Relevadores

Un relé o relevador es un aparato eléctrico que funciona como un interruptor, abrir y cerrar el paso de la corriente eléctrica, pero accionado eléctricamente. El relé permite abrir o cerrar contactos mediante un electroimán, compuesto por una barra de hierro dulce, llamada núcleo, rodeada por una bobina de hilo de cobre.

Ilustración 1. Funcionamiento del relé. Tomado de: http://www.areatecnologia.com/electricidad/rele.html

Historia del Relé

Los Relés fueron inventados en 1835 por el pionero norteamericano Joseph Henry en la Universidad de Nueva Jersey. Henry utilizó un pequeño electroimán, y especuló que los relés podrían ser utilizados para controlar las máquinas eléctricas en distancias muy largas. Henry aplicó esta idea a otra invención que estaba trabajando en ese momento, el telégrafo eléctrico (el precursor del teléfono), que fue desarrollado con éxito por William Cooke y Charles Wheatstone en Inglaterra y (mucho más famoso) por Samuel FB Morse en el Estados Unidos. 

Los relés se utilizaron posteriormente en telefónica de conmutación y equipos electrónicos y permanecieron muy popular hasta que llegaron los transistores a finales de 1940. De acuerdo con Bancroft Gherardi, cuando fue el 100 aniversario de la obra de Henry en el electromagnetismo, había un estimado unos 70 millones de relés trabajando en los Estados Unidos solamente en ese tiempo. 

Los transistores son pequeños componentes electrónicos que pueden hacer un trabajo similar a los relés, ya sea como amplificadores o interruptores. A pesar de que cambian más rápido, utilizan mucha menos electricidad, son más pequeños, y cuestan mucho menos que los relés, por lo general trabajan sólo con pequeñas corrientes, por eso los relés todavía se utilizan en muchas aplicaciones. 

Fue el desarrollo de transistores los que estimularon la revolución de la computadora desde la mitad del siglo 20 en adelante. Pero sin relés, no habría habido transistores, de hecho, se pueden considerar a los relés como los pioneros, y como Joseph Henry merecen parte del mérito.

Principio de funcionamiento

El relé de la ilustración 2, tiene 2 contactos, una abierto (NC) y otro cerrado (NO) (pueden tener más). Cuando metemos corriente por la bobina, esta crea un campo magnético creando un electroimán que atrae los contactos haciéndolos cambiar de posición, el que estaba abierto se cierra y el que estaba normalmente cerrado se abre. El contacto que se mueve es el C y es el que hace que cambien de posición los otros dos.

Como se ve habrá un circuito que activa la bobina, llamado de control, y otro que será el circuito que activa los elementos de salida a través de los contactos, llamado circuito secundario o de fuerza. 

Los relés pueden tener 1, 2, 3 o casi los que queramos contactos de salida y estos puede ser normalmente abiertos o normalmente cerrados (estado normal = estado sin corriente).

Los relés eléctricos son básicamente interruptores operados eléctricamente que vienen en muchas formas, tamaños y potencias adecuadas para todo tipo de aplicaciones. Los relés también pueden ser relés de potencia, más grandes y utilizados para la tensión mayores o aplicaciones de conmutación de alta corriente. En este caso se llaman Contactores, en lugar de relés.

Ilustración 2. Relé. Tomado de: http://www.areatecnologia.com/electricidad/rele.html

Ilustración 3. Tomado de: http://bricotronika.blogspot.mx/2016/04/como-funciona-un-rele-electromecanico.html

Relé de corriente de trabajo

Los relés de corriente de trabajo se emplean para cerrar un circuito eléctrico entre la fuente de energía y una o varias cargas eléctricas, es decir, se conectan las cargas. Los relés se ponen en funcionamiento por medio de interruptores, generadores de impulsos y unidades de control. En el vehículo se utilizan principalmente en faros, faros auxiliares, faros antiniebla, bocinas, calefacción, aire acondicionado, etc.

Funcionamiento de los relés de trabajo

• El circuito de control (86 / 85) está inactivo y el muelle de retorno mantiene el inducido abierto. Los contactos de trabajo están abiertos y el circuito de carga (30 / 87) se ha interrumpido.
• El circuito de control (86 / 85) está activo y la bobina de cobre induce el campo magnético que tira del inducido hacia abajo hasta el núcleo magnético. Los contactos de trabajo están cerrados y por tanto el circuito de carga (30 / 87) también está cerrado.

Conmutador (relé de conmutación)

El conmutador (relé de conmutación) conmuta la ruta de la corriente de carga de una carga eléctrica a otra. Este relé se pone en marcha p.ej. mediante un interruptor situado en el tablero de instrumentos. Los conmutadores se emplean p.ej. para conectar aplicaciones de dos niveles/velocidades, tales como las lunetas traseras térmicas o los motores de ventiladores.

Funcionamiento de los relés conmutadores

Un relé conmutador funciona según el mismo principio que un relé de corriente de trabajo. La única diferencia estriba en que el inducido, en estado de reposo, está unido a una segunda salida (alternativa). En el momento en que el circuito de control está activo, atrae al inducido, abre el contacto de reposo y cambia al contacto de cierre. Un relé conmutador puede emplearse como relé de contacto de trabajo o reposo. La corriente del contacto de cierre es, dependiendo de su fabricación, siempre mayor que la de contacto de reposo.

Ventajas del relevador

• El Relé permite el control de un dispositivo a distancia. No se necesita estar junto al dispositivo para hacerlo funcionar
• El Relé es activado con poca corriente, sin embargo puede activar grandes máquinas que consumen gran cantidad de corriente.
• Con una sola señal de control, se puede controlar varios relés a la vez.

Estructura del relevador

En general, podemos distinguir en el esquema general de un relé los siguientes bloques:

• Circuito de entrada, control o excitación.
• Circuito de acoplamiento.
• Circuito de salida, carga o maniobra, constituido por:
• circuito excitador.
• dispositivo conmutador de frecuencia.
• protecciones.

Tipos de Relevadores

• Relés electromecánicos:
• Convencionales.
• Polarizados.
• Reed inversores.
• Relés híbridos.
• Relés de estado sólido.

1. Relés electromecánicos.

Están formados por una bobina y unos contactos los cuales pueden conmutar corriente continua o bien corriente alterna. Vamos a ver los diferentes tipos de relés electromecánicos.

a) Relés de tipo armadura

Son los más antiguos y también los más utilizados. El esquema siguiente nos explica prácticamente su constitución y funcionamiento. El electroimán hace vascular la armadura al ser excitada, cerrando los contactos dependiendo de si es N.O ó N.C (normalmente abierto o normalmente cerrado).

Ilustración 4. Tomado de: https://industrial.omron.mx/es/products/electromechanical-relays

b) Relés de Núcleo Móvil

Estos tienen un émbolo en lugar de la armadura anterior. Se utiliza un solenoide para cerrar sus contactos, debido a su mayor fuerza atractiva (por ello es útil para manejar altas corrientes).

c) Relés Polarizados

Llevan una pequeña armadura, solidaria a un imán permanente. El extremo inferior puede girar dentro de los polos de un electroimán y el otro lleva una cabeza de contacto. Si se excita al electroimán, se mueve la armadura y cierra los contactos. Si la polaridad es la opuesta girará en sentido contrario, abriendo los contactos ó cerrando otro circuito( ó varios)

d) Relé tipo Reed o de Lengüeta

Formados por una ampolla de vidrio, en cuyo interior están situados los contactos (pueden se múltiples) montados sobre delgadas láminas metálicas. Dichos contactos se cierran por medio de la excitación de una bobina, que está situada alrededor de dicha ampolla.

2. Relés de estado sólido

Un relé de estado sólido SSR (Solid State Relay), es un circuito electrónico que contiene en su interior un circuito disparado por nivel, acoplado a un interruptor semiconductor, un transistor o un tiristor. Por SSR se entenderá un producto construido y comprobado en una fábrica, no un dispositivo formado por componentes independientes que se han montado sobre una placa de circuito impreso.

Ilustración 5. Tomado de: https://www.youtube.com/watch?v=zS_1ZkoVQy4

Estructura del SSR:

a) Circuito de Entrada o de Control:

• Control por tensión continua: el circuito de entrada suele ser un LED ( Fotodiodo), solo o con una resistencia en serie, también podemos encontrarlo con un diodo en antiparalelo para evitar la inversión de la polaridad por accidente. Los niveles de entrada son compatibles con TTL, CMOS, y otros valores normalizados ( 12V, 24V, etc.).

• Control por tensión Alterna: El circuito de entrada suele ser como el anterior incorporando un puente rectificador integrado y una fuente de corriente continua para polarizar el diodo LED.

b) Acoplamiento.

El acoplamiento con el circuito se realiza por medio de un optoacoplador o por medio de un transformador que se encuentra acoplado de forma magnética con el circuito de disparo del Triac.

c) Circuito de Conmutación o de salida.

El circuito de salida contiene los dispositivos semiconductores de potencia con su correspondiente circuito excitador. Este circuito será diferente según queramos conmutar CC, CA.

Referencias
https://es.scribd.com/document/324268596/Concepto-y-Aplicaciones-de-Reles

http://www.profesormolina.com.ar/electronica/componentes/reles/reles.htm

https://es.scribd.com/doc/205437790/Estructura-de-un-relevador

Área Tecnología (s/f). Relés. De Tecnología. Recuperado de: http://www.areatecnologia.com/electricidad/rele.html

Solenoides

Un solenoide se define como una bobina de alambre, normalmente con la forma de un cilindro largo, que al transportar una corriente se asemeja a un imán de modo que un núcleo móvil es atraído a la bobina cuando fluye una corriente. Una definición más sencilla es que un solenoide es una bobina y un núcleo de hierro móvil usados para convertir energía eléctrica en energía mecánica.

Ilustración 1. Tomado de: https://es.wikipedia.org/wiki/Solenoide#/media/File:Solenoide.jpg

Hay dos leyes básicas que gobiernan los solenoides:

• Ley de Faraday
• Ley de Ampere

Ley de Faraday

La tensión inducida en una bobina es proporcional al número de vueltas y a la tasa de cambio del flujo. La corriente inducida fluye en la dirección opuesta al cambio de flujo. El flujo no se acumula, en pocas palabras lo que entra es lo que sale.

Ley de Ampere

La fuerza magnetomotriz (fmm) alrededor de un bucle cerrado es igual a la corriente neta encerrada por el bucle. El objetivo del diseño de solenoides es transferir la máxima cantidad de NI (energía) desde la bobina al entrehierro de trabajo.

Funcionamiento
El solenoide está conformado por un embobinado hueco que se encuentra dentro de un contenedor rectangular o cilíndrico, cuyos costados suelen estar abiertos. En uno de los costados tiene un orificio en donde el émbolo es empujado hacia afuera. Cuando deja de alimentarse de corriente al embobinado, el émbolo regresa a su posición original gracias a un resorte.

Ilustración 2. Tomado de: https://www.330ohms.com/blogs/blog/113042692-solenoides-actuadores-mecanicos

Cuando una corriente eléctrica fluye a través de un alambre conductor, éste genera un campo magnético cuyos polos están determinados por la dirección del flujo de la corriente en el embobinado. Si el émbolo está hecho de un material ferromagnético, el campo magnético creado por el paso de la corriente en el embobinado atraerá el émbolo hacia el centro del embobinado. Por otra parte, se coloca un resorte para que aplique una fuerza de resistencia proporcional mientras el émbolo entra en la cavidad rodeada por el embobinado.

Tipos de solenoides

• Solenoides giratorios

Proporcionan una carrera rotacional que se mide en grados. Algunos son unidireccionales y otros son bidireccionales. La mayor parte tienen un retorno a resorte para devolver la armadura (parte móvil) a la posición inicial. Los solenoides giratorios con frecuencia se usan cuando el tamaño paquete es de la mayor importancia y el trabajo que desempeñan se distribuye de manera más eficaz en toda su carrera. Los solenoides giratorios tienen un fuerza/par de arranque mayor que la de los solenoides lineales. Son más resistentes al impacto. Los solenoides giratorios también ofrecen vida útil más larga (en número de actuaciones) que los solenoides lineales.

Ilustración 3. Tomado de: http://www.sapiensman.com/tecnoficio/docs/doc65.php

Una de las aplicaciones más comunes que ayuda a ilustrar la función de un solenoide giratorio es abrir y cerrar un obturador láser.

• Solenoides lineales

Proporcionan una carrera lineal normalmente menor de una pulgada en cualquier dirección. Al igual que los giratorios, algunos solenoides lineales son unidireccionales y algunos son bidireccionales. Los solenoides lineales normalmente se clasifican como de tirar (la ruta electromagnética tira de un émbolo hacia el cuerpo del solenoide) o de tipo de empujar en el cual el émbolo / eje se empuja hacia afuera de la caja. Muchos tienen un retorno a resorte para devolver el émbolo o émbolo y eje a la posición inicial. Los solenoides lineales son dispositivos menos complejos y son significativamente menos costosos que los productos giratorios. También ofrecen menos ciclos de vida útil y a veces tienden a ser más grandes.

Tomado de: http://basketbolt.blogspot.mx/2012/06/el-solenoide.html

Los solenoides lineales tienen aplicaciones en electrodomésticos, máquinas vendedoras, seguros de puerta, cambiadores de monedas, disyuntores de circuito, bombas, aparatos médicos, transmisiones automotrices y máquinas postales, por nombrar sólo unas cuantas.

Consideraciones de aplicación para diseñar un solenoide

• Carrera
• Fuerza o par
• Tensión
• Corriente / energía
• Temperatura
• Tiempo/velocidad de operación
• CA / CD
• Vida útil

1. Carrera

Al aplicar solenoides, mantenga la carrera tan breve como sea posible para mantener el tamaño, peso y consumo de energía al mínimo.

2. Fuerza

Se aplica a productos lineales. La fuerza de arranque típicamente es más importante que la fuerza de terminación. Se sugiere un factor de seguridad de 1.5. Por ejemplo, una aplicación que requiera 3 libras de fuerza deberá emplear un solenoide que proporcione al menos 4.5 libras de fuerza. La fuerza es inversamente proporcional al cuadrado del entrehierro con los diseños de émbolo de cara plana. El entrehierro es el espacio en el circuito magnético que permite que la armadura se mueva sin interferencia y el flujo magnético para circular con resistencia mínima (reluctancia).

3. Tensión

La fuente de tensión determina el devanado de bobina a usar en el solenoide adecuado. Las clasificaciones comunes de fuente de alimentación de CD son 6,12,24,36 y 48 VCD. Solenoides de CA vs. CD – Los solenoides de CA se usan más frecuentemente en electrodomésticos. En general los solenoides de CA se especificaban cuando había un alto costo en la rectificación a CD. Los solenoides de CA típicamente requieren el doble de la energía de irrupción de un solenoide de CD equivalente. En consecuencia, para las aplicaciones de hoy en día se eligen más solenoides de CD.

4. Corriente/Energía

La fuerza producida por un solenoide de CD es proporcional al cuadrado del número de vueltas (N) en el devanado de bobina multiplicado por la corriente (I). Esto determina los amperes-vueltas o NI. Los requisitos de bobina del solenoide deben ser iguales a la fuente de alimentación.

5. Temperatura

Se debe considerar tanto la temperatura ambiente del ambiente del solenoide como el auto calentamiento del solenoide en funcionamiento. La resistencia de la bobina varía con la temperatura que afecta la salida de fuerza. La temperatura de auto calentamiento está dictada por el ciclo de servicio. Cada aumento de 1° por encima de 20° C es igual a un aumento de 0.39% de la resistencia nominal; lo que reduce la salida de fuerza o par.

6. Tiempo/velocidad de operación

Los factores que afectan el tiempo y la velocidad incluyen la masa de la carga, la potencia/vatios disponibles y la carrera. La desenergización también juega un papel importante y es afectada por el entrehierro, supresión de bobina, mecanismo de retorno del émbolo o armadura, y el magnetismo residual.

1. El entrehierro es el espacio en el circuito magnético que permite que la armadura se mueva sin interferencia y el flujo magnético para fluir con resistencia mínima (reluctancia). Cuanto más pequeño es el entrehierro, más tiempo necesita para disminuir el campo magnético resultante de la bobina excitada. Esto causa un tiempo de desenergizado más largo.
2. La aplicación de dispositivos de protección electrónica para reducir picos causados al interrumpir la corriente en la bobina es necesaria para garantizar la protección de su dispositivo de conmutación. La supresión de bobina tiende a aumentar el tiempo de desenergizado del solenoide.
3. Puesto que los solenoides tienen fuerza sólo en una dirección, debe haber una fuerza de restauración (como la gravedad o un resorte) para devolver el solenoide a la posición de arranque o desenergizada. Esto ubica al solenoide para la siguiente operación.
4. Las superficies del entrehierro de un solenoide se vuelven el polo norte y sur de un imán cuando se energizan. Cuando el solenoide está apagado, sigue existiendo entre los polos una atracción magnética pequeña pero mensurable llamada magnetismo residual. El magnetismo residual se puede reducir al construir las piezas del solenoide de hiperaleaciones o al aumentar el tamaño del entrehierro.

7. Aspectos ambientales

Se deben señalar muchos factores ambientales al elegir un solenoide. Entre ellos están temperatura, arena / polvo, humedad, impacto, vibración, vacío, productos químicos y polvo de papel.

8. Vida útil del solenoide

La vida útil se determina y es optimizada por:

1. Sistema de cojinete y acabado de la superficie del eje
2. Carga lateral y alineación de la carga
3. Impedir que las piezas del polo choquen entre sí
4. Reducir el impacto al des energizar
5. Las expectativas de vida útil de un solenoide van de 50 mil ciclos a más de 100 millones de ciclos.

Ejemplo de aplicación de un solenoide

Referencias

Platt, Charles, Encyclopedia of Electronics Components. Power Sources & Conversion, Volume I,O'Reilly Media Inc., U.S.A., Pages 173-177.

http://www.electronics-tutorials.ws/io/io_6.html

http://www.nsfcontrols.co.uk/technical-support/solenoid-fundamentals/

Interruptores automáticos (disyuntores)

Un disyuntor, interruptor automático es un aparato capaz de interrumpir o abrir un circuito eléctrico cuando la intensidad de la corriente eléctrica que por él circula excede de un determinado valor, o en el que se ha producido un cortocircuito. Se utilizan para proteger contra cortocircuitos, así como también para proteger contra sobrecargas, corrientes de defecto y tensiones bajas. De esta manera, asumen la protección de equipos eléctricos contra sobrecalentamiento inadmisible.  A diferencia de los fusibles, que deben ser reemplazados tras un único uso, el disyuntor puede ser rearmado una vez localizado y reparado el problema que haya causado su disparo o desactivación automática.

Ilustración 1. Disyuntor automático

Fuente: Tomado de https://www.01electronica.com.ar/disyuntor-diferencial-trifasico-4x40-40a-30ma-eaton-moeller-01ELECTRONICA-_922

Los disyuntores se fabrican de diferentes tamaños y características, lo cual hace que sean ampliamente utilizados en viviendas, industrias y comercios.

Características

Los parámetros más importantes que definen un disyuntor son:

1. Calibre o corriente nominal: corriente de trabajo para la cual está diseñado el dispositivo. Existen desde 5 hasta 64 amperios.
2. Tensión de trabajo: tensión para la cual está diseñado el disyuntor. Existen monofásicos (110 - 220 V) y trifásicos (300 - 600 V).
3. Poder de corte: intensidad máxima que el disyuntor puede interrumpir. Con mayores intensidades se pueden producir fenómenos de arcos eléctricos o la fusión y soldadura de materiales que impedirían la apertura del circuito.
4. Poder de cierre: intensidad máxima que puede circular por el dispositivo al momento del cierre sin que éste sufra daños por choque eléctrico.
5. Número de polos: número máximo de conductores que se pueden conectar al interruptor automático. Existen de uno, dos, tres y cuatro polos. Los disyuntores más comúnmente utilizados son los que trabajan con corrientes alternas, aunque existen también para corrientes continuas.

Funcionamiento

1. Dispositivo térmico
Presente en los disyuntores térmicos y magnetotérmicos. Está compuesto por un bimetal calibrado por el que circula la corriente que alimenta la carga. Cuando ésta es superior a la intensidad para la que está construido el aparato, se calienta, se va dilatando y provoca que el bimetal se arquee, con lo que se consigue que el interruptor se abra automáticamente. Detecta las fallas por sobrecarga.

Está conformado de un solenoide o electroimán, cuya fuerza de atracción aumenta con la intensidad de la corriente. Los contactos del interruptor se mantienen en contacto eléctrico por medio de un pestillo, y, cuando la corriente supera el rango permitido por el aparato, el solenoide libera el pestillo, separando los contactos por medio de un resorte. Algunos tipos de interruptores incluyen un sistema hidráulico de retardo, sumergiendo el núcleo del solenoide en un tubo relleno con un líquido viscoso.
El núcleo se encuentra sujeto con un resorte que lo mantiene desplazado con respecto al solenoide mientras la corriente circulante se mantenga por debajo del valor nominal del interruptor.

Durante una sobrecarga, el solenoide atrae al núcleo a través del fluido para así cerrar el circuito magnético, aplicando fuerza suficiente como para liberar el pestillo. Este retardo permite breves alzas de corriente más allá del valor nominal del aparato, sin llegar a abrir el circuito, en situaciones como por ejemplo, arranque de motores. Las corrientes de cortocircuito suministran la suficiente fuerza al solenoide para liberar el pestillo independientemente de la posición del núcleo, evitando, de este modo la apertura con retardo. La temperatura ambiente puede afectar en el tiempo de retardo, pero no afecta el rango de corte de un interruptor.


2. Dispositivo magnético
Presente en los disyuntores magnéticos y magnetotérmicos, lo forma una bobina, un núcleo y una parte móvil. La intensidad que alimenta la carga atraviesa dicha bobina, y en el caso de que ésta sea muy superior a la intensidad nominal del aparato, se crea un campo magnético que es capaz de arrastrar a la parte móvil y provocar la apertura del circuito de forma casi instantánea. Detecta las fallas por cortocircuito que pueda haber en el circuito eléctrico.

Bajo condiciones de cortocircuito, circula una corriente muchísimo mayor que la corriente nominal; cuando un contacto eléctrico abre un circuito en donde hay gran flujo de corriente, generalmente se produce un arco eléctrico entre dichos contactos ya abiertos, que permite que la corriente siga circulando. Para evitarlo los interruptores incorporan características para dividir y extinguir el arco eléctrico. En pequeños interruptores se implementa una cámara de extinción del arco, la cual consiste en varias placas metálicas o crestas de material cerámico, que ayudan a bajar la temperatura del arco. El arco es desplazado hasta esta cámara por la influencia de una bobina de soplado magnético. En interruptores de mayor tamaño, como los utilizados en subestaciones eléctricas se usa el vacío, gases inertes como el hexafluoruro de azufre o aceite para hacer más débil el arco.

La capacidad de ruptura o poder de corte de un interruptor es la máxima corriente de cortocircuito que es capaz de interrumpir con éxito sin sufrir daños mayores. Si la corriente de cortocircuito se establece a un valor superior al poder de corte de un interruptor, éste no podrá interrumpirla, y se destruirá.

Los pequeños interruptores pueden ser instalados directamente junto al equipo a proteger, aunque generalmente se disponen en un tablero diseñado para tal fin. Los interruptores de potencia se emplazan en gabinetes o armarios eléctricos, mientras que los de alta tensión se pueden ubicar al aire libre.

Tipos

Los tipos más habituales de disyuntores son:

1. Disyuntor termomagnético

Los interruptores automáticos protectores de motor, también llamados interruptores termomagnéticos, son dispositivos destinados para la maniobra, protección y seccionamiento de circuitos con cargas motrices primordialmente. Protegen simultáneamente estos motores contra la destrucción por arranque bloqueado, sobrecarga, cortocircuito y avería de un conductor externo en redes trifásicas.

Ilustración 2. Simbología del Interruptor termomagnético

Fuente: Tomado de http://instrumentacionycontrol.net/el-interruptor-automatico/

Según la función de aplicación, sus vías de corriente se equipan con disparadores o relés. Los disparadores forman parte del interruptor. Los relés y aparatos de disparo por termistores actúan, por el contrario, eléctricamente a través de un disparador de mínima tensión o bobina de apertura por tensión sobre el mecanismo del interruptor. La tabla 1, presenta un resumen de los disparadores y relés para interruptores automáticos

Tabla 1.Tomado de: http://instrumentacionycontrol.net/el-interruptor-automatico/

Funcionamiento

Al circular la corriente por el electroimán, crea una fuerza que, mediante un dispositivo mecánico adecuado (M), tiende a abrir el contacto C, pero sólo podrá abrirlo si la intensidad I que circula por la carga sobrepasa el límite de intervención fijado.

Este nivel de intervención suele estar comprendido entre tres y veinte veces (según la letra B, C, D, etc.) la intensidad nominal (la intensidad de diseño del interruptor magnetotérmico) y su actuación es de aproximadamente unas 25 milésimas de segundo, lo cual lo hace muy seguro por su velocidad de reacción.

Esta es la parte destinada a la protección frente a los cortocircuitos, donde se produce un aumento muy rápido y elevado de corriente.

La otra parte está constituida por una lámina bimetálica (representada en rojo) que, al calentarse por encima de un determinado límite, sufre una deformación y pasa a la posición señalada en línea de trazos lo que, mediante el correspondiente dispositivo mecánico (M), provoca la apertura del contacto C.

Esta parte es la encargada de proteger de corrientes que, aunque son superiores a las permitidas por la instalación, no llegan al nivel de intervención del dispositivo magnético. Esta situación es típica de una sobrecarga, donde el consumo va aumentando conforme se van conectando aparatos.

Ambos dispositivos se complementan en su acción de protección, el magnético para los cortocircuitos y el térmico para las sobrecargas. Además de esta desconexión automática, el aparato está provisto de una palanca que permite la desconexión manual de la corriente y el rearme del dispositivo automático cuando se ha producido una desconexión. No obstante, este rearme no es posible si persisten las condiciones de sobrecarga o cortocircuito.

Ilustración 3. Partes del Interruptor termomagnético

Fuente: Tomado de http://juanfrnakruizmitteenn.blogspot.mx/2013/10/interruptor-termomagnetico.html

Incluso volvería a saltar, aunque la palanca estuviese sujeta con el dedo, ya que utiliza un mecanismo independiente para desconectar la corriente y bajar la palanca.

2. Disyuntor magnético

Un disyuntor magnético es un interruptor automático que utiliza un electroimán para interrumpir la corriente cuando se da un cortocircuito (no una sobrecarga). En funcionamiento normal, la corriente pasa por la bobina del electroimán creando un campo magnético débil. Si la intensidad es mayor de un determinado valor, el campo magnético creado es suficientemente fuerte como para poner en funcionamiento un dispositivo mecánico que interrumpe la corriente eléctrica. El valor de esta corriente suele ser entre tres y veinte veces mayor que la corriente nominal, protegiendo al circuito de cortocircuitos.

Ilustración 4. Disyuntor magnético

Fuente: Tomado de http://www.electrical-relay.es/45-circuit-breaker-1.html

Se suelen usar para proteger motores con arrancadores cuando estos últimos disponen de protección térmica integrada (la protección térmica es la encargada de interrumpir la corriente en condiciones de sobrecarga).

3. Guardamotor

Un guardamotor es un interruptor magnetotérmico, especialmente diseñado para la protección de motores eléctricos. Este diseño especial proporciona al dispositivo una curva de disparo que lo hace más robusto frente a las sobreintensidades transitorias típicas de los arranques de los motores. El disparo magnético es equivalente al de otros interruptores automáticos pero el disparo térmico se produce con una intensidad y tiempo mayores. Su curva característica se denomina D o K.

Las características principales de los guardamotores, al igual que de otros interruptores automáticos magnetotérmicos, son la capacidad de ruptura, la intensidad nominal o calibre y la curva de disparo. Proporciona protección frente a sobrecargas del motor y cortocircuitos, así como, en algunos casos, frente a falta de fase.

Pero contrariamente a lo que ocurre con los pequeños interruptores automáticos magnetotérmicos, los guardamotores son regulables; resultado de lo cual se dispone en una sola unidad de las funciones que de otra manera exigirían por ejemplo la instalación de al menos tres unidades a saber: interruptor, contactor y rele térmico.

Ilustración 5. Guardamotor

Fuente: Tomado de http://old.weg.net/aw/Productos-y-Servicios/Control-y-Proteccion/Arrancadores-y-Proteccion-de-Motores/Guardamotor

Referencias

Carlos V. José. (2012). El interruptor automático. De instrumentación y control.net Recuperado de: http://instrumentacionycontrol.net/el-interruptor-automatico/

http://www.electronica-basica.com/disyuntor-electrico.html

https://www.acomee.com.mx/INTERRUPTOR%20TERMOMAGNETICO.pdf