Circuito inversor de marcha de motor monofásico

APARATOS DE MANIOBRA
Son los contactores, arrancadores, variadores de velocidad, interruptores o seccionadores que permiten vincular eléctricamente a la red con la carga, y conducen la corriente hacia la misma permitiendo su funcionamiento
APARATOS DE PROTECCIÓN
Según su forma de actuación protegen a las cargas contra sobrecargas, a los aparatos de maniobra contra los efectos de las corrientes de cortocircuito, o a las líneas de interconexión contra sobrecargas y cortocircuitos
APARATOS DE MANDO
Son los encargados de vincular a la instalación y a los operadores de la misma con los aparatos de maniobra y protección. Por ejm los botones y lámparas de señalización, sensores,etc
APARATOS DE CONTROL
Se utilizan para realizar tareas de automatismo, más o menos complicadas siendo su mejor exponente los relés de tiempo, o Módulos lógicos Programables LOGO!

MOTORES ASINCRÓNICOS TRIFÁSICOS

El motor eléctrico se compone de un rotor (parte móvil) y un estátor (parte fija), ambos compuestos por un paquete de chapas de hierro silicio con ranuras, donde se alojan los bobinados estatórico y rotórico. Entre ellos se producirá una reacción electromagnética que transformará la energía eléctrica absorbida de la red en energía mecánica cedida a la máquina arrastrada a través del eje.

En un motor para AC el rotor está habitualmente compuesto por varillas de cobre o aleación de aluminio unidas en sus extremos; de allí el nombre de rotor en cortocircuito o con jaula de ardilla como se lo conoce. El motor puede ser monofásico o trifásico.

El motor monofásico se conecta a una red monofásica( 2 cables) y es usado en viviendas y pequeños comercios. Produce un campo magnético pulsante, y por ello tiene vibraciones, así que no se lo puede fabricar para grandes potencias; no tiene par de arranque, y necesita por ello una bobina auxiliar para arrancar. Se conecta por medio de 4 bornes de conexión.

El motor trifásico es diseñado para ser conectado a redes trifásicas (3 cables), y es usado en las industrias, edificios y grandes instalaciones. Produce un campo magnético giratorio, lo que le permite funcionar sin vibraciones, y posee un elevado par de arranque. Tiene 6 bornes de conexión.

CONTACTOS TRIPOLARES
El contactor es el aparato de maniobras más utilizado en la industria y las instalaciones eléctricas de edificios. Permite el arranque en directo de motores asincrónicos trifásicos, soportando una corriente de arranque varias veces mator que la asignada (7,2)
Se trata de un electroimán que acciona un portacontactos. Tenemos así un aparato de maniobras con las carácterísticas de un relé con el que podemos realizar tareas de automatismo, mando a distancia y protección. Un contactor de alta calidad es un aparato ágil, con una larga vida útil y una capacidad de maniobra muy elevada.
El electroimán consta de 2 partes: El paquete magnético o núcleo, y la bobina. La tensión se conecta a la bobina, conformando el circuito de comando.
Este circuito también se compone por botones de arranque, de parada, señales, etc. La tensión de la bobina se debe elegir según la tensión disponible en el lugar del montaje y a los requerimientos de diseño del proyecto.
Los contactos de maniobra del contactor se llaman contactos principales y realizan las tareas de cierre o apertura del circuito y están incluidos en el portacontactos, que es movido por la bobina. Los contactos principales son la parte más delicada del contactor, están construidos con aleaciones de plata muy especiales.

De esta forma se asegura una maniobra efectiva y una muy larga vida útil y se evita que los contactos se peguen o se destruyan durante su funcionamiento normal. Cuando los contactos no son adecuados, destruyen al contactor porque se traba el núcleo, se queman los terminales, la cámara apagachispas, etc

Otro elemento constitutivo son los contactos auxiliares, que se mueven cuando la bobina del contactor es activada. No sirven para maniobrar al motor sino para cumplir con funciones auxiliares, como la autoretención en el comando por botones, el enclavamiento en un inversor de marcha, o la señalización del estado de marcha del motor por medio de lámparas de señalización.
Los contactos normalmente cerrados (NC) son aquellos contactos auxiliares que permanecen cerrados cuando los contactos principales están abiertos y se abren al cerrarse. Los normalmente abiertos (NA) son aquellos contactos auxiliares que permanecen abiertos cuando los contactos principales están abiertos y se cierran al cerrarse estos.
Los contactos auxiliares deben accionar antes que los principales.
Los contactos auxiliares pueden estar incorporados al contactor o dispuestos en bloques individuales de uno, 2 o 4 contactos auxiliares combinados.

MANTENIMIENTO DEL CONTACTOR
Es muy noble con su vida útil y prácticamente no requiere mantenimiento, aquí van unos consejos:

NÚCLEO
NUNCA LAVARLO CON SOLVENTES, pues se le quitarían los lubricantes colocados durante el armado que garantizan hasta 30.000.000 de maniobras, según el tamaño. Limpiarlo con un trapo si está muy sucio con polvo o virutas.
Si el núcleo no cierra bien, la bobina se quemará
NUNCA LIMAR EL NÚCLEO, si está muy abollado o dañado es que el contactor llegó al final de su vida útil: es hora de cambiarlo.

RELÉS DE SOBRECARGAS
Es el encargado de proteger al motor. Es un método indirecto de protección, ya que mide la corriente que el motor está tomando de la red y supone un determinado estado de calentamiento de los bobinados del motor.
Si la corriente del motor protegido sobrepasa los valores admitidos, el conjunto de detección del relé de sobrecargas acciona un contacto auxiliar que desconecta la bobina del contactor y separa de la red al consumidor sobreexigido.
Es un excelente medio de protección pero tiene el inconveniente de no proteger al motor cuando la sobretemperatura de éste se produce por causas ajenas a la corriente que está tomando de la red (en el caso de falta de refrigeración). Aquí se recomienda el uso de sensores PTC en los bobinados del motor, capaces de medir exactamente la temperatura interna del mismo. En el caso de la falta de una fase, que produce el calentamiento del motor por pérdidas en el hierro y no por las pérdidas en las bobinas de cobre. Dado que hay un aumento de la corriente consumida, este hace actuar de todos modos al relé de sobrecargas. El relé de sobrecargas térmico 3RU11 dispone de un dispositivo de doble corredera que permite aumentar la sensibilidad del relé cuando falta una fase. De esta manera, se logra reducir a la mitad los tiempos de actuación y proteger al motor también en el caso de falta de fase.

CLASE DE DISPARO
Se llama clase de disparo al tiempo que tarda, medido en segundos, en actuar un relé de sobrecargas por el que circula una corriente 7,2 veces mayor que el valor ajustado. CLASE 10: Permite que el motor tarde hasta 10 segundos en arrancar; es lo que se conoce como arranque normal
Los relés de sobrecargas SIRIUS se ofrecen para clase 10, y clase 20.

PROTECCIÓN CONTRA FALTA DE FASE
Este dispositivo, incluido en los relés SIRIUS 3RU11 y 3RB20, ofrece una notable mejora con respecto a los relé de sobrecargas convencionales.
El mecanismo acelera la desconexión del motor cuando falta una fase, es decir, detecta con seguridad esta falla. El relé 3RU11 actúa según una curva de disparo, basándose en el sobrecalentamiento de las 2 fases que quedan en servicio. También aquí, el relé de sobrecargas debe estar correctamente calibrado

BOTÓN DE REPOSICIÓN AUTOMÁTICA O BLOQUEO DE RECONEXIÓN
Es conveniente que el relé de sobrecargas no vuelva automáticamente a su posición de conectado una vez que haya actuado.
Cuando el motor es accionado mediante pulsadores, de cualquier forma debe ser puesto en marcha nuevamente oprimiendo el pulsador "conexión". Un botón azul "Reset" permite ser colocado en reposición automática "A" o en reposición manual "H" o "M". El mismo botón azul permite reponer el contacto si se eligió reposición manual "H" o "M".
Un detalle de seguridad: en caso de falla, aún estando el botón azul pulsado o trabado, el disparo se produce de todos modos.

PULSADOR DE PARADA
El botón rojo "Stop" permite accionar sobre el contacto normalmente cerrado y así probar si el conjunto está perfectamente cableado. Además puede usarse como pulsador de desconexión.