Contactor

Un contactor puede funcionar por sí solo como dispositivo de control de potencia, o como parte de un arrancador. Los contactores se utilizan en aplicaciones que van desde un interruptor de luz hasta los equipos industriales automatizados más complejos. Los contactores se utilizan en equipos eléctricos que se encienden y apagan con frecuencia (abriendo y cerrando el circuito), como luces, calefactores y motores. La función del contactor es siempre la misma; conectar y desconectar todas las líneas de alimentación que van a una carga o, según la definición de NEMA, establecer e interrumpir repetidamente un circuito de energía eléctrica.

Existen muchos diseños que han influido en la evolución general del contactor. Debido a las progresiones naturales en la industria y, en gran medida, a las nuevas prácticas y normativas de seguridad, el contactor tiene dos hitos clave en su pasado:

• Interruptores de cuchilla - El primer dispositivo utilizado para detener y arrancar motores eléctricos fue un simple interruptor de cuchilla. Era una palanca que dejaba caer una tira de metal sobre un contacto para cerrar el circuito eléctrico. A finales del siglo XIX, "tirar del interruptor" significaba que alguien tenía que estar de pie junto al interruptor de cuchilla y nivelarlo en la posición cerrada. Los ingenieros descubrieron que los contactos se desgastaban rápidamente porque las personas no podían abrir y cerrar el interruptor lo suficientemente rápido para evitar el arco eléctrico, que corroía los interruptores de cobre blando con picaduras, haciéndolos más susceptibles a la suciedad y la humedad.
  
  Los interruptores de cuchilla se utilizaron ampliamente en las primeras etapas del contacto eléctrico (primeros contactores). A finales del siglo XIX, la frase "tirar del interruptor" se acuñó en referencia al interruptor de cuchilla.
  Más importante aún, a medida que los motores se hacían más grandes, las corrientes para operarlos también tenían que ser mayores, lo que creaba una grave preocupación de seguridad. Era físicamente peligroso manipular el interruptor. Se realizaron mejoras mecánicas, pero debido a su operación peligrosa y corta vida útil de los contactos, los interruptores de cuchilla permanecieron en un callejón sin salida de diseño.

• Manual - El controlador manual fue la siguiente parada en la escalera evolutiva, ofreciendo varias características nuevas importantes:
  
  
  1. La unidad está encapsulada, no expuesta
  2. Se utilizan contactos de doble ruptura en lugar de ruptura simple
  3. La unidad es físicamente más pequeña
  4. La unidad es mucho más segura de operar
  
  Los contactos de doble ruptura abren el circuito en dos lugares simultáneamente. Dividir la conexión en dos conjuntos de contactos permite trabajar con más corriente en un espacio más pequeño que con un contacto de ruptura simple. Además, el enlace mecánico abre y cierra el circuito de manera consistente, protegiendo el metal de parte del arco eléctrico experimentado con los interruptores de cuchilla.
  Con un controlador manual, el operador presiona un botón o mueve un interruptor que es integral al equipo eléctrico que se está operando. En otras palabras, el botón o interruptor está físicamente unido al controlador en sí, y no se opera de forma remota. Cuando un operador activa un controlador manual, el circuito de potencia se conecta, llevando la electricidad a la carga.

• Contactores magnéticos - Los ingenieros finalmente lograron un avance con el contactor magnético. Un contactor magnético se opera electromecánicamente sin intervención manual. Esto significa que el contactor puede operarse de forma remota, sin la necesidad de poner a una persona en una ubicación potencialmente peligrosa. Los contactores magnéticos utilizan una pequeña corriente de control para abrir y cerrar el circuito.

Los materiales utilizados para construir contactos o contactores generalmente dependen del tipo de ambiente en el que se utilizarán. Los materiales de contacto comunes son plata fina, plata de moneda, óxido de cadmio y plata, y los metales nobles. Además de estos materiales, se pueden requerir acabados especiales de contacto para ciertas aplicaciones. Por ejemplo, si se va a utilizar un relé en una atmósfera ligeramente corrosiva, los contactores deben tener un revestimiento de conversión de cromato.

Existen diferentes clasificaciones de contactores utilizados para muchas aplicaciones diferentes. Dos de las principales clasificaciones para componentes de control de motores son la Comisión Electrotécnica Internacional (IEC) y la Asociación Nacional de Fabricantes de Equipos Eléctricos (NEMA). Las diferencias entre los componentes clasificados por IEC y NEMA reflejan su tamaño, velocidad, funcionalidad y potencia. IEC y NEMA también clasifican sus componentes basándose en filosofías diferentes. Los contactores de propósito general para herramientas de máquinas norteamericanos (NEMA) generalmente enfatizan la simplicidad de aplicación, mientras que la filosofía de propósito definido y clasificación europea (IEC) enfatiza el diseño para el ciclo de vida previsto de la aplicación. En general, los contactores se dividen entre estas dos clasificaciones. Algunos ejemplos incluyen:

• CA con bloqueo mecánico - IEC
• CC con bloqueo mecánico - IEC
• CA de inversión - IEC
• CA sin inversión - IEC
• CA de inversión - NEMA
• CA sin inversión - NEMA

Otro tipo popular de contactor es un Contactor de propósito definido . Los contactores de propósito definido son dispositivos de conmutación operados eléctricamente diseñados específicamente para la industria de calefacción, ventilación, aire acondicionado y refrigeración (HVAC). Son controlados por un control automático de termostato o interfaces manuales de botones pulsadores.

Los siguientes componentes se pueden encontrar en un contactor:

1. Contactos móviles
2. Contactos fijos
3. Armadura
4. Resorte
5. Bobina
6. E-Frame

El E-Frame, cuando se energiza con la bobina, se convierte en un electroimán. La armadura, un compañero del E-frame, está conectada a un conjunto de contactos. La armadura es móvil pero está sujeta por un resorte. Cuando la bobina se energiza, los contactos móviles son atraídos hacia los contactos fijos porque la armadura es atraída hacia el E-frame. Una vez que los dos conjuntos de contactos se encuentran, la energía puede fluir a través del contactor hacia la carga. Cuando la bobina se desenergiza, el campo magnético se rompe y el resorte separa los dos conjuntos de contactos. Los contactores se utilizan cuando no es necesaria ninguna protección contra sobrecargas, y en niveles más bajos de corriente eléctrica. También se operan electromecánicamente y utilizan una pequeña corriente de control para abrir y cerrar el circuito.

Aplicaciones de contactores

Los arrancadores magnéticos incluyen un contactor como un componente esencial, mientras que también proporcionan corte de energía, protección contra subvoltaje y sobrecarga. Los contactores electromagnéticos son accionados por medios electromecánicos. Conectan y desconectan circuitos de potencia a cargas como hornos eléctricos, luces, transformadores, capacitores, calefactores y, cuando se utilizan relés de sobrecarga o protectores inherentes, motores. Los botones pulsadores y los interruptores selectores, como los que están en un panel de control, se utilizan en cientos de industrias de fabricación. Cada botón e interruptor está conectado a un contactor para usarse en conectar o desconectar un circuito eléctrico de forma remota. Se utilizan en aplicaciones como ascensores, piscinas, procesamiento de alimentos, bombas/compresores, iluminación, polipastos y grúas, cargadores de baterías, prensas de impresión, máquinas expendedoras y procesos agrícolas.

Vida útil de los contactores.

El arco eléctrico es un contribuyente clave a la vida útil de un contactor. El arco entre los contactos crea calor adicional que, con el tiempo, puede dañar las superficies de contacto.

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