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APLICACIONES ELÉCTRICAS : ELECTROIMANES Y RELEVADORES
Un electroimán es un bobinado recorrido por corriente eléctrica, por cuya razón forma un campo magnético; si dentro del bobinado hay un núcleo de hierro, ese campo magnético estará considerablemente reforzado. La figura 1 nos da la imagen más elemental y un poco burda de un electroimán, dispositivo que ha reemplazado en la mayoría de las aplicaciones a los imanes naturales y artificiales. Estos últimos, o sea los imanes comunes suministran campos magnéticos de densidad relativamente reducida, o cuando se los fabrica especialmente para tener campos de elevada intensidad, resultan costosos. Además, el campo magnético que suministran no es controlable puesto que dan una cierta cantidad de líneas de fuerza, y esa cantidad es fija, hasta que se va reduciendo por envejecimiento. Cuando se desea la posibilidad de graduar la intensidad del campo magnético, y también poderlo cortar o anular en cualquier momento, se construyen electroimanes, es decir núcleos de hierro con bobinados por los que pasan corrientes eléctricas.
Fig. 1- Forma de actuar de un electroimán |
Si en un electroimán se quiere variar la densidad magnética, podemos hacer aumentar o disminuir la intensidad de la corriente eléctrica que pasa por el bobinado. Si queremos que en un momento dado deje de haber campo magnético , basta cortar la corriente, o sea abrir el circuito de la pila que vemos claramente en la figura 1.
Para su uso en la industria se construyen electroimanes de la forma que se ve en la figura 2. |
Fig. 2 - Un electroimán para levantar pesos |
Tienen tres partes netamente definidas: la culata, la armadura y el bobinado. La armadura es la parte móvil a la que se enganchan los objeto, que se deben transportar, y la culata está asegurada a la grúa o guinche. Arrimando una pieza a la otra y cerrando el circuito de la corriente, quedan fuertemente adheridas y el peso enganchado puede transportarse.
Para el transporte y movimiento de caños o grandes piezas de hierro o acero, pueden simplificarse notablemente los electroimanes. |
Fig. 3 - Un electroimán para levantar caños de hierro |
Veamos al efecto la figura 3 que nos muestra uno de los modelos usados para transportar caños de hierro. Al apoyar la culata con su bobinado sobre el caño, sus extremos inferiores ahuecados en forma cilíndrica apoyan directamente sobre el caño, y éste hace de armadura, quedando fuertemente adherido cuando se hace pasar corriente por la bobina. La grúa no tiene más que enganchar en el ojal superior de la culata para llevar el caño a otra parte. |
Se construyen, además de los dos modelos presentados, muchos otros para diversas aplicaciones. En los electroimanes se puede conseguir la densidad magnética más alta que permita el núcleo, y si esa cifra fuera insuficiente, se pone un núcleo más grande, todo de acuerdo con los pesos a levantar. Se puede invertir la polaridad magnética con sólo invertir el sentido de la corriente eléctrica que recorre el bobinado, según lo sabemos, y se quede cortar el funcionamiento del electroimán con sólo cortar la corriente que lo alimenta mediante una llave o interruptor.
Tan interesantes dispositivos se emplean también para otros usos que el de levantar pesos. De entre esos otros usos describiremos el funcionamiento de uno de los más conocidos, tanto para conocer una aplicación de los electroimanes como para aprender su funcionamiento.
Fig. 4 - Una campanilla eléctrica |
Una de las más interesantes aplicaciones de los electroimanes la tenemos en la campanilla eléctrica, utilizada para llamar la atención a los moradores de una casa o para avisar al personal auxiliar del hogar o de la oficina. También se emplean campanillas en instalaciones de alarma de incendios, teléfonos, etc.
Para estudiar el modo de funcionar, veamos de qué se compone, según lo ilustra en forma esquemática la figura 4. En el centro tenemos un electroimán con su bobina, la cual está alimentada con dos pilas en serie, pero el circuito no está cerrado directamente, sino que, si observamos la figura, pasa por una serie de piezas cuya misión explicaremos de inmediato. |
Campanilla eléctrica .
La armadura del electroimán es un trozo de hierro, pero que está sujeto a una lámina elástica, digamos un trozo recto de cuerda de reloj, que está fijo en su extremo inferior y que tiene una bolita metálica en el extremo superior. Al lado de esta bolita hay una campana, o sea una especie de cápsula metálica invertida. Si la bolita pega en la campana se produce un sonido (diríamos un "rin"). En el centro de la lámina tenemos el trozo de hierro que es la armadura del electroimán, y en el mismo lugar, pero en la cara opuesta, tenemos un saliente que está apoyado en un tornillo.
Sigamos el circuito eléctrico, o sea el que lleva la corriente eléctrica de las pilas. Del polo positivo de la pila izquierda vamos a la bobina del electroimán, de allí al soporte de la lámina elástica; de ella pasamos por el contacto de apoyo al tornillo y de aquí pasarnos a un botón pulsador y volvemos a la pilas. Quiere decir que para que el electroimán funcione todo el circuito tiene que estar cerrado, y eso ocurre cuando oprimimos el botón pulsador.
En el momento que funciona el electroimán, atrae a la armadura, o sea que la lámina se tuerce hacia la izquierda y la bolita pega en la campana. Pero al mismo tiempo se corta el circuito eléctrico en el contacto con el tornillo. Con ello, el electroimán deja de funcionar y la armadura queda libre. Corno la lámina es elástica vuelve sola hacia la derecha, pero al hacerlo cierra nuevamente el circuito en el tornillo, y entonces vuelve a funcionar el electroimán si mantenemos apretado el botón pulsador. Nuevo golpe sobre la campana, nueva interrupción del circuito, nueva vuelta atrás de la lámina y así siguiendo. El sonido producido en la campana es un repiqueteo que todos conocemos. Al soltar el botón deja de sonar, quedando la lámina apoyada en el tornillo, que es la posición de reposo.
La pieza que sirve de apoyo al contacto que establece la lámina es un tornillo y no un tope, para poder regular su posición y buscar la que produce el sonido más continuo y estridente. En efecto, girando el tornillo se varia la distancia que recorre la lámina en su movimiento de izquierda a derecha y viceversa, y con ello se encuentra que hay una posición que da el funcionamiento óptimo. Encontrada la misma, se fija el tornillo para que no se mueva solo, con una tuerca que tiene para ese fin.
El pulsador que mencionamos no viene con la campanilla, sino que se coloca alejado de ella, precisamente en el lugar desde donde se desea llamar. Los dos cables que entran y salen al pulsador deben llevarse hasta donde él se encuentre. Las pilas, en cambio, se colocan directamente al lado de la campanilla. Debemos aclarar que hoy día no se emplean siempre pilas para alimentar las campanillas, sino que se usan generalmente transformadores con alimentación de corriente de línea.
Electroimanes de corriente alternada
Supongamos que tomamos un electroimán, tal como lo conocemos, y en lugar de conectarle una pila, según la figura 4, le aplicamos a la bobina una tensión alternada, como lo muestra la figura 5.
Fig. 5 - Un electroimán para coriente alternada
Fig. 6 - Gráfico de la corriente alternada |
El núcleo de hierro, según sabernos es una barra que se coloca dentro de la bobina. Frente al electroimán hay un disco de hierro sujetado a una pared por un resorte. Este dispositivo lo hemos colocado para comprender la explicación que sigue.
Cuando hablamos de imanes, dijimos que una barra de hierro imanada atraía pequeñas limaduras de ese metal.
Obsérvese que no se hizo distingo entre el polo Norte y el polo Sur del imán, pues ambos polos atraían las limaduras. Esto quiere decir que el trozo de hierro que acercamos al electroimán de la figura 1 será atraído por cualquiera de los extremos del mismo. Es decir que tanto el Norte como el Sur del electroimán atraen al hierro.
Si cortamos la corriente que recorre la bobina del electroimán, cesa el campo magnético y con ello la fuerza de atracción, con lo que la pieza de hierro suelta de la figura 1 caerá por no ser más atraída. |
Volvamos ahora a la figura 6, pero observando un poco la figura 5. Una tensión alternada dará origen a una corriente alternada que recorre la bobina. Y una corriente alternada se caracteriza porque cambia constantemente de polaridad. En cada ciclo de la tensión alternada tendremos que la corriente recorre la bobina, medio ciclo en un sentido y medio ciclo en sentido contrario.
Pero debemos advertir que en el instante en que se produce el cambio de polaridad, la corriente se anula, vale cero, es decir que en ese instante se anula también el campo magnético del electroimán. Durante el medio ciclo positivo, el electroimán tiene su polo Norte a la derecha y durante el otro medio ciclo es el polo Sur el que aparece a la derecha.
Ahora bien, cualquiera que sea el polo de la derecha, la chapa de hierro es atraída, venciendo el resorte, pero en el momento en que se produce la inversión de polaridad de la corriente y ésta se anula, cesa también el campo magnético y el resorte se lleva para atrás la chapa de hierro móvil. Luego vuelve a ser atraída y así sigue el proceso.
Resumiendo, la atracción sobre núcleos de hierro que producen los electroimanes alimentados por corriente alternada no es uniforme, sino que se corta dos veces por cada ciclo de la corriente, cosa que hay que tener en cuenta cuando se diseñan estos electroimanes, para darles mucha inercia y evitar la intermitencia en la fuerza de atracción.
Zumbadores o chicharras
El inconveniente recién señalado en los electroimanes alimentados por corriente alternada puede ser una ventaja al hacer campanillas para esa clase de corriente. Veamos qué es lo que ocurre. Las campanillas descriptas para corriente continua, alimentadas con pilas, pueden funcionar en corriente alternada con transformador, pero para este caso se construyen modelos más sencillos, que suprimen el contacto intermitente ilustrado en la figura 4. Tales dispositivos se denominan chicharras o zumbadores y su funcionamiento se basa en lo siguiente:
Fig. 7 - Un zumbador para corriente alternada |
La figura 7 muestra la disposición de los elementos de uno de los modelos estándar , que está provisto de campana para sonido fuerte. Tiene, al igual que los modelos comunes de campanilla, un electroimán, cuyo bobinado se conecta al secundario de un transformador. La armadura del electroimán está sujeta a una lámina elástica, fija por un extremo a un soporte y provista en el otro del martillo. |
Al pasar corriente alternada por la bobina del electroimán, se produce un campo magnético, también alternado, de modo que habrá durante un ciclo instantes de atracción máxima e instantes de atracción nula. La armadura se moverá rápidamente, acercándose (por fuerza electromagnética) y alejándose (por la elasticidad de la lámina) de la bobina, con lo que se producirá un repiqueteo del martillo sobre la campana, con un sonido aparentemente continuo. La cantidad de vibraciones por segundo es mucho mayor que en las campanillas del tipo común, pues en este caso, es precisamente el doble que el número de períodos de la corriente alternada, es decir, que siendo ésta de 50 ciclos por segundo, se producirán 100 vibraciones de la lámina en el mismo tiempo.
Hay tipos de zumbadores que suprimen la campana y dejan que el único sonido sea el producido por la vibración de la armadura del electroimán, de aquí el nombre con que se los ha designado; el sonido es mucho más suave que con la campana, por lo que será apropiado para lugares donde no sea posible utilizar las campanillas comunes por su estridencia.
Electroimanes industriales
Fig. 8 - Bobina en cortocircuito para corregir el zumbido o temblequeo. |
Para diversas aplicaciones de la industria se diseñan electroimanes de diferente aspecto y características. Asimismo, existen los que pueden ser alimentados con corriente continua, pero como la corriente alternada está más difundida, se han diseñado electroimanes especiales para corriente alterna que funcionan correctamente.
Recordemos, con referencia a esta última afirmación, el fenómeno que describimos en la figura 5. La intermitencia o zumbido que se produce por las inversiones de corriente al pasar ésta por sus valores nulos puede ser conjurada eficazmente mediante una bobina o espira en cortocircuito que abarque parte del núcleo, y colocada en la forma que se muestra en la figura 8. Se trata de un aro cerrado, que tendrá forma rectangular y que abarca a una fracción del frente del núcleo. La remanencia magnetizante que produce ese aro o espira es suficiente para reducir considerablemente el zumbido o temblequeo.
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En la misma figura 8 se observa que el núcleo no es macizo, sino que está formado por un paquete de chapas delgadas de hierro. Esto es común en todos los núcleos magnéticos cuyos bobinados son alimentados con corrientes alternadas.
De modo que existen electroimanes que trabajan con corriente continua y otros que trabajan con corriente alternada. Esto nos da una primera clasificación y forma parte del primer detalle de las especificaciones a dar al fabricante para adquirir el que convenga a nuestras necesidades.
Fig. 9 - Partes que constituyen un electroiman tipo herradura |
Otro detalle muy importante es la forma de actuar. Hay dos clases principales de electroimanes industriales, y son los de forma herradura, también llamados de armadura móvil, y los de núcleo tragante. La figura 9 nos muestra en forma sintética el tipo de armadura móvil y sus partes constituyentes. El bobinado se divide en dos partes iguales, que se colocan en los dos núcleos, conectando ambas mitades en serie entre sí, cuidando que el sentido de la corriente produzca campos magnéticos ascendente en una rama y descendente en la otra, para formar circuito magnético cerrado. Para comprobar esto, si se acerca una brújula al extremo inferior de cada núcleo, y se hace pasar corriente por las bobinas, en uno de ellos el norte de la misma debe desviarse en un sentido y en el otro en sentido contrario. |
Los electroimanes de armadura móvil pueden destinarse a muchas aplicaciones, y en cada caso la armadura tendrá adosado un dispositivo adecuado, como ser un gancho, una argolla para un cable, una palanca o barra de tracción, etc. Las aplicaciones mostradas en las figuras 2 y 3 son dos casos particulares de los muchos que hay. Generalmente, este tipo de electroimanes se destinan a trabajos rudos, al movimiento de masas metálicas grandes y fines de ese tipo.
Fig. 10 - Partes de un electroiman a núcleo tragante |
Para aplicaciones que pueden considerarse de mayor precisión o trabajos más delicados, suelen usarse los electroimanes de núcleo tragante, cuyas partes constitutivas pueden apreciarse en la figura 10. El circuito magnético es cerrado, salvo en el espacio o cámara de aire que separa la parte fija de la móvil del núcleo, o sea el contranúcleo del núcleo propiamente dicho. El extremo exterior del núcleo tiene una muesca con orificios, para fijar mediante un perno o un tomillo la pieza que debe ser movida al accionar. Las cerraduras electromagnéticas, los frenos electromagnéticos, las válvulas, etc., son otras tantas aplicaciones de este tipo de electroimanes. |
Fig. 11 - Formas de casar el núcleo y el contranúcleo para aumentar la eficacia. |
En el aspecto constructivo, no resulta conveniente que las superficies enfrentadas del núcleo y contranúcleo sean caras planas de los dos cilindros, por lo que suelen buscarse soluciones que aumenten la eficacia, dando al accionar durante el rápido acercamiento una mayor velocidad y uniformidad de la fuerza actuante o portante. La figura 11 muestra dos de las soluciones más empleadas, una de las cuales consiste en formar superficies cónicas paralelas y la otra que coloca un vástago cilíndrico de menor diámetro en el extremo del núcleo móvil, el cual penetra en un orificio cilíndrico del contranúcleo. |
En todos los casos se especifica también para este tipo de electroimanes el tipo de corriente disponible para la alimentación, continua o alternada. Además, hay que indicar la tensión de alimentación. Este dato está vinculado a la formación del campo magnético, pero por tratarse de un detalle muy importante. merece una explicación más detallada.
Fuerza portante
Fig. 12 - Forma de calcular la fuerza portante de un electroimán . NI son los Ampervueltas del bobinado. |
En todo electroimán hay un dato que es el más importante para las especificaciones de adquisición, y es la fuerza que debe realizar. Esta fuerza depende del campo magnético que se forma, el cual depende a su vez de la cantidad de espiras del bobinado y de la intensidad de la corriente eléctrica que lo recorrerá. Se acostumbra a multiplicar la cantidad de espiras por la intensidad tomada en Amperes, y ese producto se llama ampervuelta (NI). Es lo mismo hacer un bobinado de muchas espiras y pocos amperes circulando que uno de pocas espiras y muchos amperes; lo que cuenta es el producto de ambas cosas. Otro detalle importante es la longitud a recorrer por el núcleo, pues es evidente que a distancias grandes la fuerza será menor y viceversa. Y finalmente, la superficie transversal del núcleo (S), tomada en centímetros cuadrados, es el tercer dato de importancia. |
Con todos esos datos vamos a la figura 12, y allí vemos, para los que gustan de las fórmulas, una que les permitirá calcular la fuerza portante, dada en gramos de un electroimán del cual se conocen los datos antes citados. Como hay que asegurarse que circulen por la bobina los I amperes que se necesitan, hay que especificar el valor de la tensión disponible en Volt para que nos entreguen el bobinado correcto. Es de hacer notar que en los electroimanes de corriente continua, la intensidad I de la corriente se puede calcular dividiendo la tensión de alimentación en Volt por la resistencia del bobinado en Ohm, pero en corriente alternada ese cálculo no es exacto.
Electroimanes de protección
Las instalaciones y los artefactos eléctricos que se conectan a ellas funcionan normalmente hasta que algún detalle imprevista conspira contra esa normalidad. Podemos mencionar los fusibles, como el método más simple para evitar sobrecargas en las líneas, que pueden llegar a destruirlas o a perjudicar el material aislante que las envuelve. Esto es fácil de comprender, pues el metal cobre de que se hacen los alambres y cables conductores soporta temperaturas cercanas a los 1000 grados sin fundirse, pero la aislación de esos cables a los 100 grados ya se estropea, pues es a base de caucho. Y todo esto proviene del hecho de que la corriente eléctrica al pasar por los conductores produce calor, el cual no debe ser excesivo para evitar elevaciones de temperatura inadmisibles.
Los aparatos de protección de artefactos y líneas deben actuar antes que ocurran cosas que produzcan deterioros. De entre los muchos existentes, describiremos los dos más empleados como aplicación de los conceptos vistos en ésta página, por ser de interés ilustrativo y para aplicar los conocimientos adquiridos hasta ahora en todo lo explicado anteriormente. Se trata del protector de tensión mínima y el de corriente máxima.
Protector de tensión mínima
Fig. 13 - Esquema de un protector para tensión mínima. |
Todos sabemos, por haberlo oído, que cuando la tensión de la línea está muy baja, hay que desconectar la heladera, porque puede quemarse el motor. Y bien, digamos entonces qué es lo que pasa. Un motor eléctrico construido para 220 Volt, necesita que se le aplique esa tensión para funcionar, y especialmente en el momento de conectarlo hay que estar seguro de que pueda arrancar. En el caso de la heladera, la que tiene un compresor, si por casualidad el mismo queda parado en la posición de empezara comprimir el gas, el motor eléctrico necesita toda su potencia para arrancar. |
Si la tensión está muy baja, el motor no consigue arrancar y queda conectado a la línea sin girar, es decir sin producirse el fenómeno electromagnético que, entre otras cosas, le permite soportar la tensión aplicada. Entonces, la corriente absorbida por el bobinado es mucho mayor que la normal, y puede fácilmente quemarse la aislación del alambre por exceso de temperatura. Es cuando se dice que el bobinado se ha quemado y hay que rebobinarlo.
Para evitar ese inconveniente puede usarse el aparato ilustrado en la figura 13, llamado protector de tensión mínima. Es una versión del ya conocido electroimán con lámina elástica, la cual está tirada hacia arriba por un resorte graduable. La bobina del electroimán se conecta directamente a la línea y el circuito de consumo se forma con dos cables, uno de los cuales se conecta en serie con la lámina y su contacto extremo C. Mientras el electroimán tiene atraída la lámina ese contacto permanece cerrado y el circuito de consumo queda alimentado.
Pero, la fuerza del electroimán está equilibrada con la fuerza del resorte, y se gradúa este último de manera que si la tensión de la línea es de, por ejemplo, 220 Volt ( en caso de que sea ésta la tensión de línea estándar en uso en el país ) o mayor, la fuerza del electroimán alcanza para mantener cerrado el contacto C, pero si la tensión baja de 200 Volt, el resorte vence al electroimán y el circuito de consumo se interrumpe. Si lo que estaba conectado era una heladera, el motor queda desconectado hasta que la tensión de la línea, por superar los 200 Volt, permite que el electroimán venza al resorte. Esta cifra de 200 Volt, tomada como tensión mínima para el protector es arbitraria, pues puede regularse a voluntad graduando el resorte. Estos aparatos se proveen ubicados dentro de cajitas con sus bornes para conexión a la línea y su salida para el consumo.
Protector de corriente máxima
El otro caso común de protectores de aparatos o instalaciones es el dispositivo ilustrado en la figura 14. Es el llamado protector de corriente máxima y tiene también un electroimán, pero la lámina elástica 1 del mismo no tiene contactos; los tiene otra lámina, la 2, que está tirada hacia arriba por un resorte, pero no sube por estar soportada por un gancho que tiene en el extremo la lámina elástica 1.
Fig. 14 - Esquema de un protector de corriente máxima |
La corriente de consumo se hace pasar por la bobina del electroimán, y éste atrae la lamina 1, pero mientras la corriente no es muy grande, no alcanza a vencer la elasticidad de la lámina 1, y no puede atraerla. También puede colocársele a esa lámina un resorte de contención, regulable. Cuando por cualquier circunstancia la corriente del consumo aumenta por encima de una cifra que se considera como la máxima normal la fuerza del electroimán aumenta mucho, atrae la lámina 1 y desengancha la lámina 2, la cual abre el contacto y se interrumpe el circuito de consumo. Una vez reparada la falla que había en la instalación, se vuelve a enganchar la lámina 2 en la 1 mediante un botón o una palanquita que aparece en el frente de la cajita que contiene el aparato. |
Estos dispositivos son de una tecnología básica y fácil construcción, aunque actualmente se hayan reemplazado por dispositivos electrónicos, se adquieren pidiéndolos para la intensidad de corriente máxima que permite la línea, de acuerdo con el grosor de los cables. Reemplazan con ventaja a los fusibles porque no se queman cuando hay un exceso de corriente, sino que sirven indefinidamente.
Relevadores
Fig. 15 - Partes principales de un relevador |
Con los nombres de relevadores, relays o directamente relés se conocen en las aplicaciones electrónicas a unos electroimanes destinados a cerrar o abrir circuitos eléctricos en una serie de combinaciones interminables. Como todo electroimán, tienen su armadura, su núcleo y su bobinado, corno partes principales, dispuestos de la manera que muestra la figura 15, o algo similar. La armadura móvil es generalmente frontal con respecto al núcleo central, y se trata de una placa con gozne o bisagra, para que pueda tener un movimiento de giro acercándose al núcleo cuando la bobina está alimentada por corriente y alejándose del mismo con ayuda de un resorte cuando esa corriente se interrumpe. |
Quiere decir que como electroimán, el aparato trabaja en la forma conocida: si cerramos una llave y hacemos pasar corriente por la bobina, la armadura móvil es atraída y se pega contra el extremo frontal del núcleo; si abrimos esa llave, la armadura se abre por acción del resorte. La corriente puede ser continua o alterna, según la haya previsto el fabricante, y se especifica siempre la tensión de alimentación.
Fig. 16 - Contactor de cierre (A) y de apertura (B) |
En estos aparatitos no interesa la fuerza portante, pues basta que ella alcance para vencer la tracción del resorte y presionar sobre las láminas elásticas que constituyen la segunda parte del relevador. Estas láminas constituyen la razón de ser del dispositivo, y pueden tener desde dos, como mínimo, hasta cualquier cantidad.
La figura 16 nos muestra los dos tipos más simples, que son el de cierre de un circuito y el de apertura de un circuito. Entre las dos láminas hay un trozo de material aislante, corno la fibra u otro, que permite sujetarlas por el extremo donde están los terminales de conexión. |
El otro extremo de las láminas es el que tiene los contactos. Cuando la armadura es accionada por el electroimán, las láminas se curvan y los contactos ocurren o dejan de estar cerrados, como en A y B de la figura 16.
Fig. 17 - Contactor de apertura y cierre (A) y de cierre y apertura (B) . |
También se puede, mediante un juego de tres láminas, abrir un circuito y cerrar otro, en ese orden o en el orden inverso, según lo muestra la figura 17. Obsérvese que según la disposición de los contactos de las tres láminas, al producirse la presión de la armadura, una cosa ocurre antes que la otra y ese orden debe ser elegido al especificar las características del relevador deseado. |
Tenemos, entonces, que los relevadores no son otra cosa que llaves de apertura y cierre de circuitos eléctricos, pero que son accionadas mediante un electroimán, cosa que permite que el botón de cierre que cierra el circuito de la bobina esté lejos, en otro lugar, bastando que los cables vayan desde ese botón hasta la bobina. También tenemos la ventaja de poder cerrar o abrir muchos circuitos al mismo tiempo y otra no despreciable de que con un circuito de corriente débil (el de la bobina) podemos accionar circuitos de fuerte corriente, pues los contactos pueden fabricarse con esa característica.
Fig. 18 - Vista de un relevador de láminas múltiples. |
La figura 18 nos muestra un modelo de relé múltiple, capaz de abrir y cerrar varios circuitos, comandado desde el lugar en donde se encuentre el botón o la llave que cierra el circuito de la bobina. La industria provee una gran variedad de relevadores, y las especificaciones contienen como dato fundamental la tensión y clase de corriente en la alimentación, y la cantidad de contactos de cierre y de apertura que hacen falta, con indicación de la corriente máxima que deben maniobrar, a los efectos de determinar las dimensiones y material constitutivo de los mismos. En la actualidad, estos dispositivos también pueden ser reemplazados por los SSR, Solid State Relays, o relés de estado sólido, que cumplen la misma función pero son fabricados con semiconductores . |
Relés de estado sólido
El estado sólido se refiere a los relés fabricados con materiales de silicio o germanio que funcionan con los mismos principios básicos que los transistores y diodos. En la mayoría de los casos, el relé no es más que un transistor, ya sea de tipo PNP o NPN. En otros casos, el relé de estado sólido es un rectificador controlado por silicio (SCR). Por supuesto, las disposiciones del circuito son tales que permiten la conmutación necesaria para la acción del relé. Otras características, que no están fácilmente disponibles en los relés electromecánicos, también están disponibles en este tipo de relé. Como en todo, hay ventajas y algunas limitaciones o desventajas. En la mayoría de los casos, el fabricante señalará las ventajas y usted debe conocer las limitaciones examinando detenidamente la información proporcionada por el fabricante del dispositivo.
Una de las primeras diferencias observadas entre los relés electromecánicos y de estado sólido es la ausencia de una bobina y sin contactos. El relé de estado sólido necesita voltaje y corriente muy bajos para hacer su trabajo de conmutación.
El transistor o SCR realiza la conmutación real y el cambio en el voltaje de control hace que el dispositivo semiconductor conduzca o no conduzca de acuerdo con el voltaje de control aplicado a sus elementos. La figura siguiente es un ejemplo de un relé de estado sólido.
Figura: relés de estado sólido
Contactores para accionamientos eléctricos
Introducción
– Un contactor es un interruptor el cual es accionado mediante un electroimán.
– Aplicando tensión a la bobina del electroimán se consigue la apertura o
cierre del interruptor.
Se divide en tres partes:
– Contactos de potencia a través de los cuales se alimenta el circuito de potencia.
– Contactos auxiliares para el gobierno y control del electroimán y otros elementos del
circuito
– Electroimán que acciona los contactos de potencia y los auxiliares.
Funcionamiento del contactor
Fig.: Contactor en reposo
Fig.: Contactor conectado
Fig. : Contactores para accionamientos eléctricos
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