Un contactor es un interruptor controlado electromagnéticamente que se utiliza en la tecnología de control y automatización para encender y apagar cargas eléctricas como bombas, motores, calentadores o ventiladores. En la tecnología del agua y las aguas residuales, el contactor es un componente central de los equipos de conmutación, ya que permite un control fiable y rápido de los sistemas eléctricos.
Índice
Estructura de un contactor
Un contactor consta de varios componentes funcionales que se adaptan con precisión entre sí para conmutar cargas eléctricas de forma segura. Los componentes más importantes son
Bobina magnética:
- Convierte la energía eléctrica en movimiento mecánico.
- Funciona con corriente continua o alterna (según la versión).
Ancla:
- Pieza móvil que es atraída por el campo magnético de la bobina y cierra los contactos principales.
Contactos principales:
- Contactos que permiten el paso de corriente a la carga (por ejemplo, una bomba).
- Diseñado para altas corrientes y ciclos de conmutación.
Contactos auxiliares:
- Contactos más pequeños que realizan funciones de control, como la activación de las luces de señalización o la señalización del estado de conmutación.
Vivienda:
- Protección contra las influencias ambientales y el contacto eléctrico.
- A menudo se compone de plástico termoplástico o termoendurecible.
Mecanismo de resorte:
- Restablece la armadura a su estado inicial cuando la bobina ya no está activa.
Funcionamiento del contactor
El contactor funciona según el principio de atracción electromagnética. El proceso puede dividirse en tres pasos:
Aderezo:
- Cuando se aplica una tensión a la bobina, se genera un campo magnético.
- Este campo magnético atrae al inducido, que cierra los contactos principales e inicia el flujo de corriente hacia la carga.
Estado de espera:
- Mientras la bobina está excitada, el inducido permanece atraído por el campo magnético.
- La corriente eléctrica fluye a través de la carga (por ejemplo, una bomba o un aireador).
Reinicia:
- En cuanto se desconecta la tensión de la bobina, el campo magnético desaparece.
- Un muelle de retorno mueve el inducido a la posición de arranque, lo que abre los contactos principales e interrumpe el flujo de corriente.
Foto: Nuestro equipo de conmutación para el sistema ALMA CHEM MCW CP
Parámetros técnicos de los contactores
Tensión y corriente nominales:
- Los contactores están diseñados para tensiones (por ejemplo, 24 V CC, 230 V CA, 400 V CA) y corrientes específicas.
- Las aplicaciones típicas en la tecnología del agua requieren contactores con una capacidad de transporte de corriente de 10 A a más de 100 A.
Capacidad de conmutación:
- Define qué potencia puede conmutar el contactor de forma segura.
- Clasificación en AC1 a AC4:
- AC1: Cargas no inductivas o débilmente inductivas (por ejemplo, calefactores).
- AC3: Cargas inductivas como motores eléctricos.
Ciclos de conmutación:
- Número de ciclos de conmutación que un contactor puede realizar con seguridad a plena carga.
- Los contactores industriales están diseñados para soportar hasta 10 millones de ciclos de conmutación.
Velocidad de conmutación:
- Tiempo transcurrido entre la aplicación de la tensión de la bobina y el cierre de los contactos principales (normalmente: 10-50 ms).
Temperatura ambiente:
- Los contactores suelen estar diseñados para temperaturas de funcionamiento entre -20 °C y +60 °C.
Campos de aplicación de los contactores en la tecnología del agua y las aguas residuales
Los contactores desempeñan un papel fundamental en la automatización y el control de los sistemas de tecnología del agua:
1. control de las bombas
- Los contactores conmutan los motores de accionamiento principal en estaciones de bombeo y depuradoras.
- Ventajas:
- Alta fiabilidad con operaciones de conmutación frecuentes.
- Protección contra sobrecarga mediante combinación con relé de sobrecarga.
2. control de los sistemas de ventilación
- En las plantas de tratamiento biológico aerobio, los contactores se utilizan para conmutar soplantes y aireadores según sea necesario.
- Los ciclos de conmutación pueden activarse mediante señales procedentes de sensores de oxígeno o unidades de control.
3. conmutación de los sistemas de calefacción
- Los contactores controlan los calentadores de los reactores de precipitación para mantener los procesos químicos a la temperatura óptima.
4. controles automatizados en sistemas de membrana
- En los sistemas de ósmosis inversa y nanofiltración, los contactores conmutan bombas y válvulas de alta presión.
5. circuitos de agua de refrigeración y caldera
- Los contactores controlan las bombas de circulación que garantizan el control de la temperatura en los circuitos de refrigeración y las calderas.
Ventajas de los contactores
Fiabilidad:
- Su larga vida útil y sus elevados ciclos de conmutación garantizan un funcionamiento sin problemas.
Control sencillo:
- Compatible con sistemas de automatización como PLC (controladores lógicos programables).
Protección contra sobrecarga:
- En combinación con relés de protección o fusibles, los contactores ofrecen una protección completa contra sobrecargas y cortocircuitos.
Flexibilidad:
- Amplia selección de tensiones y corrientes para diferentes aplicaciones.
Seguridad:
- El aislamiento eléctrico entre el circuito de control y el de carga reduce el riesgo de cortocircuitos y sobretensiones.
Foto: Nuestros equipos de conmutación para el sistema de ósmosis inversa OSMO de ALMA. Los contactores del motor en el armario de distribución son claramente visibles.
Retos y mantenimiento
Contacto erosión
- Causa:
- Arco eléctrico al abrir los contactos.
- Solución:
- Uso de contactos de óxido de plata-cadmio para reducir la combustión.
- Compruebe y limpie periódicamente los contactos.
Sobrecalentamiento
- Causa:
- Sobrecarga permanente o mal contacto.
- Solución:
- Utilización de relés de sobrecarga y dimensionamiento correcto del contactor.
Desgaste mecánico
- Causa:
- Ciclos de conmutación frecuentes.
- Solución:
- Sustituya el contactor una vez alcanzados los ciclos de conmutación máximos.
Opciones de optimización con contactores modernos
Bobinas de bajo consumo
- El uso de bobinas controladas electrónicamente reduce el consumo de energía.
Contactor inteligente
- La integración en sistemas de control digitales permite supervisar los estados de funcionamiento y realizar un mantenimiento predictivo.
Combinación con convertidores de frecuencia
- Los contactores trabajan junto con los convertidores de frecuencia para optimizar el control del motor y minimizar las pérdidas de energía.
Conclusión
Un contactor es un componente indispensable en la tecnología de control para el tratamiento de aguas y aguas residuales. Gracias a su capacidad para conmutar altas corrientes de forma segura, desempeña un papel clave en la automatización de procesos industriales. Mediante el uso selectivo de contactores, los sistemas pueden funcionar de forma eficiente, fiable y segura. El mantenimiento regular y el uso de bobinas modernas y energéticamente eficientes contribuyen a optimizar aún más el funcionamiento y a prolongar la vida útil de los sistemas.
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