Control de potencia
Conmutación todo o nada
Comportamiento de un circuito magnético
en corriente alterna y continua
Circuito magnético en corriente alterna
o Alimentación en corriente alterna
En corriente alterna, el valor de la corriente de la bobina se
determina por su impedancia (3). La presencia de un
entrehierro de grandes dimensiones, determina que a la
llamada la reluctancia del circuito magnético y la impedancia
de la bobina sean respectivamente muy elevada y poco
elevada (4).
La corriente de llamada la es muy intensa y se limita casi
exclusivamente con la resistencia de la bobina.
En posición de trabajo, el circuito magnético cerrado tiene
una reluctancia baja que determina un fuerte aumento de la
impedancia de la bobina. Esta impedancia elevada limita la
corriente a un valor If notablemente inferior a la (6 a 10 veces
menor).
En síntesis, la corriente de la bobina disminuye simplemente
a causa del aumento de la impedancia resultante de la
disminución del entrehierro. Como se explica en el párrafo
anterior, esta corriente basta para mantener cerrado el
circuito magnético.
Relación entre fuerza de atracción y corriente de control
Cuando el contactor está en reposo, en posición de llamada,
las líneas de fuerza del campo magnético presentan un
amplio recorrido en el aire y la reluctancia (1) total del circuito
magnético ℜa es muy elevada. Por lo tanto, se necesita una
corriente de llamada la elevada para generar una fuerza de
atracción superior a la del resorte de retorno y provocar el
accionamiento.
φa =
nIa (elevada) (2)
ℜa (muy elevada)
Cuando el contactor se encuentra en posición “trabajo”, el
circuito magnético cerrado tiene una reluctancia ℜf muy baja.
En este caso, la fuerza de atracción debe ser mayor para
equilibrar la fuerza de los resortes de presión de los polos.
Pero la escasa reluctancia permite conseguir un flujo
correspondiente φf con una corriente mucho menor que la
corriente de llamada:
o Alimentación en corriente continua
nIf (baja)
φf =
ℜf (muy baja)
El valor de la corriente sólo depende de la resistencia de la
bobina. Las características de la bobina a la llamada
permiten que la resistencia determine una corriente la
suficiente para enclavar el contactor.
Cuando el electroimán se encuentra cerrado, el valor de la
resistencia sigue siendo el mismo y la corriente sigue siendo
igual a la corriente de llamada la, mientras que, como
acabamos de ver, una corriente bastante menor sería
suficiente para mantener el circuito magnético en posición de
cierre. A menos que el electroimán tenga un diseño especial,
la bobina no puede absorber durante mucho tiempo la
potencia resultante del paso permanente de la corriente de
llamada la sin un aumento excesivo de la temperatura, por lo
que es necesario disminuir el consumo al mantenimiento.
El consumo se reduce intercalando en serie con la bobina
una resistencia adicional de valor apropiado.
La resistencia se pone en servicio a través de un contacto
auxiliar de apertura que se abre cuando el contactor termina
de cerrarse.
En síntesis, para mantener el circuito magnético cerrado, es
suficiente una corriente If bastante menor que la corriente de
llamada la necesaria para la activación.
(1) La reluctancia es la resistencia que el circuito magnético ofrece al
paso del flujo. Se puede comparar con la resistencia de un circuito
eléctrico que se opone al paso de la corriente (ley de Ohm).
Para un circuito magnético homogéneo de hierro dulce, con longitud
l, sección constante S y permeabilidad m, la reluctancia sería:
ℜ=
l
µS
En la mayoría de los casos la única reluctancia es la de los
entrehierros, ya que los metales magnéticos son mucho más
permeables que el aire (100 a 1.000 según el grado de saturación).
– KM1
(3) Para una corriente alterna de frecuencia angular
ω (ω = 2 πf =