1. El documento describe los elementos básicos de un sistema de control, incluyendo relés y contactores. Explica el funcionamiento, estructura, simbología y características de los relés, así como los tipos de relés y sus aplicaciones. 2. También describe los conceptos básicos de los contactores, su constitución y diferencias con los relés. 3. El objetivo es entender estos componentes eléctricos clave y cómo se usan en sistemas de control.

2. Ing. Edwin Javier Villalba Cabrera
ELEMENTOS DE UN SISTEMA DE
CONTROL

4. Contenido
 Automatismos eléctricos
 El relé.
 Funcionamiento del relé
 Estructura del relé
 Simbología
 Características
 Tipos de relés
 Contactores.
 Constitución de un contactor

5. Objetivos
 Entender los conceptos base del relé, su finalidad y uso.
 Interpretar correctamente su simbología
 Saber los distintos tipos de relé y sus características
 Entender los conceptos base del contactor, su finalidad y
uso.
 Saber diferenciar un relé de un contactor.

6. Automatismo eléctricos
 Gracias al avance en la
automatización industrial se ha
conseguido facilitar la labor del
trabajador en las tareas más
peligrosas y las necesidades de
mejorar en la producción.
 Se ha alcanzado un gran
desarrollo en el control
programado, así como con los
autómatas.
 El relé como el contactor son
elementos imprescindibles en el
control de potencia.

7. El relé. Conceptos fundamentales
 El relé electromagnético es un interruptor mandado a
distancia que retorna a su posición inicial o de reposo
cuando la fuerza que lo acciona deja de actuar.

8. El relé. Conceptos fundamentales
 Su funcionamiento se basa en la exaltación de la bobina,
se magnetiza el núcleo ferromagnético y este atrae la
parte móvil que es donde se localizan los contactos.

9. El relé. Conceptos fundamentales
 Posee varios contactos
agrupados en forma de
circuito conmutado
accionados por efectos
electromagnético.
 El paso de la corriente a través
de una bobina provoca un
campo magnético que atrae
una pieza, mediante efecto
palanca.
 Esta palanca acciona unos
contactos NA/NC.

10. El relé. Conceptos fundamentales
El relé tiene un funcionamiento sencillo que
consiste en que la bobina es alimentada por una
tensión continua ó alterna, según el nivel de
potencia con el que se trabaje.
Esta corriente pasa por la bobina generando en el
núcleo una determinada fuerza magnetomotriz .
De esta forma se produce un flujo de tipo
magnético que origina una inducción magnética,
apareciendo una fuerza de atracción sobre la
armadura que hace que cierren y abran los contactos
del relé.

11. El relé. Estructura
 Se encuentran divididos en dos
bloques:
 Circuitos de excitación.
 Circuitos de conmutación.
 El circuito de excitación es el
encargado de recibir la señal de
mando.
 El circuito de conmutación son el
conjunto de contactos que se
mueven y hacen cerrar ó abrir el
circuito eléctrico y el paso de la
corriente eléctrica hacia otro
circuito de mayor potencia.

12. El relé. Composición.
 El relé está compuesto
por:
Bobina
Pivote
Armadura
Núcleo de material
ferromagnéticas
Contactos NA/NC

13. El relé.
 El funcionamiento del relé
electromagnético es el resultado
de la acción conjunta de distintos
elementos:
Electroimán
 Conjunto magnético.
 Bobina
Contactos NA/NC

14. Electroimán
 Es un elemento que se compone de Bobina y un núcleo
magnético.
1. El núcleo magnético. Se utilizan dos tipos en función de
la corriente.
 Corriente Alterna. Compuesto por chapas laminadas
y aisladas entre sí.
 Corriente Continua. De acero macizo.
2. Bobina. Este elemento va liado sobre un carrete de
material de tipo termoplástico o de baquelita. Está
formado por varias capas de hilo de cobre aislado con
esmalte.

15. Contactos NA/NC
 La función de estos elementos es el cierre o apertura de los circuitos.
Los contactos deben reunir una serie de características, destacando
las siguientes:
 Elevada dureza
 Gran resistencia mecánica
 Poca resistencia al contacto
 Leve tendencia al soldeo
 Escasa tendencia a la formación de sulfuros
 Resistencia a la erosión
 Gran conductividad térmica y eléctrica
Estas características hacen difícil encontrar un material, siendo la
solución más idónea la utilización de aleaciones. La más importante
son las de plata-niquel y la de plata-cadmio, que se utilizan si los
relés realizan muchas maniobras.

16. Características del relé
 Condiciones de excitación
de la bobina:
 Tensión nominal: continua
ó alterna.
 Intensidad nominal
 Resistencia de la bobina.
 Características y número
de circuitos de contactos:
 Tensión nominal de
contactos.
 Máxima tensión nominal
 Máxima corriente
admisible
 Presión de contactos
 Resistencia de contactos

17. Simbología del relé
 Simbología empleada para representar a los relés: a) De una
bobina y un contacto interruptor. b) De dos bobinas y dos
contactos inversores.

18. Simbología del relé

19. Polarización del circuito de relé con
tensiones continua

20. Tipos de relés y aplicaciones
 Existen una enorme diversidad de relés
según las necesidades y especificaciones:
 Relés electrónicos ó estáticos. Utilizan
tiristores y triacs.
 Relés miniaturas
 Relés tipo industrial
 Relés con enclavamiento
 Relés telefónicos
 Relés para circuito impreso
 Relés reed
 Relés de mercurio

21. Relé estáticos
 Los relés estáticos no poseen ninguna pieza móvil y su funcionamiento no
está regulado por fenómenos electromagnéticos.
Principio de funcionamiento de los relés estáticos sólido. a) Con
acoplamiento óptico. b) Con acoplamiento por relé de baja potencia.

22. Relés miniaturas
Estos tipos de relé se utilizan cuando no es necesario
que se trabaje con grandes potencia.
Tanto la tensión y corrientes de la bobina y contactos
son de pequeñas potencia.

23. Relés industriales
Estos relés se emplean generalmente en potencia media y alta,
para corrientes elevadas, de larga vida.
Con tensiones de excitación en alterna ó continua entre 6V y
380V.

24. Relés con enclavamiento
 Son modelos de relés con
enclavamiento o biestables que
están fabricados por sistema
magnético.
 Su actuación puede efectuarse
mediante una sola bobina que
al recibir un impulso hace
cambiar la posición de los
contactos y necesita un nuevo
impulso de polaridad contraria
para recuperar la posición
inicial.

25. Relés para circuito impreso
 Son de reducidas
dimensiones.
 Su forma y diseño es plana
para ser montadas en
circuito impreso.
 Suelen estar accionados por
corriente continua,
conteniendo hasta un
máximo de 4 inversores.
 Se emplea en equipos
informáticos, instrumentos
de medida, alta fidelidad,
televisión, etc.
Aspecto interno de un relé plano
preparado para montaje sobre circuito
impreso. Dispone de cuatro contactos
interruptores.

26. Relés térmicos
 Se utilizan para protección de motores,
cuando alcanza una determinada
temperatura de funcionamiento, se
activa el relé provocando la desconexión
del contactor.

27. Relé electromagnético
 Detecta a una sobre intensidad debido al campo
magnético inducido por dicha corriente , haciendo que se
dispare el pico de corriente asociado
 Protege contra cortocircuitos
 Si se utiliza para proteger motores ,debe soportar el pico de
corriente en el arranque .
 Se suele utilizar en conjunción con un térmico

28. Relé magneto térmico
 Combina las acciones de los relés térmicos y
electromagnéticos .
 Protege cintra sobrecargar y contra cortocircuitos
 Disyuntor: se trata de un relé magneto térmico con un
interruptor.se utiliza para la protección de motores de
pequeña potencia

29. Relés programables
Se utilizan para el control
de máquinas y dispositivos
eléctricos. Su control y
temporización se establece
a través de una
programación que actúa
sobre unos contactos de
salida NC/NA para activar
ó desactivar máquinas y
elementos eléctricos.

30. Relés Reed
 Es un tipo de relé muy utilizado en equipos electrónicos.
 Su constitución está realizado a base de dos elementos básicos:
 Bobina de actuación
 Contactos reed
Sección esquemática de un relé reed en la que están representados sus
dos componentes básicos: bobina y contactos reed.

31. Relés Reed encapsulados
 Dado que el principio de
funcionamiento es la
atracción magnética entre
los contactos, puede ocurrir
que el campos externos,
suficientemente fuertes que
puedan llegar a actuar el
relé.
 Esto se evita empleando
encapsulados metálicos.
Relé reed con encapsulado de plástico y de forma muy similar a circuitos
integrados.

32. Relés Térmicos32
 Función: protección de motores. Censa la corriente que toma el motor de la red
→ es un Método Indirecto dado que controla el calentamiento excesivo
de las bobinas del motor. Es simple y económico.
Condiciones de funcionamiento: normales (corrientes de diseño) y anormales
(sobrecargas débiles y prolongadas).
 Accionamiento: automático en base a la propiedad de los bimetales. El disparo
provoca la apertura de un contacto, a través del
cual se alimenta la bobina del contactor
de maniobra.
 Regulación: siempre a la intensidad de
servicio del motor (pinza amperométrica).

33.  Tipos:
• de CC y CA;
• según la clase de disparo (durante el arranque deben permitir que pase la
sobrecarga temporal que provoca el pico de corriente, y activarse únicamente si
la duración del arranque resulta excesivamente larga)
• Relés de clase 10: válidos para todas
las aplicaciones, corrientes con una
duración de arranque inferior a 10
segundos.
• Relés de clase 20: admiten arranques
de hasta 20 segundos de duración.
• Relés de clase 30: para arranques con
un máximo de 30 segundos de
duración.
Clase 30
Clase 20
Clase 10
(Curvas de disparo intensidad-tiempo)
Relés Térmicos33

34. Relés Térmicos34
 Inconvenientes
• No protege cuando el calentamiento del motor se debe a causas externas
(distintas a la corriente que toma de la red).
• Curva de disparo fija.
• Protección lenta o nula contra fallos de fase.
• Si no están compensados, son sensibles a
cambios en la temperatura ambiente.
• Norma: IEC 947-4-1-1.

35. Guardamotor35
 Función: disyuntor magneto-térmico para protección de motores eléctricos;
dispositivo de arranque.
Condiciones de funcionamiento: normales (corrientes de diseño) y sobrecargas
de arranque.
 Accionamiento: automático
 Característica de disparo igual a un relé térmico, sensible a al falta de fase, con
compensación de temperatura ambiente; disparo magnético ajustado para proteger
al térmico.
 Dentro de ciertos límites reemplaza al conjunto Contactor-Térmico-Protección
falta de fase.
 Inconveniente: no permite automatización (salvo junto a un contactor).

36. Protección del motor con reles de
sobrecarga
Los relés de sobrecarga tanto térmicos como electrónicos
disparan si una corriente excesiva fluye por el motor durante
un período largo de tiempo.
La relación entre la corriente de disparo (como múltiplo de la
corriente de operación Ie) y el tiempo de disparo se refleja en
la característica de disparo del equipo.
La intensidad minima a la que se produce un disparo se
conoce como intensidad limite de disparo.
En los relés de sobrecarga oscila entre el 105 - 120% de la
intensidad ajustada.

37. Protección del motor con reles de
sobrecarga
Los relés de sobrecarga detectan la corriente del motor.
Esta corriente puede ser detectada de dos maneras fundamentales:
Térmica o electrónica.
Relé de sobrecarga térmico Relé de sobrecarga electrónico
La corriente del motor calienta la unión bimetálica
ubicada dentro del equipo.
La corriente del motor es detectada por el CT
integrado en el equipo.
La unión bimetálica se arquea. El nivel de arqueo
es función de la corriente del motor.
La corriente detectada es evaluada por la
electrónica del equipo.
Para una corriente > In (en un periodo largo de
tiempo), la unión bimmetálica acciona un contacto
auxiliar a travez de un mecanismo de disparo.
Para una corriente > In (en un periodo largo de
tiempo), La electronica interna emite un pulso al
sistema de disparo mecánico que acciona los
contactos auxiliares.
El contactor se abre y en consecuencia, la carga
se desconecta.
El contactor se abre y en consecuencia, la carga
se desconecta.
Komponente MLFB

38. Resumen
Thermische Überlastrelais 3RU11
Elektronische Überlastrelais RB10
Gegenüberstellung
1.- Relés de sobrecarga térmicos 3RU11
2.- Relés de sobrecarga electrónicos 3RB10
3.- Relés de sobrecarga electrónicos 3RB12
4.- Comparación

40.  Función: comando de uno o más circuitos eléctricos.
Condiciones de funcionamiento: normales (U e I nominales).
 Accionamiento: manual (energía proporcionada por el operador).
 Protección: si (protección contra contactos accidentales; ej carcaza de plástico).
 Parámetros:
• Tensión nominal [V]: tensión de diseño de la llave; debe ser mayor que la tensión de
red y tal que:
• Intensidad nominal [A]: intensidad de corriente bajo tensión nominal, tal que:
•Resistencia de aislamiento, ensayos dieléctricos, aptitudes de interrupción (velocidad
de cierre independiente del operador).
Llaves eléctricas40

41.  Variantes: llave unipolar doble (Fig. 1), llave unipolar triple (Fig. 2), llave de dos
posiciones (Fig. 3), llave de cambio simple (Fig. 4) y llave de cambio inversora (Fig.
5).-
41
Llaves eléctricas

42. Un PLC está proyectado para funcionar en ambientes industriales
donde son comunes altas
temperaturas y ruido eléctrico.
Los PLC no sólo controlan la lógica de funcionamiento de máquinas,
plantas y procesos
industriales, sino que también pueden realizar operaciones aritméticas,
manejar señales
analógicas para realizar estrategias de control, tales como controladores
proporcional integral
derivativo (PID).

44. Arranque y paro de un motor trifásico. Se requiere
controlar el arranque, paro e inversión de giro de
un motor trifásico de corriente alterna mediante
una estación de botones y un PLC. El sistema
deberá estar protegido con un botón de paro de
emergencia, contra corto circuitos y sobrecarga.

45. El PLC CPM1 y CPM2A de Omron.
Características principales del CPM1.
Es importante conocer las características
técnicas de los Controladores Lógicos
Programables que publica el fabricante,
pues de ello depende hacer una buena
elección para una correcta aplicación,
buscando siempre abatir costos.

47. ESTRUCTURA BÁSICA DE UN PLC
Unidades funcionales
Un PLC se compone de 4 unidades
Funcionales:
- Unidad de memoria
- Unidad lógica
- Unidad de salidas
- Unidad de entradas

48. Detección
Mando:
Dialogo hombre maquina:
Programación
Redes de comunicación:
Sistemas de supervisión:
Control de procesos continuos:
Entradas- Salidas distribuidas:
Buses de campo:
:

49. Maniobra de máquinas
Maquinaria industrial de plástico
Máquinas transfer
Maquinaria de embalajes
Maniobra de instalaciones:
Instalación de aire acondicionado, calefacción...
Instalaciones de seguridad
Señalización y control:
Chequeo de programas
Señalización del estado de procesos

51. ARRANQUE DE
MOTORES CON PLC
Docente: John Flores

52. INTRODUCCION
Los Controladores Lógicos Programables (PLC) permiten
realizar funciones lógicas combinacionales y secuenciales
mediante la programación utilizando funciones lógicas o
por diagramas de contactos.
Los PLC se utilizan como elementos básicos de control y
automatización.

53. Por ejemplo, el cuerpo humano es un SISTEMA DE
CONTROL.
Ver – Ojos
Oír – Oídos
Probar – Lengua
Sentir – Piel
Oler – Nariz
Entrada
Cerebro
Hablar
Caminar
Mover
Salida
Lógica

55. Ing. Edwin Javier Villalba Cabrera
MODERNOS, cuando los componentes de su lógica están
constituidos por equipos digitales, diseñado en base a
microprocesadores, como un PLC.
Lógica SalidasEntradas
Pulsador
Marcha
Pulsador
Paro
Interruptor de
posición
Contactor de
fuerza
Lámparas
Display
PLC
Lógica SalidasEntradas
Pulsador
Marcha
Pulsador
Paro
Interruptor de
posición
Contactor de
fuerza
Lámparas
Display
PLC

56. Automatización relativamente económica
Permite la grabación, copia e impresión del programa
Salida a relé con gran capacidad de corte
Protección del programa de usuario
Ventajas de los controladores
lógicos

57. 57

58. Dependiendo de la tecnología
 Eléctricos
 Electrónicos

59. Por la categoría de servicio
Las aplicaciones de los contactores, en función de la categoría de servicio, son:
•AC1 (cos φ>=0,9): cargas puramente resistivas para calefacción eléctrica.
•AC2 (cos φ=0,6): motores síncronos (de anillos rozantes) para mezcladoras,
centrífugas.
•AC3 (cos φ=0,3): motores asíncronos (rotor jaula de ardilla) en servicio
continuo para aparatos de aire acondicionado, compresores, ventiladores.
•AC4 (cos φ=0,3): motores asíncronos (rotor jaula de ardilla) en servicio
intermitente para grúas, ascensores

60. 5.5.-Conexiones de las entradas y salidas

61. CIRCUITOS DE CONTROL
EN PROYECTOS
Antonio Vives

62. CIRCUITOS DE CONTROL EN
PROYECTOS
Para el control de los proyectos se
emplean circuitos eléctricos y
electrónicos.
En estos circuitos debemos destacar por
su aplicación a dos componentes:
los relés los transistores

63. El relé en circuitos de control
 Se trata de un electroimán que gobierna a
un conmutador. Al pasar corriente por la
bobina atrae a la armadura y, al moverse
ésta, se cambia el contacto móvil.