Conceptos Básicos de Electricidad y Electrónica: Control y Protección de Motores

Comando Eléctrico

Se define como la forma o método empleado para poner en funcionamiento los diferentes dispositivos y elementos del control eléctrico.

Control Eléctrico

El término control del motor expresa el concepto de mando o maniobra de este y significa fundamentalmente controlar alguna operación del motor, como por ejemplo la partida, la parada, etc.

Tipos de Control

Control Manual

En este tipo de control de motores, un operador debe efectuar todas las operaciones y ajustes necesarios incidiendo directamente sobre el mando a través de dispositivos manuales, tales como: interruptores, actuadores, etc.

Control Semiautomático

En este tipo de control el operador participa indirectamente sobre el control de la máquina o sistema, mediante la acción de una botonera y todas las operaciones necesarias se efectúan automáticamente por medio de dispositivos internos comandados eléctricamente.

Control Automático

En el control automático el sistema o circuito es conectado en una condición y actúa comandado por dispositivos auxiliares automáticos tales como: sensores, limit switch (límites de nivel de carrera), etc.

Elementos de Control

Contactor

Es un aparato de maniobra y se define como un dispositivo accionado por medios electromagnéticos, que sirven para establecer o interrumpir repetidamente un circuito eléctrico.

Características:

• Presta seguridad en la apertura y cierre de sus circuitos.
• Comando a distancia.
• Elevada frecuencia de maniobra.
• Elevada duración mecánica.

Partes que constituyen el Contactor:

• Bobina.
• Parte fija donde va montada la bobina.
• Parte móvil.
• Contactos principales (fuerza)
• Contactos secundarios (móvil)
• Espira de sombra.

Placa característica del Contactor:

• Marca.
• Modelo.
• Variables eléctricas (voltaje, corriente y potencia)
• Cantidad de contactos móviles o secundarios o de control.

Elección de un Contactor:

• Valores de voltaje con los cuales se va a trabajar.
• La potencia del motor.

Uso del Contactor

Categorías:

• AC1: para cargas resistivas o ligeramente inductivas. Resistencias de calefacción y hornos de resistencia.
• AC2: arranque de motores de anillo rosante.
• AC3: arranque de motores jaula de ardilla y desconexión cuando los motores están funcionando. Al cierre de sus contactores se establece una corriente de partida de entre 5 a 8 veces la corriente nominal.
• AC4: arranque de motores jaula de ardilla frenado por contracorriente.

Botoneras

Es un dispositivo de control, estas actúan en forma mecánica abriendo o cerrando el circuito auxiliar o a otros elementos de control. Las botoneras pueden ser operadas desde cualquier punto basta tan solo con accionar un botón que define su función. Existen dos tipos de botoneras, una de tipo momentáneo y otra de tipo mantenido.

Características de las botoneras:

• Los contactos normalmente cerrados son usados para detener o parar.
• Los contactos normalmente abiertos son usados para las partidas.
• Las botoneras tienen indicada las funciones de sus contactos.

Significado de los colores en las botoneras:

Indicador Piloto

Son dispositivos de indicación luminosa y forman parte importante en todo circuito, mostrando al operador o alertando el funcionamiento de este.

Protecciones

En condiciones normales de operación a través de los conductores de una instalación estará circulando la corriente que le demanden los artefactos que estén conectados a ella. Y si dichos conductores han sido seleccionados correctamente, su temperatura estará dentro del rango normal de operación. Si se presenta alguna falla o anomalía en el circuito o funcionamiento o en algún artefacto conectado a la instalación distinta a la de un corte de línea, los conductores serán sometidos a corriente y temperaturas muy elevadas, poniendo en peligro la instalación y el medio ambiente que lo rodea.

Fallas de Sobrecorriente

1. Cortocircuito: es la falla o anormalidad que consiste en la unión prácticamente sin resistencia entre conductores bajo tensión eléctrica. Este hecho ocasiona un aumento de corriente de tal magnitud que puede someter a los aparatos o elementos de la instalación a esfuerzos mecánicos y térmicos. Para evitar daños y destrucción se debe emplear una protección adecuada cuyo fin es limitar la duración y magnitud de la corriente de cortocircuito.

Protecciones contra cortocircuito

La protección contra cortocircuito o fallas a tierra se efectúan mediante fusibles o bien con interruptores electromagnéticos instantáneos, es decir, interruptores automáticos.

• Fusibles: son dispositivos de protección cuya misión es interrumpir un circuito eléctrico cuando la corriente que pasa por ellos sobrepasa el valor preestablecido en un tiempo determinado.
• Interruptor automático: son dispositivos de protección que sirven para cerrar o interrumpir un circuito eléctrico tanto en condiciones normales como en condiciones de falla especialmente en cortocircuito.
• Interruptor automático convencional: consiste en un interruptor termomagnético que emplea un elemento magnético de acción instantánea para la protección de cortocircuito.
• Interruptor automático solo magnético: posee solo la protección magnética contra cortocircuito, se utiliza cuando la corriente del motor es muy elevada con el fin de evitar que desconecte el interruptor durante el arranque del motor.

Protección del alimentador de los motores de cortocircuito y fallas a tierra

El dispositivo de protección deberá tener un valor nominal o ajuste no mayor que el valor nominal o ajuste preestablecido para el dispositivo de protección de circuito normal de un motor de mayor potencia, más la suma de las corrientes nominales a plena carga de los demás motores protegidos por el alimentador.