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2do parcial.
Contactores y arrancadores.
CONTACTOR
Es un interruptor accionado electro-magnéticamente diseñado para abrir y cerrar un circuito
de potencia.
Básicamente están constituidos por:
- Contactos principales: Destinados a abrir y cerrar el circuito de potencia.
- Contactos auxiliares: Destinados a abrir y cerrar el circuito de mando, están acoplados
mecánicamente a los contactos principales.
- Bobina: Produce una fuerza de atracción al ser atravesado por una corriente eléctrica. Su
alimentación puede ser de 12, 24, 110 o 220 V.
- Armadura: Es la parte móvil que se encarga de desplazar los contactos principales y
auxiliares por la excitación de la bobina.
- Núcleo: Parte fija por la que se cierra el flujo magnético producido por la bobina.
- Resorte: Parte mecánica que devuelve a los contactos a su posición de reposo cuando
haya desaparecido la excitación de la bobina.
Los contactores magnéticos son operados por electromagnetismo. Son utilizados para
interrumpir circuitos derivados. Un contactor no contiene relevadores de sobrecarga, los
contactores se emplean para controlar los motores de C.A. una de las principales ventajas
del control electromagnético es que se puede usar para el control remoto para ello se
utiliza diferentes tipos de dispositivos piloto como pueden ser estación de botones
interruptores de flotador, de presión, térmicos, de limite.
Los contactores magnéticos son elemento operados por corriente alterna, utilizan una
bobina de cobre, la cual es mejor conocida como bobina de extinción, su función es
suprimir el arco eléctrico. Este tipo de bobinas se utilizan para alargar la vida útil de los
contactos debido a que al suprimir el arco eléctrico se evita en gran medida la trasmisión
de calor hacia ellos. Figura muestra la forma básica en que opera la bobina de extinción.
La mayoría de los contactores utilizados en arrancadores se encuentran sometidos a
grandes corrientes lo que hace que el arco que se pueda generar tenga un efecto más
fuerte sobre los contactos.
La bobina se conecta en serie con la línea para que la fuerza magnética y de acción sea
proporcional al tamaño del arco eléctrico. La función de la bobina de imán es que en el
momento que se abren los contactos se genera el arco eléctrico el cual se debe mover
hacia los extremos de los contactos lo más rápido posible para extinguirlo, ya que entre
más tiempo actué el arco sobre los contactores mas calentamiento les producirá y por lo
tanto mayor desgaste. En la Figura también se muestra el comportamiento del arco
eléctrico entre los contactos a la acción de la bobina de extinción.
Existen 2 tipos de contactores: de potencia y auxiliares. Los contactores de potencia tienen
generalmente 3 contactos principales y por lo menos un contacto auxiliar y su aplicación es
en control de cargas de potencia.
Los contactores auxiliares tienen solamente contactos auxiliares y se utilizan
principalmente para las tareas de control y regulación en los circuitos de mando,
señalización y enclavamiento.
Los contactos principales se identifican mediante números de una sola cifra, mientras que
los contactos auxiliares se identifican mediante números de 2 cifras (la primer cifra es de
posición y la segunda de función); Dicho esto, se puede identificar fácilmente los 2 tipos de
contactores. La red se debe conectar a los bornes con número impar, el consumidor a los
bornes con número par.
Cabe mencionar que se puede escribir un identificador secundario a la derecha de “K”,
siendo “KM” si es de potencia ó “KA” si es auxiliar.
Físicamente en todo contactor se pueden identificar lo siguiente:
Fabricante: es recomendable el uso de catálogos de los fabricantes a la hora de realizar un pedido
de un contactor, ya que la forma en que se especifican sus características puede variar.
Bobina: todo contactor se encuentra conformado por una parte fija y una móvil, de manera que al
energizarse la parte fija se genere un campo magnético que provocará que la parte móvil
(contactos) pasen de un estado abierto a uno cerrado. La bobina se reconoce por las letras A1 y
A2. Nota: En la imagen anexada no se logra ver A1 y A2 ya que el contactor es tan grande
que tapa las identificaciones que están atrás.
Contactos principales: tienen la finalidad de abrir o cerrar el circuito de fuerza o potencia, vienen
representado por los números 1-2, 3-4, 5-6, es decir que si el contactor está accionado debería de
tener continuidad los puntos 1 con 2, e igualmente el resto; de lo contrario los contactos están
malos y el mecanismo no sirve.
Contactos auxiliares: antes de hablar sobre estos tengo que mencionar que no todos los
contactores poseen auxiliares, puede darse el caso de que simplemente posean contactos
principales, por ende a la hora de solicitar uno deben tomar esa previsión. Estos se emplean en el
circuito de mando o control <<soportan menor intensidad de corriente y su cableado puede
realizarse con un calibre # 16 AWG, a diferencia del calibre de los contactos principales que
dependerán de la carga conectada>> de estos existen 2 tipos los normalmente abiertos
NO (Normally Open), y los normalmente cerrados NC (Normally Close).
Las cifras de estos vienen designadas por 2, la primera cifra indica el orden, y la segunda cifra
indica la función que en este caso si es NO sería 3-4, Ejemplo: si tengo un contactor con 3 con
tres juegos de auxiliares abiertos, entonces su denotación será 13-14, 23-24, 33-34.
El otro caso es que los contactos auxiliares sean NC, y su denotación es muy similar a la anterior. la
primera cifra indica el orden, y la segunda cifra indica la función que en este caso si es NC
sería 1-2. Es decir que si tengo un contactor de 2 juegos de contactos NC, se denotan de la
siguiente forma, 11-12, 21-22.
SELECCIÓN DEL CONTACTOR.
Hay 3 aspectos importantes a la hora de seleccionar cualquier contactor que son:
1. La tensión de alimentación de la bobina (A1-A2) que es la que va aplicarse al contactor
para que conmute sus contactos, dependiendo de las necesidades y los fabricantes pueden
variar las tensiones de este >>en magnitud y tipo<<, las más habituales son 12VDC,
24VDC, 120VAC, 220VAC.
2. Corriente que consume la carga de forma continua, también llamada corriente de servicio.
3. La categoría de servicio, que no es más que las condiciones de trabajo del contactor, es
decir, el número de maniobras por horas, cortes en vacío, temperatura ambiente, etc... Esta
categoría se indica en la carcasa del dispositivo y viene especificado como sigue:
 AC1 (condiciones de servicio ligeras): para el control de cargas no inductivas, como
lámparas de incandescencia, calefacciones, etc.
 AC2 (condiciones de servicio normales): Indicados para usos en corriente alterna y para el
arranque e inversión de marcha de motores de anillos.
 AC3 (condiciones de servicio difíciles): indicados para arranques largos o a plena carga de
motores asíncronos de jaula de ardilla (compresores, ventiladores, aires acondicionadores,
etc) y frenados por contracorriente.
 AC4 (condiciones de servicio extremo): indicados para el control de motores asíncronos
correspondiente a motores de grúas, ascensores, etc., y maniobras por impulso, frenado por
contracorriente e inversión de marcha.
Nota: para el contactor de la figura anterior se puede apreciar que es un NC1-4011, donde
NC1 indica que es de la compañía Chint, y que el dispositivo es de categoría AC3-AC4,
mientras que el 40 es la corriente de trabajo, y la cifra 11 indica que posee 3 contactos
principales + 1 contacto NO + 1 contacto NC.
ARRANCADOR
Regulador cuya función principal es la de poner en marcha y acelerar un motor. Por tanto,
reduce la corriente de arranque del motor, la cual es mucho más grande que la carga
nominal, evitando daños a la instalación eléctrica y al mismo motor.
Existen 2 tipos de arrancadores, manuales y automáticos.
Algunos manuales son:
- De 3 bornes.
- De 4 bornes.
Algunos automáticos son:
- Por aceleración de tiempo fijo.
- Por aceleración por limitación de corriente.
La gran diferencia es que en los manuales se necesita un operador para hacer los cambios
de resistencia o secuencia de conexión en el arranque, mientras que el automático no. Los
arrancadores manuales son más sencillos y baratos tanto en construcción como en
mantenimiento, también, el tiempo en la secuencia de conexión puede variar a la merced
del operador, son más compactos y de menor peso; Pero los automáticos también tienen
sus ventajas, como menor agotamiento hacia los operadores, ya que estos ya no tendrán
que hacer manualmente los cambios, poco conocimiento requerido para operarlos, ya que
tiene interfaces muy amigables, y sobre todo, que el sistema de control puede estar a
distancia del arrancador, reduciendo peligros contra el operador.
Relevadores electromagnéticos.
Los relevadores mejor conocidos como relevadores de control son dispositivos de tipos
electromagnéticos se utilizan comúnmente en los circuitos de control para amplificar la capacidad
del contacto o multiplicar las funciones de interrupción y cierre de un dispositivo piloto de control.
Por otra parte, los contactores se utilizan para interrumpir los circuitos de potencia o las cargas
elevadas de corriente.
Los relevadores de control como se mencionó anteriormente son dispositivos de tipo
electromagnético, estos se sutilizan en los circuitos de control como un dispositivo auxiliar para
interrupción, por ejemplo; en una bobina de un arrancador o para controlar un motor pequeño. Un
relevador de control no proporciona una protección contra sobrecarga al motor.
Los relevadores de control se fabrican en gran diversidad como puede ser de tiro sencillo, tiro
doble, con varias configuraciones de circuitos de contactos normalmente abiertos (NO) y
normalmente cerrados (NC) e incluso algunos con contactos convertibles. Todos estos se fabrican
de diferentes variaciones de voltaje, sus rangos (120,150, 300, 600 volts).
Las principales aplicaciones de los contactos de estos dispositivos son dentro del circuito del control
para abrir o cerrar circuitos que sirven tanto manipular el arrancador, las bobinas del contactor, la
interrupción de solenoides e incluso a otros relevadores.
Cuando se selecciona un relevador se debe considerar su función y la aplicación para la que se
utilizara, el voltaje bajo el cual operara y la capacidad de corriente de sus contactos el número de
contactos y sus características (NO o NC).
RELEVADORES ELECTROMECÁNICOS
Es un interruptor electromagnético que se emplea como dispositivo auxiliar en los circuitos de
control de arrancadores de motores. Abre y cierra un conjunto de contactos cuando su bobina se
energiza. La bobina produce un fuerte campo magnético que atrae una armadura móvil,
accionando los contactos. La representación de los relevadores es la siguiente:
El relevador se compone principalmente de una bobina de excitación con núcleo de hierro, una
armadura móvil y uno o varios contactos. Cuando pasa corriente por la bobina de excitación, la
armadura móvil es atraída y acciona los contactos a través de piezas intermedias aislantes.
Los contactos pueden estar dispuestos como contacto de cierre (contacto de trabajo), contacto de
apertura (contacto de reposo) o como combinaciones de estos tipos de contactos. Los relevadores
suelen tener contactos de resorte.
Los relevadores se dicen que son monoestables cuando vuelven solos a su estado de reposo cuando
se desconecta la corriente de excitación, y biestables cuando mantienen el estado abierto o cerrado
de sus contactos después de recibir un impulso de mando, gracias al magnetismo remanente de su
núcleo de hierro.
Dentro de los diferentes tipos de relevadores, se encuentran:
Tipo armadura: Contiene un electroimán que hace balancear a la armadura al ser excitada,
cerrando los contactos dependiendo si es NO ó NC.
Tipo Reed: Está formado por una ampolla de vidrio, en cuyo interior están los contactos montados
sobre láminas metálicas, estos contactos se cierran por medio de la excitación de una bobina,
enrollada alrededor de la ampolla.
Tipo núcleo móvil: Tiene un émbolo en lugar de armadura. Se utiliza un solenoide para cerrar sus
contactos, debido a su mayor fuerza atractiva.
Tipo polarizado: Llevan una pequeña armadura, solidaria a un imán permanente. El extremo inferior
puede girar dentro de los polos de un electroimán y el otro lleva una cabeza de contacto. Si se
excita al electroimán, se mueve la armadura y cierra los contactos. Si la polaridad es la opuesta
girará en sentido contrario, abriendo los contactos ó cerrando otro circuito.
Relevadores de control de tiempo
Los relevadores de este tipo son dispositivos que sirven para accionar o poner en forma de
operación otros aparatos así como también para interrumpir la misma. Este tipo de relevadores se
utilizan cuando se considera controlar intervalos de tiempo. Su funcionamiento se basa en
diferentes tipos de acción neumática, pueden ser con fluido amortiguador, impulsado por motor,
neumáticos de tiempo, etc.
Relevador de control de tiempo con fluido amortiguador
Este tipo de dispositivos es llamado así debido a que su operación depende del movimiento de un
núcleo de hierro operado por un solenoide. En donde se genera el retardo de tiempo a través de un
pistón que opera dentro de un amortiguador que esta relleno de aceite o en algunos casos de un
fluido tipo silicona.
Un problema con este tipo de relés es el mecanismo que opera requiere de un rango de tiempo
para que el pistón regrese a su posición original de no ser así el funcionamiento puede que no sea el
adecuado o dispare los interruptores en tiempos inapropiados.
Los relevadores de este tipo son muy adecuados para usarse con potencias hasta de 600 volts tanto
para corriente continua como para corriente alterna.
Controles de tiempo impulsados por motor
Este tipo de controles son muy utilizados en la industria cuando se requiere tener elementos
sucesivos, como una inversión de dirección la característica principal es que son operados por un
pequeño motor asíncrono el cual impulsa un puente de levas montado en una flecha para abrir o
cerrar los interruptores. Dentro dela industria son muy utilizados en los circuitos para operar
relevadores o contactores.
Relevador magnético de límite de tiempo
Estos relevadores son comúnmente empleados para desconectar los pasos de resistencia en el
arranque de motores de corriente continua. El control de tiempo es a través de una laminilla no
magnética o un tornillo de ajuste.
El relevador de límite de tiempo utiliza una bobina, de manera que al suministrar corriente, la
fuerza electromotriz actúa en sentido opuesto moviendo un núcleo de hierro, para así abrir los
contactos el retardo de tiempo es controlado a través de un resorte o utilizando una laminilla de
bronce cuanto más gruesa sea menor será la intensidad de flujo y se podrá liberara más pronto la
armadura.
RELÉ DE SOBRE CARGA TÉRMICO.
Es un mecanismo que sirve como elemento de protección principalmente usados en motores.
Funcionan aprovechando la deformación de unos bimetales a través de los cuales circula la
corriente. Su objetivo en sí consiste en desconectar el circuito de alimentación de la carga cuando la
intensidad de corriente consumida supera durante un determinado tiempo a la corriente permitida
por este. Estos se acoplan al contactor pareciendo una solo unidad, al igual que el primero poseen
una serie de características físicas que describiremos a continuación:
Reset (botón azul): En el caso de que haya un sobrecalentamiento y el
relé se dispara, este botón permite colocar el dispositivo bajo sus
condiciones iniciales para reanudar el funcionamiento de la máquina.
Stop (botón rojo): Permite detener el funcionamiento del equipo
interrumpiendo el paso de corriente, esto se hace a manera de prueba,
también se le llama Test button.
Tornillo de ajuste (7-10 Ampere): Indica el nivel de disparo bajo el cual
va operar el elemento. Es importante realizar esta acotación a la hora de
realizar el pedido de relé.
Visor de estado (visor negro): A través de este pequeño visor se puede
observar el estado del dispositivo, es decir, si efectivamente esta
disparado (muestra un colo naranjado) o no.
Contacto Auxiliar NO (97-98): Posee un juego de contactos NO que
normalmente se conectan a una luz piloto roja, para indicar en un tablero
al operador que se disparó el térmico.
Contacto Auxiliar NC (95-96): Juego de contactos NC que es usado a
nivel de control eléctrico para interrumpir el paso de corriente de la
bobina del contactor, para así sacar de servicio la máquina.
Nota: En la imagen puede apreciarse además la simbología usada según las normas europeas.
Contactor
RELÉS DE CONTROL.
Estos dispositivos permiten el gobierno de potencias muy superiores a las propias del mismo, ya
que al igual que el contactor su principio de funcionamiento consiste en abrir y cerrar contactos,
cuando este se energiza por su bobina. Su uso se ha extendido ampliamente a nivel industrial por
las siguientes razones:
 No requiere mantenimiento.
 Brinda un aislamiento galvánico (sin contacto eléctrico) entre la entrada (circuito de mando)
y la salida (circuito de maniobra).
 Tiene un costo relativamente bajo.
Los más usados vienen en presentaciones de 8 pines y 11 pines, su instalación debe realizarse en
una base cuadrada para su posterior conexionado al tablero de control, por lo general cada pin
viene identificado, sin embargo, en el caso de que no lo estén a través de este diagrama y un
tester es posible identificar cada pin.
Esquema de relé de 8 y 11 pines.
Nota: debe de tenerse en cuenta el nivel de tensión que alimentará la bobina del relé.
RELÉS DE TEMPORIZACIÓN.
A nivel de control eléctrico a veces es necesario hacer uso de tiempos de espera, como es el caso
de los arrancadores delta - estrella. Los dispositivos encargados de realizar esta función son los
relés de temporizado a la desconexión y conexión, los cuales tienen una perilla que permiten
regular el tiempo de actuación, e igualmente dependiendo del modelo pueden haberlo de 8 pines
con su respectiva base para la conexión a esquemas de control, por lo que la estructura física
puede ser muy similar a la de un relé de control.
Temporizado a la conexión: bajo esta condición al excitarse la bobina del relé se espera un tiempo
para que los contactos de este conmuten, y una vez que se desenergiza la bobina los contactos
vuelven a su estado original. Temporizado a la desconexión: en este caso al excitarse la bobina
del relé los contactos del mismo conmutan inmediatamente, y cuando se desenergiza el relé los
contactos vuelven a su estado original pasado un determinado tiempo.
TEMPORIZADORES (AL ENERGIZAR Y AL DESENERGIZAR)
Contactores cuya función es conmutar uno o más circuitos eléctricos en función de la
variable tiempo.
Los temporizadores “al energizar” (on-delay) son aquellos cuyos contactos normalmente
abiertos o cerrados cambian de normalidad después de un determinado tiempo
transcurrido previamente programado una vez que se haya mandado una señal de
encendido.
Los temporizadores al “desenergizar” (off-delay) son aquellos cuyos contactos cambian de
normalidad después de que se haya recibido una señal de apagado.
SOLENOIDES.
Un solenoide es cualquier dispositivo físico capaz de crear una zona de campo magnético uniforme.
Un ejemplo teórico es el de una bobina de hilo conductor aislado y enrollado helicoidalmente, de
longitud infinita. En ese caso ideal el campo magnético sería uniforme en su interior y, como
consecuencia, fuera sería nulo. En la práctica, una aproximación real a un solenoide es un alambre
aislado, de longitud finita, enrollado en forma de hélice (bobina) o un número de espirales con un
paso acorde a las necesidades, por el que circula una corriente eléctrica. Cuando esto sucede, se
genera un campo magnético dentro de la bobina tanto más uniforme cuanto más larga sea la
bobina. La bobina con un núcleo apropiado se convierte en un electroimán). Se utiliza en gran
medida para generar un campo magnético uniforme. Se puede calcular el modulo del campo
magnético dentro de la bobina según la ecuación:
Este tipo de bobinas es utilizado para accionar un tipo de válvula, llamada válvula solenoide, que
responde a pulsos eléctricos respecto de su apertura y cierre. Eventualmente controlable por
programa, su aplicación más recurrente en la actualidad, tiene relación con sistemas de regulación
hidráulica y neumática. El mecanismo que acopla y desacopla el motor de arranque de los motores
de combustión interna en el momento de su puesta en marcha es un solenoide.
TIPOS DE SOLENOIDES.
Hay dos categorías principales de solenoides:
Solenoides giratorios
Proporcionan una carrera rotacional que se mide en grados. Algunos son unidireccionales y otros
son bidireccionales. La mayor parte tienen un retorno a resorte para devolver la armadura (parte
móvil) a la posición inicial. Los solenoides giratorios con frecuencia se usan cuando el tamaño
paquete es de la mayor importancia y el trabajo que desempeñan se distribuye de manera más
eficaz en toda su carrera. Los solenoides giratorios tienen un fuerza/par de arranque mayor que la
de los solenoides lineales. Son más resistentes al impacto. Los solenoides giratorios también
ofrecen vida útil más larga (en número de actuaciones) que los solenoides lineales. Una de las
aplicaciones más comunes que ayuda a ilustrar la función de un solenoide giratorio es abrir y cerrar
un obturador láser.
Los solenoides giratorios tienen aplicaciones en máquinas herramientas, rayos láser, procesamiento
fotográfico, almacenamiento de medios, aparatos médicos, clasificadores, cierres de puertas contra
incendios, y máquinas postales, etc.
Solenoides lineales Proporcionan una carrera lineal normalmente menor de una pulgada en
cualquier dirección. Al igual que los giratorios, algunos solenoides lineales son unidireccionales y
algunos son bidireccionales. Los solenoides lineales normalmente se clasifican como de tirar (la ruta
electromagnética tira de un émbolo hacia el cuerpo del solenoide) o de tipo de empujar en el cual
el émbolo / eje se empuja hacia afuera de la caja. Muchos tienen un retorno a resorte para devolver
el émbolo o émbolo y eje a la posición inicial. Los solenoides lineales son dispositivos menos
complejos y son significativamente menos costosos que los productos giratorios. También ofrecen
menos ciclos de vida útil y a veces tienden a ser más grandes. Los solenoides lineales tienen
aplicaciones en electrodomésticos, máquinas vendedoras, seguros de puerta, cambiadores de
monedas, disyuntores de circuito, bombas, aparatos médicos, transmisiones automotrices y
máquinas postales, por nombrar sólo unas cuantas.
CONTROL ELECTRICO.
Son aquellas variables de salida que tiene un controlador de un proceso, esta puede ser configurada de
tal manera que pueda ofrecer el mejor servicio de la variable obtenida de un proceso a controlar.
SIMBOLOGÍA ELÉCTRICA NEMA.
SIMBOLOGÍA DIN EUROPEA.
DIAGRAMAS DE ALAMBRADO Y DE CONTROL
DIAGRAMA DE ALAMBRADO. Muestra muy claramente la localización real de todos los
componentes del dispositivo. En este diagrama, las flechas y las terminales abiertas (que se
representan con círculos abiertos), indican las conexiones hechas por el usuario. Debemos de
observar que las líneas gruesas indican los circuitos de fuerza (dependiendo de nuestra aplicación,
pueden ser circuitos conectados a 110V, 220V ó 440V) y que las líneas delgadas señalan los circuitos
de control (generalmente en las aplicaciones industriales, éstas señales son de 24 Vcd). De una
manera convencional, en los equipos magnéticos de C.A. se usan cables negros para los circuitos de
fuerza y cables rojos para los circuitos de control. La siguiente figura nos muestra un ejemplo de
cómo es un diagrama de alambrado:
DIAGRAMA DE CONTROL
Un diagrama elemental nos permite una compresión del circuito más fácil y rápido. Los
dispositivos o componentes no se muestran en su posición actual, aquí, todos los
componentes del circuito de control se presentan de la forma más directa posible entre un
par de líneas verticales que representan el control de la fuente de alimentación de fuerza.
La colocación de los elementos o componentes está diseñada para mostrar la secuencia
de operación de los dispositivos y esto nos ayuda a comprender la forma en que opera el
circuito, esta forma de diagrama eléctrico también es llamado diagrama esquemático o
lineal; un ejemplo de esto, lo tenemos en la siguiente figura:
Se dice "control a dos hilos" porque en un circuito básico, únicamente se requieren 2 hilos para
conectar el dispositivo piloto al arrancador (el dispositivo piloto puede ser algún interruptor de
límite, presión, etc.).
Utilicemos esta misma figura para explicar el funcionamiento de lo que conocemos como disparo
por bajo voltaje. Este control a 2 hilos, utiliza un dispositivo piloto con contacto mantenido que está
conectado en serie con la bobina del arrancador. Cuando queremos que un arrancador funcione
automáticamente sin la atención de un operador utilizamos este diagrama; si ocurre una falla en los
circuitos de fuerza mientras que los contactos de I están cerrados, entonces el arrancador se abrirá,
cuando se restaura el circuito de fuerza, el arrancador cerrará automáticamente a través del
contacto mantenido del dispositivo piloto.
ELABORACIÓN DEL CIRCUITO DE CONTROL
Para el diseño y la instalación de circuitos de control en motores de corriente alterna se elaboran
diagramas de control, para que no existan confusiones. Dentro de los diagramas se utilizan
símbolos previamente definidos para mostrar los componentes del circuito de control. Tanto el
diagrama elaborado como los mismos símbolos no necesariamente deben tener la forma en la que
se realizara la instalación, e incluso los elementos poseen diferente apariencia física.
La elaboración del circuito de control es de suma importancia en estos tiempos, tanto en la
industria como en cualquier lugar que se utilicen aparatos eléctricos, pues siempre existe la
necesidad de dar mantenimiento a equipos para que trabajen adecuadamente, en la actualidad no
solo se utilizan los conceptos clásicos del control electromagnético si no también se adecuan a los
de la electrónica. Dentro de los circuitos de control es importante conocer el significado de las
abreviaturas que se utilizan para los dispositivos o funciones dentro del circuito. En la tabla se
muestra las diferentes abreviaturas designadas para los elementos utilizados en los diagramas de
control de motores. Así como instrumentos de medición.
Simbología
La simbología es básicamente el lenguaje con el cual se escribe y puede leerse un circuito de
control, para tales fines se utilizan símbolos estandarizados. Sin importar como se haya realizado el
circuito de control cualquier persona especializada o con conocimiento en el medio pueda
comprender con claridad lo expresado en el mismo diagrama. Los símbolos sirven para mostrar y
definir los componentes y las funciones del circuito, así como para representar elementos básicos
entre ellos contactos del relevador, interruptores, bobinas, el mismo motor, botones, etc.; cabe
señalar que las unidades o dispositivos mostrados en los símbolos no necesariamente tienen la
misma forma física.
Tipos de diagramas de control
Los diagramas de control son importantes para facilitar el diseño o instalación, así como para
facilitar las labores de reparación y/o mantenimiento; se pueden considerar dos clases de
diagramas de control como pueden ser los diagramas de alambrado y los diagramas de línea o
escalera.
Diagrama de alambrado. Tanto para la revisión como para la instalación de equipo son de gran
utilidad los diagramas de alambrado, pues en estos se muestras los diferentes tipos de dispositivos
utilizados en el sistema y la relación física real entre ellos en la cual se encuentran localizados. Este
tipo de diagramas es muy útil en la instalación o remplazo de equipo, debido a que muestran con
exactitud en donde se conectan las líneas de alimentación, así como la localización real de los
dispositivos y el mismo motor. Una desventaja de los diagramas de alambrado si se le puede llamar
así, es la dificultad que conlleva seguir la secuencia eléctrica.
El diagrama de alambrado también se puede decir que es la representación precisa de un circuito
de control con la localización real de sus diferentes componentes y la distribución de las líneas tal
como se encuentran dentro de la instalación.
Diagrama de línea o escalera
Este diagrama es más simple a comparación del diagrama de alambrado, puesto que el conjunto de
símbolos se interconecta entre dos líneas (línea, neutro) para indicar el flujo de la corriente a través
de los dispositivos.
El diagrama de línea nos permite una comprensión más sencilla y rápida, debido a que muestra
básicamente la fuente de alimentación y como fluye la corriente a través de los diferentes
componentes y dispositivos dentro del circuito. El diagrama de línea no muestra las localizaciones
reales de los componentes. Los circuitos de control se presentan de manera más directa (entre las
líneas verticales L1, L2), la localización de los componentes se representa de forma que de una
secuencia de operación a los dispositivos y así comprender la forma en la que se encuentra
operando el circuito. Los diagramas de línea son más eficientes cuando se requiere diseñar,
modificar o expandir el circuito. Se puede decir que el diagrama de línea es sencillo de leer. Los
componentes se escriben de izquierda a derecha entre las líneas; describiendo paso a paso el
funcionamiento del sistema si algún contacto se encuentra en una posición errónea el equipo se
encontrara desenergizado, en cambio, cuando los contactos están cerrados hacen que pase la
corriente de una línea a otra así logrando energizar el equipo. En estos dispositivos los
componentes se muestran en su posición original (desactivados).
Aparte de estos dos diagramas de control se
puede considerar también los denominados
diagrama de bloques y el diagrama unifilar, son
importantes pero en el sentido de una
descripción precisa del funcionamiento, así
como para la realización de la instalación o
mantenimiento de la misma.El diagrama de
bloques es descrito por una serie de bloques,
en los cuales se describe brevemente la función
que realizan dentro del sistema, estos bloques
se encuentran entrelazados por flechas las
cuales indican la dirección de la corriente. En
tanto en el diagrama unifilar representa el
conjunto del sistema eléctrico de una manera
más gráfica, el camino que recorre la energía
eléctrica desde su alimentación hasta su destino en este caso el motor.

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FUNDAMENTOS DE CONTROLES ELECTRICOS

  • 1. 2do parcial. Contactores y arrancadores. CONTACTOR Es un interruptor accionado electro-magnéticamente diseñado para abrir y cerrar un circuito de potencia. Básicamente están constituidos por: - Contactos principales: Destinados a abrir y cerrar el circuito de potencia. - Contactos auxiliares: Destinados a abrir y cerrar el circuito de mando, están acoplados mecánicamente a los contactos principales. - Bobina: Produce una fuerza de atracción al ser atravesado por una corriente eléctrica. Su alimentación puede ser de 12, 24, 110 o 220 V. - Armadura: Es la parte móvil que se encarga de desplazar los contactos principales y auxiliares por la excitación de la bobina. - Núcleo: Parte fija por la que se cierra el flujo magnético producido por la bobina. - Resorte: Parte mecánica que devuelve a los contactos a su posición de reposo cuando haya desaparecido la excitación de la bobina. Los contactores magnéticos son operados por electromagnetismo. Son utilizados para interrumpir circuitos derivados. Un contactor no contiene relevadores de sobrecarga, los contactores se emplean para controlar los motores de C.A. una de las principales ventajas del control electromagnético es que se puede usar para el control remoto para ello se utiliza diferentes tipos de dispositivos piloto como pueden ser estación de botones interruptores de flotador, de presión, térmicos, de limite. Los contactores magnéticos son elemento operados por corriente alterna, utilizan una bobina de cobre, la cual es mejor conocida como bobina de extinción, su función es suprimir el arco eléctrico. Este tipo de bobinas se utilizan para alargar la vida útil de los contactos debido a que al suprimir el arco eléctrico se evita en gran medida la trasmisión de calor hacia ellos. Figura muestra la forma básica en que opera la bobina de extinción. La mayoría de los contactores utilizados en arrancadores se encuentran sometidos a grandes corrientes lo que hace que el arco que se pueda generar tenga un efecto más fuerte sobre los contactos. La bobina se conecta en serie con la línea para que la fuerza magnética y de acción sea proporcional al tamaño del arco eléctrico. La función de la bobina de imán es que en el momento que se abren los contactos se genera el arco eléctrico el cual se debe mover hacia los extremos de los contactos lo más rápido posible para extinguirlo, ya que entre más tiempo actué el arco sobre los contactores mas calentamiento les producirá y por lo tanto mayor desgaste. En la Figura también se muestra el comportamiento del arco eléctrico entre los contactos a la acción de la bobina de extinción.
  • 2. Existen 2 tipos de contactores: de potencia y auxiliares. Los contactores de potencia tienen generalmente 3 contactos principales y por lo menos un contacto auxiliar y su aplicación es en control de cargas de potencia. Los contactores auxiliares tienen solamente contactos auxiliares y se utilizan principalmente para las tareas de control y regulación en los circuitos de mando, señalización y enclavamiento. Los contactos principales se identifican mediante números de una sola cifra, mientras que los contactos auxiliares se identifican mediante números de 2 cifras (la primer cifra es de posición y la segunda de función); Dicho esto, se puede identificar fácilmente los 2 tipos de contactores. La red se debe conectar a los bornes con número impar, el consumidor a los bornes con número par.
  • 3. Cabe mencionar que se puede escribir un identificador secundario a la derecha de “K”, siendo “KM” si es de potencia ó “KA” si es auxiliar. Físicamente en todo contactor se pueden identificar lo siguiente: Fabricante: es recomendable el uso de catálogos de los fabricantes a la hora de realizar un pedido de un contactor, ya que la forma en que se especifican sus características puede variar. Bobina: todo contactor se encuentra conformado por una parte fija y una móvil, de manera que al energizarse la parte fija se genere un campo magnético que provocará que la parte móvil (contactos) pasen de un estado abierto a uno cerrado. La bobina se reconoce por las letras A1 y A2. Nota: En la imagen anexada no se logra ver A1 y A2 ya que el contactor es tan grande que tapa las identificaciones que están atrás. Contactos principales: tienen la finalidad de abrir o cerrar el circuito de fuerza o potencia, vienen representado por los números 1-2, 3-4, 5-6, es decir que si el contactor está accionado debería de tener continuidad los puntos 1 con 2, e igualmente el resto; de lo contrario los contactos están malos y el mecanismo no sirve.
  • 4. Contactos auxiliares: antes de hablar sobre estos tengo que mencionar que no todos los contactores poseen auxiliares, puede darse el caso de que simplemente posean contactos principales, por ende a la hora de solicitar uno deben tomar esa previsión. Estos se emplean en el circuito de mando o control <<soportan menor intensidad de corriente y su cableado puede realizarse con un calibre # 16 AWG, a diferencia del calibre de los contactos principales que dependerán de la carga conectada>> de estos existen 2 tipos los normalmente abiertos NO (Normally Open), y los normalmente cerrados NC (Normally Close). Las cifras de estos vienen designadas por 2, la primera cifra indica el orden, y la segunda cifra indica la función que en este caso si es NO sería 3-4, Ejemplo: si tengo un contactor con 3 con tres juegos de auxiliares abiertos, entonces su denotación será 13-14, 23-24, 33-34. El otro caso es que los contactos auxiliares sean NC, y su denotación es muy similar a la anterior. la primera cifra indica el orden, y la segunda cifra indica la función que en este caso si es NC sería 1-2. Es decir que si tengo un contactor de 2 juegos de contactos NC, se denotan de la siguiente forma, 11-12, 21-22. SELECCIÓN DEL CONTACTOR. Hay 3 aspectos importantes a la hora de seleccionar cualquier contactor que son: 1. La tensión de alimentación de la bobina (A1-A2) que es la que va aplicarse al contactor para que conmute sus contactos, dependiendo de las necesidades y los fabricantes pueden variar las tensiones de este >>en magnitud y tipo<<, las más habituales son 12VDC, 24VDC, 120VAC, 220VAC. 2. Corriente que consume la carga de forma continua, también llamada corriente de servicio. 3. La categoría de servicio, que no es más que las condiciones de trabajo del contactor, es decir, el número de maniobras por horas, cortes en vacío, temperatura ambiente, etc... Esta categoría se indica en la carcasa del dispositivo y viene especificado como sigue:  AC1 (condiciones de servicio ligeras): para el control de cargas no inductivas, como lámparas de incandescencia, calefacciones, etc.  AC2 (condiciones de servicio normales): Indicados para usos en corriente alterna y para el arranque e inversión de marcha de motores de anillos.  AC3 (condiciones de servicio difíciles): indicados para arranques largos o a plena carga de motores asíncronos de jaula de ardilla (compresores, ventiladores, aires acondicionadores, etc) y frenados por contracorriente.  AC4 (condiciones de servicio extremo): indicados para el control de motores asíncronos correspondiente a motores de grúas, ascensores, etc., y maniobras por impulso, frenado por contracorriente e inversión de marcha. Nota: para el contactor de la figura anterior se puede apreciar que es un NC1-4011, donde NC1 indica que es de la compañía Chint, y que el dispositivo es de categoría AC3-AC4, mientras que el 40 es la corriente de trabajo, y la cifra 11 indica que posee 3 contactos principales + 1 contacto NO + 1 contacto NC.
  • 5. ARRANCADOR Regulador cuya función principal es la de poner en marcha y acelerar un motor. Por tanto, reduce la corriente de arranque del motor, la cual es mucho más grande que la carga nominal, evitando daños a la instalación eléctrica y al mismo motor. Existen 2 tipos de arrancadores, manuales y automáticos. Algunos manuales son: - De 3 bornes. - De 4 bornes. Algunos automáticos son: - Por aceleración de tiempo fijo. - Por aceleración por limitación de corriente. La gran diferencia es que en los manuales se necesita un operador para hacer los cambios de resistencia o secuencia de conexión en el arranque, mientras que el automático no. Los arrancadores manuales son más sencillos y baratos tanto en construcción como en mantenimiento, también, el tiempo en la secuencia de conexión puede variar a la merced del operador, son más compactos y de menor peso; Pero los automáticos también tienen sus ventajas, como menor agotamiento hacia los operadores, ya que estos ya no tendrán que hacer manualmente los cambios, poco conocimiento requerido para operarlos, ya que tiene interfaces muy amigables, y sobre todo, que el sistema de control puede estar a distancia del arrancador, reduciendo peligros contra el operador.
  • 6. Relevadores electromagnéticos. Los relevadores mejor conocidos como relevadores de control son dispositivos de tipos electromagnéticos se utilizan comúnmente en los circuitos de control para amplificar la capacidad del contacto o multiplicar las funciones de interrupción y cierre de un dispositivo piloto de control. Por otra parte, los contactores se utilizan para interrumpir los circuitos de potencia o las cargas elevadas de corriente. Los relevadores de control como se mencionó anteriormente son dispositivos de tipo electromagnético, estos se sutilizan en los circuitos de control como un dispositivo auxiliar para interrupción, por ejemplo; en una bobina de un arrancador o para controlar un motor pequeño. Un relevador de control no proporciona una protección contra sobrecarga al motor. Los relevadores de control se fabrican en gran diversidad como puede ser de tiro sencillo, tiro doble, con varias configuraciones de circuitos de contactos normalmente abiertos (NO) y normalmente cerrados (NC) e incluso algunos con contactos convertibles. Todos estos se fabrican de diferentes variaciones de voltaje, sus rangos (120,150, 300, 600 volts). Las principales aplicaciones de los contactos de estos dispositivos son dentro del circuito del control para abrir o cerrar circuitos que sirven tanto manipular el arrancador, las bobinas del contactor, la interrupción de solenoides e incluso a otros relevadores. Cuando se selecciona un relevador se debe considerar su función y la aplicación para la que se utilizara, el voltaje bajo el cual operara y la capacidad de corriente de sus contactos el número de contactos y sus características (NO o NC).
  • 7. RELEVADORES ELECTROMECÁNICOS Es un interruptor electromagnético que se emplea como dispositivo auxiliar en los circuitos de control de arrancadores de motores. Abre y cierra un conjunto de contactos cuando su bobina se energiza. La bobina produce un fuerte campo magnético que atrae una armadura móvil, accionando los contactos. La representación de los relevadores es la siguiente: El relevador se compone principalmente de una bobina de excitación con núcleo de hierro, una armadura móvil y uno o varios contactos. Cuando pasa corriente por la bobina de excitación, la armadura móvil es atraída y acciona los contactos a través de piezas intermedias aislantes. Los contactos pueden estar dispuestos como contacto de cierre (contacto de trabajo), contacto de apertura (contacto de reposo) o como combinaciones de estos tipos de contactos. Los relevadores suelen tener contactos de resorte.
  • 8. Los relevadores se dicen que son monoestables cuando vuelven solos a su estado de reposo cuando se desconecta la corriente de excitación, y biestables cuando mantienen el estado abierto o cerrado de sus contactos después de recibir un impulso de mando, gracias al magnetismo remanente de su núcleo de hierro. Dentro de los diferentes tipos de relevadores, se encuentran: Tipo armadura: Contiene un electroimán que hace balancear a la armadura al ser excitada, cerrando los contactos dependiendo si es NO ó NC. Tipo Reed: Está formado por una ampolla de vidrio, en cuyo interior están los contactos montados sobre láminas metálicas, estos contactos se cierran por medio de la excitación de una bobina, enrollada alrededor de la ampolla.
  • 9. Tipo núcleo móvil: Tiene un émbolo en lugar de armadura. Se utiliza un solenoide para cerrar sus contactos, debido a su mayor fuerza atractiva. Tipo polarizado: Llevan una pequeña armadura, solidaria a un imán permanente. El extremo inferior puede girar dentro de los polos de un electroimán y el otro lleva una cabeza de contacto. Si se excita al electroimán, se mueve la armadura y cierra los contactos. Si la polaridad es la opuesta girará en sentido contrario, abriendo los contactos ó cerrando otro circuito. Relevadores de control de tiempo Los relevadores de este tipo son dispositivos que sirven para accionar o poner en forma de operación otros aparatos así como también para interrumpir la misma. Este tipo de relevadores se utilizan cuando se considera controlar intervalos de tiempo. Su funcionamiento se basa en diferentes tipos de acción neumática, pueden ser con fluido amortiguador, impulsado por motor, neumáticos de tiempo, etc. Relevador de control de tiempo con fluido amortiguador Este tipo de dispositivos es llamado así debido a que su operación depende del movimiento de un núcleo de hierro operado por un solenoide. En donde se genera el retardo de tiempo a través de un pistón que opera dentro de un amortiguador que esta relleno de aceite o en algunos casos de un fluido tipo silicona. Un problema con este tipo de relés es el mecanismo que opera requiere de un rango de tiempo para que el pistón regrese a su posición original de no ser así el funcionamiento puede que no sea el adecuado o dispare los interruptores en tiempos inapropiados. Los relevadores de este tipo son muy adecuados para usarse con potencias hasta de 600 volts tanto para corriente continua como para corriente alterna. Controles de tiempo impulsados por motor Este tipo de controles son muy utilizados en la industria cuando se requiere tener elementos sucesivos, como una inversión de dirección la característica principal es que son operados por un pequeño motor asíncrono el cual impulsa un puente de levas montado en una flecha para abrir o cerrar los interruptores. Dentro dela industria son muy utilizados en los circuitos para operar relevadores o contactores.
  • 10. Relevador magnético de límite de tiempo Estos relevadores son comúnmente empleados para desconectar los pasos de resistencia en el arranque de motores de corriente continua. El control de tiempo es a través de una laminilla no magnética o un tornillo de ajuste. El relevador de límite de tiempo utiliza una bobina, de manera que al suministrar corriente, la fuerza electromotriz actúa en sentido opuesto moviendo un núcleo de hierro, para así abrir los contactos el retardo de tiempo es controlado a través de un resorte o utilizando una laminilla de bronce cuanto más gruesa sea menor será la intensidad de flujo y se podrá liberara más pronto la armadura. RELÉ DE SOBRE CARGA TÉRMICO. Es un mecanismo que sirve como elemento de protección principalmente usados en motores. Funcionan aprovechando la deformación de unos bimetales a través de los cuales circula la corriente. Su objetivo en sí consiste en desconectar el circuito de alimentación de la carga cuando la intensidad de corriente consumida supera durante un determinado tiempo a la corriente permitida por este. Estos se acoplan al contactor pareciendo una solo unidad, al igual que el primero poseen una serie de características físicas que describiremos a continuación: Reset (botón azul): En el caso de que haya un sobrecalentamiento y el relé se dispara, este botón permite colocar el dispositivo bajo sus condiciones iniciales para reanudar el funcionamiento de la máquina. Stop (botón rojo): Permite detener el funcionamiento del equipo interrumpiendo el paso de corriente, esto se hace a manera de prueba, también se le llama Test button. Tornillo de ajuste (7-10 Ampere): Indica el nivel de disparo bajo el cual va operar el elemento. Es importante realizar esta acotación a la hora de realizar el pedido de relé. Visor de estado (visor negro): A través de este pequeño visor se puede observar el estado del dispositivo, es decir, si efectivamente esta disparado (muestra un colo naranjado) o no. Contacto Auxiliar NO (97-98): Posee un juego de contactos NO que normalmente se conectan a una luz piloto roja, para indicar en un tablero al operador que se disparó el térmico. Contacto Auxiliar NC (95-96): Juego de contactos NC que es usado a nivel de control eléctrico para interrumpir el paso de corriente de la bobina del contactor, para así sacar de servicio la máquina. Nota: En la imagen puede apreciarse además la simbología usada según las normas europeas. Contactor
  • 11. RELÉS DE CONTROL. Estos dispositivos permiten el gobierno de potencias muy superiores a las propias del mismo, ya que al igual que el contactor su principio de funcionamiento consiste en abrir y cerrar contactos, cuando este se energiza por su bobina. Su uso se ha extendido ampliamente a nivel industrial por las siguientes razones:  No requiere mantenimiento.  Brinda un aislamiento galvánico (sin contacto eléctrico) entre la entrada (circuito de mando) y la salida (circuito de maniobra).  Tiene un costo relativamente bajo. Los más usados vienen en presentaciones de 8 pines y 11 pines, su instalación debe realizarse en una base cuadrada para su posterior conexionado al tablero de control, por lo general cada pin viene identificado, sin embargo, en el caso de que no lo estén a través de este diagrama y un tester es posible identificar cada pin. Esquema de relé de 8 y 11 pines. Nota: debe de tenerse en cuenta el nivel de tensión que alimentará la bobina del relé. RELÉS DE TEMPORIZACIÓN. A nivel de control eléctrico a veces es necesario hacer uso de tiempos de espera, como es el caso de los arrancadores delta - estrella. Los dispositivos encargados de realizar esta función son los relés de temporizado a la desconexión y conexión, los cuales tienen una perilla que permiten regular el tiempo de actuación, e igualmente dependiendo del modelo pueden haberlo de 8 pines con su respectiva base para la conexión a esquemas de control, por lo que la estructura física puede ser muy similar a la de un relé de control. Temporizado a la conexión: bajo esta condición al excitarse la bobina del relé se espera un tiempo para que los contactos de este conmuten, y una vez que se desenergiza la bobina los contactos vuelven a su estado original. Temporizado a la desconexión: en este caso al excitarse la bobina del relé los contactos del mismo conmutan inmediatamente, y cuando se desenergiza el relé los contactos vuelven a su estado original pasado un determinado tiempo.
  • 12. TEMPORIZADORES (AL ENERGIZAR Y AL DESENERGIZAR) Contactores cuya función es conmutar uno o más circuitos eléctricos en función de la variable tiempo. Los temporizadores “al energizar” (on-delay) son aquellos cuyos contactos normalmente abiertos o cerrados cambian de normalidad después de un determinado tiempo transcurrido previamente programado una vez que se haya mandado una señal de encendido. Los temporizadores al “desenergizar” (off-delay) son aquellos cuyos contactos cambian de normalidad después de que se haya recibido una señal de apagado. SOLENOIDES. Un solenoide es cualquier dispositivo físico capaz de crear una zona de campo magnético uniforme. Un ejemplo teórico es el de una bobina de hilo conductor aislado y enrollado helicoidalmente, de longitud infinita. En ese caso ideal el campo magnético sería uniforme en su interior y, como consecuencia, fuera sería nulo. En la práctica, una aproximación real a un solenoide es un alambre aislado, de longitud finita, enrollado en forma de hélice (bobina) o un número de espirales con un paso acorde a las necesidades, por el que circula una corriente eléctrica. Cuando esto sucede, se genera un campo magnético dentro de la bobina tanto más uniforme cuanto más larga sea la bobina. La bobina con un núcleo apropiado se convierte en un electroimán). Se utiliza en gran medida para generar un campo magnético uniforme. Se puede calcular el modulo del campo magnético dentro de la bobina según la ecuación:
  • 13. Este tipo de bobinas es utilizado para accionar un tipo de válvula, llamada válvula solenoide, que responde a pulsos eléctricos respecto de su apertura y cierre. Eventualmente controlable por programa, su aplicación más recurrente en la actualidad, tiene relación con sistemas de regulación hidráulica y neumática. El mecanismo que acopla y desacopla el motor de arranque de los motores de combustión interna en el momento de su puesta en marcha es un solenoide. TIPOS DE SOLENOIDES. Hay dos categorías principales de solenoides: Solenoides giratorios Proporcionan una carrera rotacional que se mide en grados. Algunos son unidireccionales y otros son bidireccionales. La mayor parte tienen un retorno a resorte para devolver la armadura (parte móvil) a la posición inicial. Los solenoides giratorios con frecuencia se usan cuando el tamaño paquete es de la mayor importancia y el trabajo que desempeñan se distribuye de manera más eficaz en toda su carrera. Los solenoides giratorios tienen un fuerza/par de arranque mayor que la de los solenoides lineales. Son más resistentes al impacto. Los solenoides giratorios también ofrecen vida útil más larga (en número de actuaciones) que los solenoides lineales. Una de las aplicaciones más comunes que ayuda a ilustrar la función de un solenoide giratorio es abrir y cerrar un obturador láser. Los solenoides giratorios tienen aplicaciones en máquinas herramientas, rayos láser, procesamiento fotográfico, almacenamiento de medios, aparatos médicos, clasificadores, cierres de puertas contra incendios, y máquinas postales, etc.
  • 14. Solenoides lineales Proporcionan una carrera lineal normalmente menor de una pulgada en cualquier dirección. Al igual que los giratorios, algunos solenoides lineales son unidireccionales y algunos son bidireccionales. Los solenoides lineales normalmente se clasifican como de tirar (la ruta electromagnética tira de un émbolo hacia el cuerpo del solenoide) o de tipo de empujar en el cual el émbolo / eje se empuja hacia afuera de la caja. Muchos tienen un retorno a resorte para devolver el émbolo o émbolo y eje a la posición inicial. Los solenoides lineales son dispositivos menos complejos y son significativamente menos costosos que los productos giratorios. También ofrecen menos ciclos de vida útil y a veces tienden a ser más grandes. Los solenoides lineales tienen aplicaciones en electrodomésticos, máquinas vendedoras, seguros de puerta, cambiadores de monedas, disyuntores de circuito, bombas, aparatos médicos, transmisiones automotrices y máquinas postales, por nombrar sólo unas cuantas. CONTROL ELECTRICO. Son aquellas variables de salida que tiene un controlador de un proceso, esta puede ser configurada de tal manera que pueda ofrecer el mejor servicio de la variable obtenida de un proceso a controlar.
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  • 26. DIAGRAMAS DE ALAMBRADO Y DE CONTROL DIAGRAMA DE ALAMBRADO. Muestra muy claramente la localización real de todos los componentes del dispositivo. En este diagrama, las flechas y las terminales abiertas (que se representan con círculos abiertos), indican las conexiones hechas por el usuario. Debemos de observar que las líneas gruesas indican los circuitos de fuerza (dependiendo de nuestra aplicación, pueden ser circuitos conectados a 110V, 220V ó 440V) y que las líneas delgadas señalan los circuitos de control (generalmente en las aplicaciones industriales, éstas señales son de 24 Vcd). De una manera convencional, en los equipos magnéticos de C.A. se usan cables negros para los circuitos de fuerza y cables rojos para los circuitos de control. La siguiente figura nos muestra un ejemplo de cómo es un diagrama de alambrado:
  • 27. DIAGRAMA DE CONTROL Un diagrama elemental nos permite una compresión del circuito más fácil y rápido. Los dispositivos o componentes no se muestran en su posición actual, aquí, todos los componentes del circuito de control se presentan de la forma más directa posible entre un par de líneas verticales que representan el control de la fuente de alimentación de fuerza. La colocación de los elementos o componentes está diseñada para mostrar la secuencia de operación de los dispositivos y esto nos ayuda a comprender la forma en que opera el circuito, esta forma de diagrama eléctrico también es llamado diagrama esquemático o lineal; un ejemplo de esto, lo tenemos en la siguiente figura: Se dice "control a dos hilos" porque en un circuito básico, únicamente se requieren 2 hilos para conectar el dispositivo piloto al arrancador (el dispositivo piloto puede ser algún interruptor de límite, presión, etc.). Utilicemos esta misma figura para explicar el funcionamiento de lo que conocemos como disparo por bajo voltaje. Este control a 2 hilos, utiliza un dispositivo piloto con contacto mantenido que está conectado en serie con la bobina del arrancador. Cuando queremos que un arrancador funcione automáticamente sin la atención de un operador utilizamos este diagrama; si ocurre una falla en los circuitos de fuerza mientras que los contactos de I están cerrados, entonces el arrancador se abrirá, cuando se restaura el circuito de fuerza, el arrancador cerrará automáticamente a través del contacto mantenido del dispositivo piloto.
  • 28. ELABORACIÓN DEL CIRCUITO DE CONTROL Para el diseño y la instalación de circuitos de control en motores de corriente alterna se elaboran diagramas de control, para que no existan confusiones. Dentro de los diagramas se utilizan símbolos previamente definidos para mostrar los componentes del circuito de control. Tanto el diagrama elaborado como los mismos símbolos no necesariamente deben tener la forma en la que se realizara la instalación, e incluso los elementos poseen diferente apariencia física. La elaboración del circuito de control es de suma importancia en estos tiempos, tanto en la industria como en cualquier lugar que se utilicen aparatos eléctricos, pues siempre existe la necesidad de dar mantenimiento a equipos para que trabajen adecuadamente, en la actualidad no solo se utilizan los conceptos clásicos del control electromagnético si no también se adecuan a los de la electrónica. Dentro de los circuitos de control es importante conocer el significado de las abreviaturas que se utilizan para los dispositivos o funciones dentro del circuito. En la tabla se muestra las diferentes abreviaturas designadas para los elementos utilizados en los diagramas de control de motores. Así como instrumentos de medición.
  • 29. Simbología La simbología es básicamente el lenguaje con el cual se escribe y puede leerse un circuito de control, para tales fines se utilizan símbolos estandarizados. Sin importar como se haya realizado el circuito de control cualquier persona especializada o con conocimiento en el medio pueda comprender con claridad lo expresado en el mismo diagrama. Los símbolos sirven para mostrar y definir los componentes y las funciones del circuito, así como para representar elementos básicos entre ellos contactos del relevador, interruptores, bobinas, el mismo motor, botones, etc.; cabe señalar que las unidades o dispositivos mostrados en los símbolos no necesariamente tienen la misma forma física. Tipos de diagramas de control Los diagramas de control son importantes para facilitar el diseño o instalación, así como para facilitar las labores de reparación y/o mantenimiento; se pueden considerar dos clases de diagramas de control como pueden ser los diagramas de alambrado y los diagramas de línea o escalera. Diagrama de alambrado. Tanto para la revisión como para la instalación de equipo son de gran utilidad los diagramas de alambrado, pues en estos se muestras los diferentes tipos de dispositivos utilizados en el sistema y la relación física real entre ellos en la cual se encuentran localizados. Este tipo de diagramas es muy útil en la instalación o remplazo de equipo, debido a que muestran con exactitud en donde se conectan las líneas de alimentación, así como la localización real de los dispositivos y el mismo motor. Una desventaja de los diagramas de alambrado si se le puede llamar así, es la dificultad que conlleva seguir la secuencia eléctrica. El diagrama de alambrado también se puede decir que es la representación precisa de un circuito de control con la localización real de sus diferentes componentes y la distribución de las líneas tal como se encuentran dentro de la instalación.
  • 30. Diagrama de línea o escalera Este diagrama es más simple a comparación del diagrama de alambrado, puesto que el conjunto de símbolos se interconecta entre dos líneas (línea, neutro) para indicar el flujo de la corriente a través de los dispositivos. El diagrama de línea nos permite una comprensión más sencilla y rápida, debido a que muestra básicamente la fuente de alimentación y como fluye la corriente a través de los diferentes componentes y dispositivos dentro del circuito. El diagrama de línea no muestra las localizaciones reales de los componentes. Los circuitos de control se presentan de manera más directa (entre las líneas verticales L1, L2), la localización de los componentes se representa de forma que de una secuencia de operación a los dispositivos y así comprender la forma en la que se encuentra operando el circuito. Los diagramas de línea son más eficientes cuando se requiere diseñar, modificar o expandir el circuito. Se puede decir que el diagrama de línea es sencillo de leer. Los componentes se escriben de izquierda a derecha entre las líneas; describiendo paso a paso el funcionamiento del sistema si algún contacto se encuentra en una posición errónea el equipo se encontrara desenergizado, en cambio, cuando los contactos están cerrados hacen que pase la corriente de una línea a otra así logrando energizar el equipo. En estos dispositivos los componentes se muestran en su posición original (desactivados). Aparte de estos dos diagramas de control se puede considerar también los denominados diagrama de bloques y el diagrama unifilar, son importantes pero en el sentido de una descripción precisa del funcionamiento, así como para la realización de la instalación o mantenimiento de la misma.El diagrama de bloques es descrito por una serie de bloques, en los cuales se describe brevemente la función que realizan dentro del sistema, estos bloques se encuentran entrelazados por flechas las cuales indican la dirección de la corriente. En tanto en el diagrama unifilar representa el conjunto del sistema eléctrico de una manera más gráfica, el camino que recorre la energía eléctrica desde su alimentación hasta su destino en este caso el motor.