Fundamentos de Contactores, Relés y Componentes de Mando en Automatismos Eléctricos

Automatismos y Elementos de Control

Un Automatismo es un circuito capaz de realizar secuencias lógicas sin la ayuda del ser humano. Se clasifican en:

• Cableados: Realizados mediante conexiones físicas (cables).
• Programados: Un programa procesa la información que transmiten diversos elementos conectados mediante un dispositivo electrónico.

El Contactor: Control de Potencia a Distancia

El Contactor es un dispositivo electromagnético controlado a distancia para cerrar o abrir circuitos de potencia. Una de sus principales aplicaciones es el control de los circuitos de alimentación de todo tipo de motores eléctricos. También se utiliza para alimentar otros receptores como sistemas de resistencias, líneas luminarias, etc.

Componentes Esenciales del Contactor

1. La Bobina

La bobina es el órgano del contactor que puede ser controlado a distancia cuando se aplica tensión en sus bornes. Está formada por un hilo esmaltado de pequeño diámetro y muchas espiras, bobinado sobre un pequeño carrete de material aislante. Los dos bornes están etiquetados como A1 y A2.

Existen diferentes bobinas para distintos voltajes de trabajo (12V, 24V, 48V, 230V). Es importante comprobar la tensión y el tipo de corriente de la bobina antes de conectarla a la red, ya que se destruirá de forma irremediable. Cuando la bobina se excita, los contactos abiertos se cierran y los cerrados se abren.

2. Circuito Magnético

El circuito magnético se compone de:

• Culata: Parte fija donde se encuentra la bobina del contactor.
• Martillo: La parte móvil.

Ambas partes se mantienen separadas mediante un dispositivo de resorte que tira de la parte móvil. Cuando la bobina se alimenta con la tensión adecuada, la culata atrae al martillo hacia ella. Los contactores suelen tener un dispositivo de indicación mecánica que se hunde o cambia de posición, permitiendo verificar si está activado o no.

3. Contactos Eléctricos

Los contactos eléctricos están unidos a la parte móvil del circuito magnético. De esta forma, cuando el martillo se desplaza, los contactos que están cerrados se abren y viceversa.

• Contactos de Fuerza: Están preparados para un mayor poder de corte y se encargan de controlar las cargas de potencia (ej. motor eléctrico).
• Contactos de Mando (Auxiliares): Realizan tareas auxiliares y de control.

Numeración de Contactos Auxiliares:

• Los que terminan en 3-4 son Normalmente Abiertos (NA) en reposo (ej. 13-14, 23-24).
• Los que terminan en 1-2 son Normalmente Cerrados (NC) en reposo (ej. 21-22).

El número que precede (1, 2, 3...) indica el orden del contacto dentro del contactor.

Funcionamiento del Contactor

Si se cierra el interruptor conectado al borne A1 de la bobina, esta se excita y el circuito magnético se cierra, moviendo consigo todos los contactos del contactor. Los contactos abiertos se cierran y los cerrados se abren. Si el interruptor vuelve a la posición de abierto, la bobina dejará de excitarse, abriéndose el circuito magnético mediante el resorte y llevando los contactos a su posición de reposo.

Relés y Dispositivos de Protección

Relés Auxiliares (Relés Industriales)

Los relés auxiliares disponen de un circuito electromagnético y un conjunto de contactos. Su función es idéntica a la de un contactor, pero suelen tener un tamaño más reducido.

Los contactos y el circuito electromagnético de un relé se alojan en un cabezal de material transparente que se enchufa sobre el zócalo donde se encuentran los bornes de conexión. Este sistema permite cambiar el relé si se encuentra defectuoso sin necesidad de desconectar cables.

Relé Térmico

El relé térmico protege el motor contra sobrecargas y fallos debidos a la falta de una fase. Siempre que se realice un circuito para el arranque de un motor, es necesario utilizar un relé térmico.

El relé se conecta al circuito de fuerza mediante seis bornes destinados a tal fin y al circuito de mando mediante un conjunto de contactos auxiliares.

Elementos de Mando y Señalización

Sensores Electromagnéticos

Los sensores electromagnéticos tienen un elemento acondicionado que abre o cierra uno o más contactos.

Interruptores

Dispositivo manual con dos posiciones. Posee un sistema de enclavamiento que lo mantiene en una posición hasta que se acciona de nuevo.

Conmutadores

Dispositivo manual con dos o más posiciones que redirecciona la señal a distintas ramas del circuito.

Pulsadores

Dispositivo manual que cierra y abre circuitos mientras se ejerce presión sobre él. Al soltar, vuelven a su punto de inicio. (Ejemplos comunes: verde para marcha y rojo para parada).

Esquemas Eléctricos: Fuerza y Mando

Esquema de Fuerza

Representa la parte del circuito que alimenta el receptor o receptores de potencia. En el esquema de fuerza debe haber un cable de mayor sección que soporte el paso de corriente del receptor.

Esquema de Mando

Muestra la combinación lógica de los contactos de los sensores utilizados para gobernar las bobinas de los diferentes órganos de control (contactores, temporizadores, relés auxiliares, etc.). Se utiliza un cable de menor sección (ej. 1,5 mm², a menudo de color rojo) ya que el consumo de las bobinas no es elevado.