Guía de selección de contactores 100-D
Un contactor es un dispositivo de conmutación eléctrica. Forma parte de la familia de relés pero se utiliza para aplicaciones en las que intervienen corrientes elevadas. Los contactores son muy versátiles y normalmente se utilizan para conmutar motores, circuitos de iluminación y condensadores (para la corrección del factor de potencia). Como su nombre lo indica, un contactor tiene funcionalidades similares a un interruptor de encendido y apagado ordinario, ya que también se utiliza para abrir o hacer contactos en un circuito eléctrico.
Un contactor consta de un conjunto de contactos de potencia, un electroimán y un resorte alojado en un recinto. Se diferencia de los interruptores estándar en que tiene un electroimán que sujeta los contactos de alimentación cuando se energiza. Además, algunos contactores están equipados con economizadores incorporados para reducir el consumo de energía dentro de sus bobinas. Un contactor puede funcionar como parte de un dispositivo de control de potencia o como parte de un arrancador de motor o por sí solo.
Principio de funcionamiento de los contactores
El principio básico de funcionamiento de los contactores es similar al de los relés electromecánicos. La diferencia es que los contactores están diseñados específicamente para transportar mucha más corriente que los relés estándar y, por lo tanto, se conectan a dispositivos de carga de alta corriente. Por ejemplo, los relés estándar no se pueden usar para conmutar circuitos cuya clasificación de corriente supere los 20 A (amperios), pero los contactores están disponibles con una clasificación de hasta 12500 amperios. Los contactores también cuentan con voltajes de bobina altos, a diferencia de otros relés. Es posible controlar los contactores de forma remota cuando se utilizan en aplicaciones de control de circuitos a gran escala. Sin embargo, los contactores solo pueden hacer o romper contactos en un circuito de energía eléctrica cuando están excitados. No proporcionan protección contra cortocircuitos.
Entonces, ¿cómo enciende o apaga un contactor un circuito eléctrico de alta corriente? Como se mencionó anteriormente, los contactores incorporan contactos de potencia cargados por resorte y un electroimán. Cada vez que pasa una corriente eléctrica a través del contactor, la bobina electromagnética se energiza y produce un campo electromagnético. El campo electromagnético generado atrae la armadura, cerrando así el espacio entre los contactos y, por lo tanto, activando el circuito de energía eléctrica.
Para contactores equipados con electroimanes partidos, el campo generado atrae la mitad móvil del electroimán hacia el electroimán fijo. Esta acción hace que los contactos se cierren, encendiendo el circuito. Mientras el electroimán permanezca excitado, los contactos permanecerán cerrados y el circuito de alimentación estará encendido. Sin embargo, cuando la bobina electromagnética se desenergiza, el contacto de alimentación móvil será empujado de regreso a su posición normal por la acción del resorte.
Tenga en cuenta que los contactos están cargados por resorte para que puedan abrirse y cerrarse muy rápidamente, lo que ayuda con la supresión del arco. Esto asegura que el contactor sea capaz de interrumpir corrientes altas con daños mínimos durante una vida útil más prolongada. Sin embargo, es probable que los contactos móviles reboten al hacer contacto rápidamente con los contactos fijos. Se pueden usar contactos bifurcados o gemelos para mejorar la confiabilidad del contactor y evitar el rebote de los contactos móviles.
Para proporcionar potencia de excitación a la bobina electromagnética del contactor, se puede utilizar CA o CC, o incluso un voltaje universal. Los contactores con bobinas universales pueden funcionar tanto con voltajes de CC como de CA. Durante las operaciones de conmutación, la bobina drena una pequeña cantidad de energía. Por lo tanto, se recomienda incluir circuitos economizadores para reducir la potencia consumida por la bobina del contactor durante la conmutación.
Los contactores operados por CA tienen bobinas de protección integradas con sus bobinas de CA. Las bobinas de sombreado retrasan la desmagnetización del núcleo electromagnético, lo que evita las vibraciones. De lo contrario, las bobinas de CA podrían vibrar cada vez que la corriente alterna pasa por cero. Los contactores con bobinas DC no requieren bobinas de sombreado ya que el flujo magnético producido es constante.
La serie de contactores Allen-Bradley 100-D
La serie 100-D compacta pero potente de contactores IEC es fabricada por Allen-Bradley/Rockwell Automation. Son contactores versátiles y de rendimiento excepcional, diseñados con alta potencia de conmutación para manejar corrientes de alto nivel de motores modernos y otras cargas eléctricas. Tienen dos conexiones de alimentación separadas por polo, lo que mejora en gran medida la confiabilidad de la conexión y la facilidad de cableado, ahorrándole un tiempo valioso. Además, los contactores 100-D se consideran altamente eficientes ya que sus bobinas tienen un bajo consumo de energía. Además, su diseño de marco más pequeño ahorra mucho espacio en el panel. Lo que es más importante, los contactores 100-D cumplen con la directiva RoHS (Restricción de Sustancias Peligrosas) ya que están hechos de materiales ecológicos, lo que le brinda una mejor opción para su personal de trabajo y el planeta en general.
Cómo elegir el contactor 100-D correcto
Aunque el contactor es probablemente uno de los componentes más utilizados en aplicaciones industriales o de control de motores, para seleccionar el correcto es necesario que proporcione información detallada sobre la aplicación. Con respecto a los contactores 100-D, primero debe especificar el tipo de carga que necesita que maneje el contactor según las categorías de utilización de IEC.
Basado en la aplicación en la categoría de utilización IEC
Debe caracterizar la aplicación del contactor que planea comprar según el tipo de carga (categorías de utilización IEC - IEC 60947). Las cargas eléctricas se clasifican en varias clasificaciones de CA (AC-1, AC-2, AC-23, etc.). Cuanto mayor sea la clasificación de CA, más inductiva se vuelve la carga eléctrica. En caso de que no esté seguro de la categoría de carga específica, se requiere una descripción completa de la naturaleza de la carga eléctrica para su aplicación particular. Hay tres aplicaciones principales de los contactores 100-D que incluyen:
Arrancadores de motor: los contactores 100-D se pueden usar en circuitos de arranque de motor con configuraciones Star Delta o Direct-on-line (DOL). En estos circuitos, se utilizan para operaciones de conmutación junto con dispositivos de protección contra cortocircuitos y relés de sobrecarga.
Conmutación de bancos de capacitores: en los bancos de capacitores, los contactores 100-D se pueden usar para encender o apagar los capacitores, según los requisitos de potencia reactiva especificados. Los contactores seleccionados para la conmutación de condensadores deben poder controlar las altas corrientes transitorias que se forman durante la conmutación. En tales aplicaciones, se deben proporcionar resistencias adicionales para reducir las corrientes de irrupción durante las operaciones de conmutación.
Control de circuitos de iluminación: los contactores 100-D se pueden usar en circuitos de iluminación controlados por temporizador para cambiar las luces residenciales, comerciales y de la calle. En esta aplicación, los contactores 100-D utilizados deben tener dos bobinas donde una de las bobinas se utilizará para abrir los contactos y la otra para cerrar los contactos. Cuando se excita, la bobina de cierre cierra los contactos, cortando el suministro de corriente a la bobina. Se utilizan medios mecánicos para mantener los contactos cerrados. La bobina de apertura se utilizará entonces para abrir los contactos.
Después de identificar el tipo específico de carga que manejará el contactor que está considerando, según las categorías de uso de IEC, el siguiente paso será especificar completamente los siguientes 3 elementos clave para seleccionar el contactor 100-D adecuado para su aplicación.
Selección de bobina
La bobina es una parte del electroimán que se utiliza para energizar el contactor, para encender y apagar los polos principales. Al elegir la bobina del contactor, debe tener en cuenta algunos factores:
El tipo de voltaje de operación: Los contactores 100-D pueden ser operados por CA, CC o universales. Las bobinas de contactores universales pueden funcionar con voltajes de CC o CA.
El voltaje de la bobina: El voltaje de la bobina es a menudo diferente del voltaje de los contactos principales. Los contactores 100-D operados por CA con bobinas convencionales están disponibles con los siguientes voltajes de CA: 24 V, 48 V, 100 V, 110 V, 120 V, 200 V, 208 V, 220 a 230 V, 240 V, 277 V, 380 a 400 V, 415 V, 440 V, 480 V, 500 V, 550 V y 600 V. Para bobinas electrónicas con interfaz EI, los voltajes de CA disponibles dentro de la serie de contactores 100-D incluyen: 24 V, 42 a 64 V, 100 V, 110 a 130 V, 200 V, 208 a 277 V, 200 a 220 V , 230 a 250 V, 380 a 415 V, 380 a 500 V, 440 a 480 V y 500 V. Además, debe seleccionar la frecuencia de suministro correcta para las bobinas de CA. Los contactores 100-D proporcionan una frecuencia de 50/60 Hz para las bobinas de CA.
Si prefiere un contactor 100-D operado por CC, los voltajes de CC disponibles para bobinas convencionales incluyen 24 V, 48 V, 110 V, 125 V y 220 V. Para bobinas electrónicas con interfaz EI, los contactores 100-D proporcionan los siguientes voltajes de CC: 24 V, 48 a 72 V, 110 a 130 V y 200 a 255 V. Además, para las bobinas de CC, debe especificar si se requiere una opción de bajo consumo de energía.
Selección de contactos principales
También denominados polos principales, los contactos principales forman parte del contactor que transporta corriente. Al seleccionar el elemento de polo principal de su contactor, considere el número requerido en formato de contactos normalmente abiertos (NA) y/o normalmente cerrados (NC). Para aplicaciones de motor, asegúrese de especificar si necesita un contactor 100-D con función de inversión o sin inversión. Un contactor sin inversión se usa para encender y apagar el motor, mientras que un contactor inversor se usa cuando necesita invertir la rotación de su motor.
Además, dependiendo de su aplicación, determine si necesita polos principales con clasificaciones de voltaje de CA o CC. Además, especifique la clasificación requerida de la corriente de conmutación de los contactos principales. Los contactores 100-D están disponibles en una amplia gama de valores nominales de corriente, que pueden oscilar entre 9 amperios y 2650 amperios.
Por último, al seleccionar los polos principales, considere la categoría de utilización IEC requerida. Las cargas/servicios eléctricos del contactor 100-D se clasifican como AC-1, AC-3…etc., DC-1 a DC-21. Esta categorización se basa en el número de ciclos de funcionamiento de arranque/parada y el tipo de carga resistiva o inductiva. En caso de que no esté seguro de la categoría de carga específica, familiarícese con la descripción completa de la naturaleza de la carga eléctrica dada (es decir, calentamiento resistivo, iluminación, etc.), corte de corriente, toma de corriente, así como el flujo continuo de corriente a través de los contactos.
Selección de contactos auxiliares
Los contactos auxiliares se utilizan para aplicaciones de circuitos de señalización y control. Especifique la cantidad requerida de contactos normalmente abiertos (NO) y/o normalmente cerrados (NC). Tenga en cuenta que la clasificación actual de los contactos auxiliares puede no ser la misma que la de los polos principales. Sin embargo, si los contactos auxiliares no se usan en aplicaciones de señalización estándar que requieren baja potencia, puede usar los requisitos de los polos principales para especificarlos. Además, algunos modelos de contactores proporcionan contactos auxiliares con retardo de tiempo. Hay una variedad de contactos auxiliares disponibles con la serie de contactores 100-D, que incluyen:
- Contactos auxiliares de montaje lateral, sin designaciones de terminales de secuencia IEC. En esta categoría, los contactos estándar tienen una clasificación de 17 voltios a 10 miliamperios, mientras que los contactos bifurcados para señales bajas tienen una clasificación de 5 voltios a 2 miliamperios.
- Contactos auxiliares electrónicos compatibles, que son muy adecuados para operaciones de conmutación de circuitos de control de baja potencia. Esta categoría tiene designaciones de terminales de secuencia IEC. Las clasificaciones de los contactos en esta categoría incluyen AC-15, DC-13, 3 a 125 V, 1 mA a 100 mA y AC-12, 250 V, 0,1 A. Contactos auxiliares electrónicos compatibles similares a la categoría 2, pero sin IEC también están disponibles las designaciones de terminales de secuencia.
Criterios de selección para accesorios de contactores 100-D
Módulos supresores de sobretensiones
Compruebe si su aplicación requiere un contactor 100-D con un supresor de picos de tensión de bobina, para limitar la tensión de pico cada vez que se interrumpen los circuitos de la bobina. Todos los contactores de bobina electrónica y DC-coil 100-D convencionales se suministran con módulos supresores integrados como característica estándar. Hay diferentes tipos de módulos supresores disponibles con la serie de contactores 100-D. Por lo tanto, seleccione el módulo que cumpla con su clasificación de voltaje y requisitos de aplicación. Los módulos disponibles incluyen:
- Módulo supresor RC (control remoto) (controlado por CA) para contactores de bobina convencional 100-D. Las clasificaciones disponibles para este módulo son de 21 V a 48 V a 50 Hz, de 24 V a 55 V a 60 Hz, de 380 V a 550 V a 50 Hz; y 440V a 600V a 60 Hz.
- Módulo supresor de varistor para contactores de bobina convencional 100-D cuyas clasificaciones de voltaje oscilan entre 55 V CA y 600 V CA
- Módulo Supresor de Varistor para contactores 100-D con bobina electrónica. Las clasificaciones de voltaje disponibles incluyen: 208 V a 277 V CA clasificados como categoría de sobrevoltaje IV (IEC 947 para 100-D... -EI), tales como requisitos de protección contra rayos, y 380 V a 500 V CA para pulsos de sobrevoltaje superiores a 1 kilovoltio.
Sistema de control
Asegúrese de verificar el tipo de sistema de control que sea compatible con su contactor 100-D seleccionado. Por ejemplo, los contactores de bobina electrónica 100-D110EA00 y 100-D110EZD11 vienen con una interfaz de PLC integrada. Otros contactores, como el 100-D300ED11, son compatibles con las interfaces de PLC de CC y CA. También hay algunos contactores en la serie 100-D que están equipados con un sistema de control modular (MCS) de Allen-Bradley.
El MCS permite a los usuarios diseñar y construir sistemas flexibles y adaptables utilizando una amplia gama de accesorios para satisfacer una variedad de necesidades. Por lo tanto, si algunos de los factores clave para la aplicación de su contactor son la facilidad de ensamblaje, el diseño moderno, el volumen reducido del gabinete, el ahorro de peso, la facilidad de instalación y modificación, asegúrese de seleccionar un contactor 100-D con un sistema de control modular.
Cumplimiento de estándares y certificaciones
Su contactor 100-D seleccionado debe cumplir con los siguientes estándares: CSA C22.2 No. 14, IEC 60947-4-1, UL 508 e IEC 60947 Tipo 2 Coordinación.
Además, verifique que el contactor 100-D elegido tenga las siguientes certificaciones: marcado CE, listado c-UL-us (archivo n.º E 41850, guía NLDX, NLDX7) y CCC (115 A a 180 A para contactores de bobina convencionales y 140 A a 420A para contactores de bobina eléctrica).
Configuraciones de contacto
La serie 100-D proporciona contactores con una amplia gama de configuraciones de contactos, que incluyen:
- Con inversión: Conexión de entrada con Wye-Delta: Conexión Main-Delta.
- Con inversión: Conexión de salida con Wye-Delta: Conexión Delta-Wye.
- Conexión delta-estrella, si los contactores 100-D115…100-D180 se utilizan como contactor en estrella.
- Estrella-Triángulo: Puente neutro para contactores 100-D630… 100-D860. Los contactores 100-D que usan juegos de terminales 100-DL requieren juegos de cableado de alimentación.
Componentes de conexión
Asegúrese de verificar los componentes de conexión que sean compatibles con su contactor seleccionado. Hay una variedad de componentes de conexión disponibles con la serie de contactores 100-D, que incluyen:
- Orejetas terminales: Hay dos tipos diferentes de orejetas terminales disponibles para usar con los contactores 100-D. Estos incluyen un juego de dos (2) terminales de lengüeta con clasificación de clase de protección IP2X basada en IEC 60529 y DIN 40 050, así como un juego de tres (3) terminales de lengüeta (UL/CSA) con un marco de cobre. Compruebe cuál de los dos es compatible con su contactor elegido. Además, se recomienda verificar si su aplicación de contactor requiere una terminal de circuito de control.
- Blindaje de terminales: La serie de contactores Allen-Bradley 100-D está disponible con un juego de dos (2) blindajes de terminales, clasificados como clase de protección IP10 según IEC 60529 y DIN 40 050. Se pueden usar para dos velocidades, inversión, ensambles estrella-triángulo/estrella-triángulo y directo en línea (DOL).
- Tapas de terminales: Se pueden usar diferentes tipos de contactores dentro de la familia 100-D con diferentes tapas de terminales. Las cubiertas de terminales disponibles dentro de esta serie incluyen un relé de panel lateral de línea y una cubierta de inversión, una cubierta de relé/arrancador inversor y una cubierta de relé/arrancador directo en línea (DOL).
- Placa de montaje: Es muy importante seleccionar la placa de montaje que manejará el montaje de sus contactos. Las placas disponibles para montar los contactores 100-D incluyen placas de montaje de acero galvanizado para combinaciones de arrancadores, así como conmutadores de montaje o interruptores de dos velocidades.
- Enclavamientos: Los contactores 100-D se pueden usar con un enclavamiento solo mecánico o con un enclavamiento doble eléctrico/mecánico. Se recomienda verificar cuál de los dos es compatible con su contactor seleccionado.
Consideraciones ambientales y de diseño
Verifique los rangos especificados de factores ambientales, como la humedad, la temperatura ambiente, etc., para asegurarse de que su contactor 100-D seleccionado funcione correctamente dentro de las condiciones de operación proporcionadas en sus instalaciones. Además, vea si su contactor requiere piezas auxiliares, como enclavamientos mecánicos, disyuntores de protección de motores, temporizadores electrónicos, relés de sobrecarga térmica o barras colectoras. Si se requiere alguna de estas piezas, seleccione la que sea compatible con su contactor 100-D elegido.
Tenga en cuenta el número total de horas que necesitaría que el contactor funcionara y si se requiere una operación de enclavamiento. Por último, identifique los requisitos de diseño específicos para el contactor que mejor se adapte a su aplicación. Los contactores 100-D están disponibles en diseños modulares o independientes. Además, ¿el contactor requerirá un gabinete como un arrancador de motor cerrado?
Conclusión
La serie 100-D de Allen-Bradley, junto con una amplia gama de accesorios, como bloques de contactos auxiliares, módulos supresores de sobretensiones, enclavamientos eléctricos y/o mecánicos, controladores PLC integrados, Sistema de control modular (MCS), relés de sobrecarga electrónicos, kits de cableado, etc., proporciona los contactores más flexibles y compactos disponibles. Son dispositivos indispensables en la mayoría de las aplicaciones de control de circuitos eléctricos. Aunque, como con todos los dispositivos eléctricos, debe encontrar el contactor 100-D adecuado que satisfaga las necesidades de su aplicación. Este artículo le brinda pautas detalladas sobre cómo elegir los elementos clave y los accesorios correctos para su contactor 100-D seleccionado, según su aplicación específica.
