BARRA MAGNETICA *

¿Qué son los contactores de corriente?

Un contactor como un aparato mecánico de conexión y desconexión eléctrica, accionado por cualquier forma de energía, menos manual, capaz de establecer, soportar e interrumpir corrientes en condiciones normales del circuito, incluso las de sobrecarga.

La energía utilizada para accionar un contactor puede ser muy diversa: mecánica, magnética, neumática, fluídrica, etc.. Los contactores que se usan normalemente en la industria son accionados mediante la energía magnética proporcionada por una bobina.

Un contactor accionado por energía magnética, consta de un núcleo magnético y de una bobina capaz de generar un campo magnético suficientemente grande como para vencer la fuerza de los muelles antagonistas que mantienen separada del núcleo una pieza, también magnética, solidaria al dispositivo encargado de accionar los contactos eléctricos.

Así pues, característica importante de un contactor será la tensión a aplicar a la bobina de accionamiento, así como su intensidad ó potencia. Según sea el fabricante, dispondremos de una extensa gama de tensiones de accionamiento, tanto en continua como en alterna siendo las más comúnmente utilizadas, 24, 48, 220, y 380. La intensidad y potencia de la bobina, naturalmente dependen del tamaño del contador.

El tamaño de un contactor, depende de la intensidad que es capaz de establecer, soportar e interrumpir, así como del número de contactos de que dispone (normalmente cuatro). El tamaño del contactor también depende de la tensión máxima de trabajo que puede soportar, pero esta suele ser de 660 V. para los contactores de normal utilización en la industria.

Referente a la intensidad nominal de un contactor, sobre catálogo y según el fabricante, podremos observar contactores dentro de una extensa gama, generalmente comprendida entre 5 A y varios cientos de amperios. Esto equivale a decir que los contactores son capaces de controlar potencias dentro de un amplio margen; así, por ejemplo, un contactor para 25 A. conectado en una red bifásica de 380 V. es capaz de controlar receptores de hasta 380ð 25=9.500 VA. y si es trifásica 3ð 220ð 25=16.454 VA. Naturalmente nos referimos a receptores cuya carga sea puramente resistiva (cos ð = 1), ya que de lo contrario, las condiciones de trabajo de los contactos quedan notablemente modificadas.

Cuando el fabricante establece la corriente característica de un contactor, lo hace para cargas puramente óhmicas y con ella garantiza un determinado número de maniobras, pero si el cosð de la carga que se alimenta a través del contactor es menor que uno, el contactor ve reducida su vida como consecuencia de los efectos destructivos del arco eléctrico, que naturalmente aumentan a medida que disminuye el cos ð .

Por lo general, los contactores que utilicemos referirán sus características a las recomendaciones C. E. I (Comité Electrotécnico Internacional), que establecen los siguientes tipos de cargas:

    AC-1   Para cargas resistivas o débilmente inductivas cos ð = 0,95.

    AC-2   Para cargar inductivas (cos ð = 0.65) .Arranque e inversión de marcha de motores de anillos rozantes.

    AC-3   Para cargas fuertemente inductivas (cos ð = 0.35 a 0.65). Arranque y desconexión de motores de jaula.

    AC-4   Para motores de jaula: Arranque, marcha a impulsos y frenado por inversión.

Lovato Electric posee una completa línea de contactores de fuerza, los cuales pueden ser utilizados bajo diferentes categorías de empleo y características de servicio.

Para determinar el modelo específico de un contactor cuyo uso será en corriente continua en la parte de fuerza, se requiere de un cálculo especial dado por la aplicación de tablas proporcionadas por Lovato. Básicamente los datos requeridos son la corriente máxima a que será sometido el contactor; la categoría de empleo (DC1, DC3 o DC5) y la disposición de polos (series o paralelos).

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Recomendaciones en el uso del tractor

Al analizar el desempe ño de un tractor se debe tomar en cuenta la cantidad de combustible necesario para trabajar una hectárea. A iguales condiciones de trabajo el más eficiente será aquel que menos combustible consuma para realizar el mismo trabajo. La eficiencia de un tractor depende tanto de su motor como del acondicionamiento y uso del equipo.

La experiencia dice que se pueden conseguir ahorros de más del 20 % en el consumo de combustible de los tractores con sólo seguir algunas reglas y formas de uso para cada labor que se emprenda.

El secreto de un uso eficiente radica en minimizar las pérdidas que ocurren a campo tomando como puntos extremos la energía contenida en el gasoil y la que valoramos como trabajo agrícola realizado. Para ello debe tenerse en cuenta:

- El correcto mantenimiento del tractor.

- La amortización del conjunto tractor, implemento, regulación y ajuste.

- Uso correcto de marchas y régimen del motor.

- El contacto rueda-suelo.

- El mantenimiento del equipo

Equipos con un deficiente mantenimiento registran consumos mayores del 10% de lo normal, así como también mermas de potencia ocasionadas especialmente por la falta de mantenimiento en los filtros de aire. Esto se traduce en menor velocidad de trabajo, menor ancho posible de labor y mayor consumo para trabajar la misma superficie.

El mantenimiento preventivo del tractor permite la reducción del número de fallas durante los períodos críticos de trabajo. Las roturas y fallas se producen cuando se hace uso intensivo del tractor lo cual generalmente coincide con períodos críticos de trabajos donde una demora significaría seguramente enormes pérdidas (preparación del suelo tardía, siembra fuera de fecha, atraso en la cosecha).

Para poder efectuar correctamente el seguimiento y mantenimiento del tractor se necesita contar con cuentahoras operando correctamente debido a que en base a ese dato se dan las recomendaciones de servicio.

Por otro lado es fundamental considerar la interacción entre el tractor y su implemento con el que se labora. La armonía entre estas partes define en gran medida la eficiencia con la cual se trabaja a campo. Equipos de gran tamaño sobrecargan a tractor y en muchos casos no se pueden realizar las labores a la velocidad deseada. Por otro lado equipos muy chicos exigen muy poco al tractor pero al ser este de mayor potencia tiene un consumo acorde sin poder utilizar esa energía en trabajo útil.

Ambos casos bien conocidos en el campo pero no se tiene una real apreciación económica de este problema. Por ejemplo en trabajos pesados la demanda de potencia del motor puede superar niveles del 85 % mientras que en el transporte de cargas livianas sólo se llegará al 10 o 15 %.

El adecuado aprovechamiento de la potencia del tractor permite la máxima eficiencia de tracción en la barra de tiro que se traduce en un aumento de la capacidad de trabajo y reducción del costo.

En tractores de tracción simple realizando trabajos de labranza o disco pueden lograrse mayores transferencias de peso al tren trasero, regulando correctamente la posición de la barra de tiro. El aumento en la carga sobre las ruedas propulsoras puede provocar incrementos notables en la capacidad tractiva.

Por otro lado es importante considerar que el consumo de un motor varía con su régimen de marcha y con carga que se le imponga. La potencia entregada por el motor del tractor depende principalmente del tipo de trabajo que tiene que realizar, el tamaño del equipo, la velocidad de avance y las condiciones del suelo.

Se deberá tener en cuenta que no solamente hay que ajustar el nivel e potencia según la aplicación sino también el régimen del motor.

Partiendo del cálculo práctico en los tractores que poseen una buena superposición de relaciones de transmisión (cambios) se tienen grandes posibilidades de reducir drásticamente el consumo.

Las mayores pérdidas de energía se producen en la transmisión de la potencia en el contacto rueda-suelo. Estas pérdidas pueden ser clasificadas en pérdidas por rodadura y patinamiento. La energía demandada por la rodadura se debe a la resistencia que opone el suelo al desplazamiento del tractor y que variará en función del tipo y tamaño del neumático, el peso del tractor y la condición del suelo. Esta pérdida se traduce en una menor capacidad de tiro a la barra ya que esos "kilos" de esfuerzo adicional que se emplean en el traslado y la compactación del suelo se deben restar a los "kilos" potenciales de tiro en la barra.

De este modo el trabajo con un tractor grande o lastrado para realizar labores livianas demandará un mayor consumo de combustible traducido en el campo en una mayor compactación del suelo.

Las pérdidas por patinamiento se producen por el giro en falso de la rueda motriz sobre el suelo y provoca una disminución de la velocidad de avance. Esta reducción se verá afectada fundamentalmente por el peso del tractor, el estado y diseño de los neumáticos y por el uso supuesto al estado del suelo.

La incorrecta selección del neumático agrícola ocasiona que en algunos casos el tractor se encuentre subdimensionado en tamaño de rodado y el sólo hecho de dotar al mismo equipo con ruedas de mayor diámetro permitiría lograr incrementos superiores al 10 % en la potencia a la barra de tiro y reducir el consumo específico de combustible. Una precisión de inflado excesiva puede provocar un incremento en el patinamiento debido a una disminución de "agarre" de los rodados.

Las pérdidas por patinamiento y rodadura se contraponen ya que por un ejemplo un aumento en el lastrado reducirá las pérdidas por patinamiento pero al mismo tiempo se incrementará la rodadura por lo cual se debe lograr una situación intermedia donde la reducción de las pérdidas totales sea mínima.

Para lograr ese equilibrio en los trabajos de tanto esfuerzo de tracción se deberá disminuir en forma prioritaria las perdidas por patinamiento empleando tractores pesados o lastrados adecuadamente para lograr como peso ideal uno que nos dé una relación aproximada teniendo en cuenta la potencia del tractor de 50 a 60 kg. / CV.

Si el tractor nos permite llegar a estos niveles se deberá aumentar la velocidad de trabajo para lograr un aprovechamiento integral de la potencia.

En trabajos que demanden al tractor poco esfuerzo de tracción y nos permita seleccionar marchas altas, como la siembra, procuraremos minimizar las pérdidas por rodadura quitando lastres o empleando tractores livianos en busca de una relación óptima entre 30 y 40 kg./CV. Una selección errónea provocará importantes pérdidas, esto sucede porque en trabajos de labranza secundaria y siembra la capacidad de soporte del suelo se ve disminuida por los trabajos previos a la labranza.

Los perjuicios humanos y económicos que se producen por falta de seguridad y adaptación de los tractores al operador se traduce en jornales caídos, aumento de los tiempos operativos, disminución de audición, accidentes y daños irreparables. Este factor por su magnitud e importancia se ha tornado en un tema prioritario tanto para el sector público como privado de los países desarrollados. Este hecho se evidencia en fuertes inversiones que han realizado durante los últimos años para lograr mejoras en corto plazo.

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Suplemento Campo y familia, La Opinión de Rafaela - Rafaela, Santa Fe [13-set-01]

Para quienes hemos dedicado nuestra vida profesional al campo de los análisis químicos, ha sido fascinante, y al mismo tiempo sorprendente, el observar la evolución de las últimas décadas en la Química Analítica. El aspecto fascinante de estos cambios ha sido el incremento en complejidad, capacidad y refinamiento de las técnicas y su instrumentación. Lo sorprendente es la velocidad de los cambios, y la abundancia y calidad de resultados obtenibles. Todo este progreso y cambios han transformado nuestra vida profesional y han permitido logros casi milagrosos en muchos campos científicos y en el desarrollo de procesos industriales.

La evolución de las técnicas analíticas ha sido catalizada en gran parte por las demandas sociales por medios de vida mejores, recursos más abundantes, productos libres de riesgos y más accesibles a una mayor proporción de consumidores. Otro aspecto de estas demandas ha sido la preocupación por la preservación del medio ambiente, y los deseos de expectativas de vidas más largas y saludables. Por otro lado es también claro, que la competencia en mercados globales ha sido tal que las empresas químicas se han visto en la necesidad de incrementar sus recursos y capacidades en el campo analítico para mantener su presencia competitiva en los mercados.

Una lista y descripción breve de los cambios evolutivos más notables en el área de análisis químicos en épocas recientes, es la siguiente:

• El desplazamiento de los métodos químicos tradicionales por técnicas instrumentales. Entendemos por métodos tradicionales aquellos donde se emplea una reacción química para obtener los resultados. Una vez que esto se ha establecido, es fácil reconocer que técnicas como son la Volumetría y la Gravimetría, han sido en alto grado eliminadas en los laboratorios modernos. Recuerdo ahora la anécdota de hace varios años cuando un colega de trabajo quería titular una solución y le fue muy difícil localizar una bureta para ello. Las únicas existentes estaban en las vitrinas de la exhibición histórica del laboratorio y otras estaban en posesión de un químico ya jubilado desde la década de los sesentas quien aun las emplea y rehúsa usar otros métodos. Por cierto, esta persona es un caso muy raro de devoción a la química, actualmente tiene 94 años de edad y aun trabaja medio tiempo en el laboratorio.
  
  
• El desarrollo casi "Explosivo" de las Técnicas de Separación como medios de análisis. Hoy día es casi inconcebible el imaginar un laboratorio moderno sin alguna de estas técnicas. Al mismo tiempo es difícil recordar los tiempos cuando eran solamente una curiosidad académica. Este campo, que incluye primordialmente la cromatografía (en un numero muy grande de formas), y la electroforesis, ha resultado ser uno de los más populares y versátiles, y sus aplicaciones se extienden a muchos campos científicos. No es exageración el afirmar que su desarrollo ha sido fascinante y su uso ha permitido realizar estudios y avances casi milagrosos en la industria química. En artículos futuros hablaremos mas de la importancia y uso de estas tecnologías.

• El incremento y disminución en la popularidad y uso de la de las Espectroscopias Ópticas. Los instrumentos modernos de Ultravioleta, Visible, Infrarrojo, Fluorometría, etc., aun son parte integral de todo laboratorio de análisis e investigación. Pero a pesar del grado de avance de estos instrumentos, las técnicas a que pertenecen hoy día se consideran "maduras"y han recibido pocas innovaciones en épocas recientes. Estas tecnologías alcanzaron su cenit en la década de los 50s y 60s y su uso disminuyo mucho con la introducción de las técnicas de separación, transformándose en gran parte como accesorios de las técnicas cromatográficas. En forma similar, las técnicas electroquímicas (Polarografía, Potenciometría, Amperometría, etc.) también han sufrido los mismos cambios y ya no son tan comunes en la actualidad. En forma humorística hay quien afirma que lo único que previene la extinción final de la electroquímica es el hecho de que hay un detector de ese tipo empleado en cromatografía de líquidos.

• El alcance de la madurez en la Espectroscometría de Masas, la Resonancia Magnética Nuclear, la Absorción Atómica y la Espectroscopia basada en plasmas. La certeza en la identificación de compuestos o elementos, y su determinación a niveles muy bajos o en muestras muy complejas, no es posible sin el uso de estas técnicas ya establecidas y ampliamente utilizadas. Una de las pocas limitantes de esta instrumentación es la "barrera del costo" ya que requieren una inversión elevada para su adquisición y un grado de entrenamiento y experiencia considerable para ser empleadas.

• La Introducción de Microprocesadores y Computadoras para el control de instrumentos y procesamiento de datos. Estos dos avances muy notables son quizás los más revolucionarios y más generales de todos. Ambos han permitido incrementar la productividad en términos de resultados generados, y al mismo tiempo refinar el funcionamiento de los instrumentos. Asimismo han requerido mas dedicación del profesional para dominar los cambios que han introducido, no solamente en la forma de operación de los instrumentos, sino también en la filosofía de trabajo en los laboratorios. Hace algún tiempo, cuando asistí a un congreso multinacional de química, me sorprendió escuchar una presentación donde se describía una encuesta en la que se encontró que muchos químicos de generaciones recientes consideran a las computadoras como instrumentos de análisis químico. Este hecho nos habla de la transformación que los avances tecnológicos han introducido en la mentalidad de nuestro trabajo.

• Los Avances en Automatización. Uno de los lemas frecuentes en la industria química es el de "Hacer más con Menos". Esto es algo que ha sido en mucho posible gracias al alto grado de automatización en los instrumentos. Cuando empezaba mi carrera en el campo de la cromatografía, tuve oportunidad de probar algunos instrumentos supuestamente automáticos (auto inyectores, recolectores, etc.) En mi experiencia esos equipos nunca funcionaron apropiadamente. También, y con cierto grado de entretenimiento, fui testigo de demostraciones llevadas a cabo por técnicos de las casas fabricantes de dichos instrumentos, en ninguno de los casos que observé hubo una demostración exitosa. Hoy día en contraste, los equipos son muy confiables y son indispensables en el laboratorio. Para mi y muchos colegas, las épocas heroicas de operaciones tediosas de tipo manual, ya han pasado a la historia.

• El desarrollo y la aceptación de Técnicas Conjuntas. Quizás este desarrollo de técnicas aunadas fue un hecho de "evolución natural" y casi obvia en el desarrollo de las técnicas analíticas. Si a un momento dado se contaba con técnicas de separación excelentes (cromatografía por ejemplo) y con medios de identificación muy confiables (como espectrometría de masas o resonancia magnética nuclear), el paso obvio a las técnicas conjuntas no se hizo esperar. Es indudable que la combinación cromatografía de gases (o líquidos) -espectrometría de masas ha alcanzado un nivel de madurez tal que permite su uso casi rutinario. Hoy día no es raro encontrar esta instrumentación aun en laboratorios de medios económicos modestos dado que el costo se ha reducido a niveles "razonables'. Desgraciadamente otras combinaciones (cromatografía liquida-resonancia magnética, ionización por plasmas-espectrometría de masas, etc.) han evolucionado mas lentamente debido a su complejidad.

Si bien los cambios que hemos observado en las ultimas décadas del siglo XX han sido muy notables y revolucionarios, es claro que no se ven límites en el horizonte que prevengan cambios aun más sorprendentes. ¿Que tipo de sorpresas e innovaciones nos traerá el futuro?, Creo que ello es una interrogante tan amplia que merece una discusión adecuada en artículos futuros.

Este artículo es el primero de una serie de cinco que se presentan en el portal. En esta columna de artículos sobre Química Analítica el Dr. Esquivel discute muchos tópicos y problemas asociados a su especialidad. Si tiene algún comentario, sugerencia o preguntas específicas sobre algún problema, si desea contactar al autor o le interesa que se aborde algún tema en particular, favor de dejarnos sus comentarios o datos haciendo clic aquí.

Información sobre el Autor. - El Dr. J. Benjamín Esquivel H. ha trabajado como investigador durante 21 años en laboratorios industriales de análisis químicos. Así mismo ha ocupado posiciones académicas y con empresas fabricantes de instrumentación. Su especialidad profesional es el campo de las separaciones cromatográficas y la espectroscopia. Es conferencista frecuente en congresos internacionales donde imparte cursos de cromatografía y charlas de sesiones plenarias.