Si bien la tecnología ha mejorado a lo largo de los años, los medios principales para controlar los circuitos eléctricos siguen siendo los mismos. Entre estos se encuentran los contactores, y este artículo examina los diferentes tipos de contactores y cómo funcionan. También analiza las diferencias entre contactor y relé, contactor de CA y contactor de CC.
¿Qué es un Contactor?
Un contactor es un interruptor electromecánico cuya función es hacer o romper la conexión entre la fuente de alimentación y la carga. El contactor se controla eléctrica y generalmente se alimenta a un nivel mucho más bajo que el circuito conmutado. Por ejemplo, tenemos un electroimán de bobina de 24 voltios que controla un interruptor de motor de 230 voltios.
Las aplicaciones de un contactor incluyen el control de motores eléctricos, evaporadores térmicos, iluminación, bancos de condensadores, calefacción y otras cargas eléctricas. Los contactores varían en tamaño y capacidad. Tienes desde los que puedes levantar fácilmente con la mano hasta los enormes que miden alrededor de un metro de lado. También tienes los que tienen una corriente de corte que va desde unos pocos amperios hasta miles de amperios y los que van desde 24V CC hasta muchos kilovoltios.
Tipos de Contactores
Interruptor de Hoja de Cuchilla
Es el tipo más antiguo de contactores y utiliza motores eléctricos ON y OFF. El interruptor de la hoja del cuchillo consistía en una tira y una palanca. La palanca sirve para tirar de la tira de metal hacia arriba y hacia abajo, haciendo de este contactor una operación manual. Tiene varias deficiencias que llevaron a su uso descontinuado. Estos desafíos incluyen:
- Altas incidencias de arco eléctrico condujeron a una vida útil corta para el contactor
- Riesgos de seguridad
- Vulnerable a la humedad y la suciedad
- Pausa doble
Contactores Manuales
Este contactor fue un reemplazo y una mejora del interruptor de cuchilla. Sin embargo, todavía cuenta con operación manual. Otras características clave son:
- Contactos de doble ruptura, que pueden abrir el circuito en dos lugares simultáneamente, proporcionando más corriente en espacios más pequeños
- Unidad debidamente cerrada que protege las partes internas
- Operación más segura
- Tamaño más pequeño
Contactor magnético
Este es el último diseño de contactor y es el más avanzado de todos. Es comúnmente utilizado en aplicaciones industriales debido a sus características como:
- Funciona automáticamente
- Ofrece la operación más segura
- Utiliza la menor cantidad de corriente de control para abrir y cerrar un circuito
¿Cómo funciona un Contactor?
Para comprender el funcionamiento del contactor, debe conocer las diversas partes de un contactor. Hay tres componentes esenciales de un contactor:
- La bobina / electroimán
- Contactos
- El marco o cercado
Bobina o Electroimán
La bobina proporciona la fuerza impulsora en un contactor que cierra los contactos. Presenta una bobina enrollada alrededor de un núcleo electromagnético y, por lo tanto, se comporta como un electroimán. La bobina tiene dos partes, una fija y una parte móvil con un resorte que conecta ambas partes. Esta estructura crea un mecanismo de retorno por resorte.
Una varilla llamada armadura está conectada a la parte móvil. Cuando la fuerza de la bobina es mayor que la fuerza del resorte, ambos contactos se conectan. Cuando la fuerza del resorte es mayor que la fuerza de la bobina, los contactos se desconectan.
La entrada de la bobina del contactor puede ser CA o CC. Esta corriente proviene de un circuito de control externo para el contactor y sirve para excitar el núcleo electromagnético. Para los contactores de CA, el hierro laminado blando es el material del núcleo electromagnético. Ayuda a reducir la pérdida por corrientes de Foucault. En los contactores de CC, el acero sólido es el material del núcleo electromagnético, ya que no surge el problema de las corrientes de Foucault.
Contactos
Los contactos realizan la función de transporte de corriente en un contactor. Hay diferentes tipos de contactos en un contactor, y son; contacto auxiliar, contacto de potencia y resorte de contacto. El contacto de potencia tiene dos tipos que son; contacto estacionario y móvil. El material para hacer contactos debe tener una alta resistencia a la soldadura y una resistencia al arco estable. El material también debe resistir la erosión y el estrés mecánico. En aplicaciones de alta corriente y CC, el material es óxido de plata y estaño, mientras que, en aplicaciones de baja corriente, el material es plata níquel y óxido de plata cadmio.
Cercado
Como sugiere el nombre, el gabinete protege las partes internas del contactor. Protege los contactos del polvo, el mal tiempo, los riesgos de explosión y el aceite. También evita que el personal toque los contactos.
El funcionamiento del Contactor
La corriente del circuito de control externo pasa a través del contactor, excitando el núcleo electromagnético. A su vez, la bobina/electroimán crea un campo magnético que hace que el contactor mueva la armadura. Un contacto normalmente cerrado completa el circuito entre los contactos fijos y móviles. Entonces, la corriente puede pasar a través de estos contactos a la carga. Cuando se elimina la corriente, la bobina se desenergiza y la fuerza magnética cae a cero. Por lo tanto, la fuerza del resorte es mayor y tira hacia atrás de la armadura abriendo el circuito. El diseño de los contactores facilita una rápida acción ON-OFF.
Diferencias entre Contactor de CA y Contactor de CC
Un contactor de CA se diferencia de un contactor de CC en cinco formas principales:
- El núcleo electromagnético de un contactor de CA está hecho de láminas de acero al silicio laminado, mientras que el de un contactor de CC está hecho de acero suave
- El núcleo electromagnético de un contactor de CA suele tener forma de E, mientras que el de un contactor de CC suele tener forma de U
- Un contactor de CA viene con un anillo de cortocircuito al final del núcleo estático. Ayuda a eliminar la vibración y el ruido del electroimán. Un contactor de CC no viene con un anillo de cortocircuito, ya que no lo necesita
- Un contactor de CA tiene una corriente de arranque alta con una frecuencia operativa máxima de 600 veces/hora. El de un contactor de CC es de unas 1200 veces/hora
- Un contactor de CC utiliza un arco de extinción magnético, mientras que un contactor de CA utiliza un arco de rejilla como dispositivo de extinción
Contactor vs Relevador
Dado que los contactores y los relés a menudo se confunden entre sí, una comparación entre contactores y relés lo ayudará a notar la diferencia y saber cuál elegir:
Tamaño: los contactores son relativamente más grandes en comparación con los relés de control.
Capacidad de conmutación de corriente: los relés pueden transportar cargas de hasta 10 A o menos, mientras que los contactores pueden transportar cargas superiores a 10 A.
Aplicaciones: los relés se usan comúnmente en circuitos de control monofásicos, mientras que los contactores se construyen para aplicaciones trifásicas.
Voltaje del sistema: los relés generalmente tienen una capacidad nominal de hasta 250 V, que es menos que los contactores, que a menudo tienen una capacidad nominal de hasta 1000 V.
Estándares de contacto abierto/cerrado: los contactores suelen estar diseñados para operar casi exclusivamente con contactos normalmente abiertos. Por otro lado, los relés tienen normalmente abierto/normalmente cerrado según la función prevista.
Conclusión
Los contactores son dispositivos indispensables en el control de un circuito y vienen con características de seguridad adicionales. Al igual que con todos los dispositivos eléctricos, es vital asegurarse de encontrar uno que se adapte a sus necesidades y funciones. También necesita un proveedor confiable como CHINT que ofrezca productos genuinos que cumplan con estándares globales como IEC.
Además, desea tener más opciones en diseño y utilidad, así como soporte profesional. Estos factores lo ayudan a identificar un dispositivo adecuado que promueva la seguridad y le brinde valor por su dinero.
Características de seguridad: los relés llevan poca potencia y, como tales, no suelen tener características de seguridad, mientras que los contactores vienen con características de seguridad como supresión de arco y contactos cargados por resorte, ya que soportan cargas más altas.
Mantenimiento: los contactores son más fáciles de mantener que los relés, que a menudo pueden ser incluso imposibles de reparar.
Finalmente, los relés tienen una acción de conmutación más rápida en comparación con los conectores.