencia. Como norma general, dicho control ofrece información sobre la acción desarrollada que se puede visualizar a través de los pilotos luminosos o de un segundo dispositivo. Estos circuitos eléctricos complementarios llamados “circuitos de esclavización y de señalización” se realizan mediante contactos auxiliares que se incorporan a los contactores, a los contactores auxiliares o a los relés de automatismo, o que ya están incluidos en los bloques aditivos que se montan en los contactores y los contactores auxiliares. La conmutación todo o nada también puede realizarse con relés y contactores estáticos. Del mismo modo, puede integrarse en aparatos de funciones múltiples, como los disyuntores motores o los contactores disyuntores.

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.

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.

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 esta 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.

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.

Relé térmico

Es un elemento de protección que se ubica en el circuito de potencia, contra sobrecargas. Su principio de funcionamiento se basa en la deformación de ciertos elementos, bimetales, bajo el efecto de la temperatura, para accionar, cuando este alcanza ciertos valores, unos contactos auxiliares que desactiven todo el circuito y energicen al mismo tiempo un elemento de señalización.

El bimetal está formado por dos metales de diferente coeficiente de dilatación y unidos firmemente entre sí, regularmente mediante soldadura de punto. El calor necesario para curvar o reflexionar la lámina bimetálica es producida por una resistencia, arrollada alrededor del bimetal, que está cubierto con asbesto, a través de la cual circula la corriente que va de la red al motor.

Los bimetales comienzan a curvarse cuando la corriente sobrepasa el valor nominal para el cual han sido dimensionados, empujando una placa de fibra hasta que se produce el cambio de estado de los contactos auxiliares que lleva. El tiempo de desconexión depende de la intensidad de la corriente que circule por las resistencias.

Resorte

Es un muelle encargado de devolver los contactos a su posición de reposo una vez que cesa el campo magnético de la bobina.

Funcionamiento

Los contactos principales se conectan al circuito que se quiere gobernar. Asegurando el establecimiento y cortes de las corrientes principales y según el número de vías de paso de corriente podrá ser bipolar, tripolar, tetrapolar, etc. realizándose las maniobras simultáneamente en todas las vías.

Los contactos auxiliares son de dos clases abiertos, NA, y cerrados, NC. Estos forman parte del circuito auxiliar del contactor y aseguran las autoalimentaciones , los mandos, enclavamientos de contactos y señalizaciones en los equipos de automatismo.

Cuando la bobina del contactor queda excitada por la circulación de la corriente, esta mueve el núcleo en su interior y arrastra los contactos principales y auxiliares, estableciendo a través de los polos, el circuito entre la red y el receptor. Este arrastre o desplazamiento puede ser:

• Por rotación, pivote sobre su eje.
• Por traslación, deslizándose paralelamente a las partes fijas.
• Combinación de movimientos, rotación y traslación.

Cuando la bobina deja de ser alimentada, abre los contactos por efecto del resorte de presión de los polos y del resorte de retorno de la armadura móvil.Si se debe gobernar desde diferentes puntos, los pulsadores de marcha se conectan en paralelo y el de parada en serie.

Bibliografia: Wikipedia

El Futuro De La Bombilla

Lámpara Incandescente
Una lámpara incandescente es un dispositivo que produce luz mediante el calentamiento por efecto Joule de un filamento metálico, en la actualidad wolframio, hasta ponerlo al rojo blanco, mediante el paso de corriente eléctrica. Con la tecnología existente, actualmente se consideran poco eficientes ya que el 90% de la electricidad que consume la transforma en calor y solo el 10% restante en luz.
Consta de un filamento de wolframio (también llamado tungsteno) muy fino, encerrado en una ampolla de vidrio en la que se ha hecho el vacío o se ha rellenado con un gas inerte, para evitar que el filamento se volatilice por las altas temperaturas que debe alcanzar. Se completa con un casquillo metálico, en el que se disponen las conexiones eléctricas.
La ampolla varía de tamaño con la potencia de la lámpara, puesto que la temperatura del filamento es muy alta y, al crecer la potencia y el desprendimiento de calor, ha de aumentarse la superficie de enfriamiento.
Inicialmente el interior de la ampolla estaba al vacío. Pero actualmente está rellena de algún gas noble (normalmente kriptón) que evitan la combustión del filamento.
La lámpara incandescente es la de menor rendimiento luminoso de las lámparas utilizadas: de 12 a 18 lm/W (lúmenes por vatio) y la que menor vida útil tiene, unas 1000 horas, pero es la más popular por su bajo precio y el color cálido de su luz.
No ofrece muy buena reproducción de los colores (rendimiento de color), ya que no emite en la zona de colores fríos, pero al ser su espectro de emisiones continuo logra contener todas las longitudes de onda en la parte que emite del espectro. Su eficiencia es muy baja, ya que solo convierte en trabajo (luz visible) alrededor del 15% de la energía consumida. Otro 25% sera transformado en energía calorifica y el 60% restante en radiación no perceptible (luz ultravioleta e infrarroja) que acaban convirtiéndose en calor.
Se ha conseguido mejorar las propiedades de esta lámpara en la lámpara halógena ( es una variante de la lámpara incandescente, en la que el vidrio se sustituye por un compuesto de cuarzo, que soporta mucho mejor el calor y el filamento y los gases se encuentran en equilibrio químico, mejorando el rendimiento del filamento y aumentando su vida útil).
Bombillas de Bajo Consumo
Las lámparas fluorescentes compactas (popularmente conocidas con “bombillas de bajo consumo”, en inglés CFL) funcionan de forma similar a las lámpras fluorescentes de tubo pero
están diseñadas para ocupar el lugar donde tradicionalmente se han venido utilizando las obsoletas bombillas incandescentes (convencionales de filamento) de toda la vida.
En algunos lugares como Australia se está planeando reemplazarlas obligatoriamente por lámparas fluorescentes compactas con efecto de moderar la contaminación y la emisión de gases de efecto invernadero (CO2 principalmente) y reducir así al menos una parte del impacto teórico que este gas tiene sobre el calentamiento global y en conseciencia el cambio climático.
El valor de las lámparas incandescentes es entre un 5 y un 10% menor que las LFC y su duración es de entre 3000 y 15.000 horas, en tanto que la de las primeras oscila entre las 750 y 1000 horas. La iluminación es una parte importante del consumo eléctrico en el sector residencial, comercial y un público (entre el 20 % y 35%) y aumentar la eficiencia energética en este ámbito resulta crucial para disminuir las necesidades energéticas y el impacto ambiental.
La iluminación LFC constituye una opción viable ya que el cambio de luminarias no requiere de inversiones cuantiosas. Este permite que sea amortizada en poco tiempo, y que redunde en beneficios y ahorros considerables para el usuario. La iluminación eficiente puede reducir tanto el consumo de energía como la demanda de potencia. La promoción de lámparas de bajo consumo puede ayudar a postergar inversiones en la expansión del suministro eléctrico.
Algunas ventajas de las lámparas de bajo consumo sobre las bombillas incandescentes —o porqué deberías utilizarlas en tu casa:
* Son “frías”: la mayor parte de la energía que consumen la convierten en luz que es lo que se espera de una bombilla. En cambio prácticamente la mitad de la energía que consume una bombilla incandescente se transforma en calor y no en luz.
* Utilizan entre un 50 y un 80% menos de energía que una bombilla normal incandescente para producir la misma cantidad de luz. Una lámpara de bajo consumo de 22 vatios equivale a una bombilla incandescente que consume 100 vatios.
* Una bombilla de bajo consumo de 18 vatios utilizada en lugar de una bombilla inscandescente de 75 vatios supone un ahorro de 570 kWh o Kilovatio hora a lo largo de toda la vida de la bombilla, lo que económicamente (precio medio en España) supone a ahorrarse 62 euros en ese período de tiempo. También significa reducir en más de media tonelada el CO2 arrojado a la atmósfera.
* Las bombillas de bajo consumo duran hasta 10 veces más y solo cuestan siete veces más. “10 veces más” significa hasta 10 o 12.000 horas, que equivale a entre 5 y 10 años para un uso medio de tres horas al día a lo largo de todo un año. Las versiones “longlife” de algunos fabricantes pueden llegar a duplicar esta duración.
* Una bombilla incandescente cuesta entre 5 y 10 veces su precio en electricidad para hacerla funcionar a lo largo de su vida —que es de entre 750 y 1.000 horas.
* Una bombilla incandescente apenas convierte el 2,6% de la energía que consume en luz visible, mientras que una lámpara fluorescente dedica hasta el 15% de la energía consumida en cumplir su misión de iluminar.
* Si cambias cinco bombillas incandescentes (de las “normales”) por cinco bombillas de bajo consumo equivalentes (28 vatios) puedes ahorrarte unos 60 euros al año en electricidad. Y lo que es más importante, reducirás la emisión de gases del efecto invernadero en 340 Kg.
Lámparas Leds
La utilización de LED para iluminación ha sido hasta hace poco tiempo muy escasa e infrecuente. Su uso se limitaba a indicar si un dispositivo funcionaba correctamente o simplemente estaba encendido. Sin embargo, en los últimos años la concepción de los diodos ha cambiado significativamente, y se los está incorporando en aplicaciones tales como alumbrado público e iluminación del hogar.
Este sistema de iluminación posee una serie de ventajas en relación con las bombillas incandescentes y lámparas de bajo consumo:
* Menor Tamaño en relación con la luminosidad. Para conseguir una luminosidad similar a la de una bombilla, el tamaño que ocuparían los diodos correspondientes sería mucho menor. Lo que da una mayor capacidad de integración. Consecuentemente se pueden unir muchos diodos con gran facilidad y con ello obtener una luminosidad igual o incluso mayor que una bombilla sin ni siquiera llegar a la décima parte de tamaño de ésta.
* Luminosidad uniforme y dirigible: La luminosidad de un LED es generalmente menor a la de una bombilla, pero, una ventaja que tiene respecto a esto, es que la iluminación del LED es completamente uniforme en toda su superficie. Aportan un mayor control de distribución de la luz, a diferencia de otras fuentes de energía que emiten luz hacia todas direcciones, que para ser dirigida requiere ser reflejada. Además, los LEDs emiten en la actualidad en múltiples colores y ofrecen una alternativa más eficiente que el uso de filtros de color junto con bombillas de bajo consumo.
* Ahorro de potencia y menor calentamiento: Un LED al no ser una resistencia, como es el caso de una bombilla, y ser únicamente una unión p-n, consume mucha menos potencia de lo que consume una bombilla normal, eso contribuye a que un diodo sea mucho menos propenso al calentamiento. Una bombilla incandescente, por ejemplo, sólo transforma en luz el 5% de la electricidad que consume. El resto desaparece en forma de calor.
* Duración: El LED al no constar de una resistencia (filamento de la bombilla) es mucho más duradero, se estima que pueda durar hasta 50 000 horas encendido. Unas 50 veces más que una bombilla., y casi 3 veces más que las lámparas compactas de bajo consumo (que alcanzan a las 15.000 hs.).
* No necesitan calentarse para funcionar a pleno rendimiento, algo que sí ocurre con las bombillas fluorescentes de bajo consumo. Además, puede atenuarse.
* Resistencia. Al ser dispositivos de estado sólido, no son tan frágiles como las bombillas convencionales.
* No contienen mercurio. En opinión de los ecologistas, el principal escollo ambiental de las bombillas de bajo consumo es la utilización de este mineral en su fabricación. En la tecnología LED todavía no se han identificado riesgos toxicológicos equivalentes.
En algunas ciudades, ya se están empezando a utilizar en la iluminación urbana y luces de los semáforos (las lámparas anteriores consumían de 35 a 70 W, mientras que los LED consumen solamente entre 6 y 15 W). Asimismo, existen empresas que están adoptando íntegramente este tipo de iluminación, ya que como ventaja adicional produce menos calor, y esto permite disminuir el consumo de aires acondicionados.
En cuanto a la utilización de LEDs en las casas, se encuentra menos difundida, ya que las lámparas de este tipo son costosas y no existe una conciencia clara de los usuarios acerca del ahorro total que su uso masivo podría generar para la comunidad, si se utilizase en todos los hogares. Una aplicación de los LEDs que sí se realiza en el hogar se da por ejemplo en las lucecitas de navidad.
Aún así, algunos países se han propuesto cambiar las bombillas tradicionales por LEDs en todos los hogares, y reducir así el consumo energético.
Algunas empresas están investigando sobre los OLED (Organic LED), este tipo de LED puede ser incluso más convenientes que los normales debido a su capacidad de integración, pueden ser realmente planos y utilizarse en muchos sitios (pantallas de televisión y PC, teléfonos móviles, mp3…)
Conclusión.
Las lámparas incandescentes contaminan y derrochan mucha energía actualmente como para seguir usándolas. Las lámparas de bajo consumo les están ganando la partida muy rápidamente ya que su precio actualmente ya no es un obstáculo como antaño y no ahi color en cuanto al ahorro de energía. Aunque creo que el sinceramente que el futuro de todo esta en las lámparas “leds” ya que gastan mucho menos y duran mucho más que sus otras 2 competidoras, aunque todavía les faltan que pulir muchos detalles para poder medirse con ellas.

Fuentes:
es.wikipedia.org y eco.microsiervos.com