Contactores DC en serie y en paralelo | Kolbi

Solución de componentes

Contactores DC en serie y en paralelo

Cuatro arquitecturas con contactores Schaltbau para superar los límites de corriente o tensión cuando no hay talla adecuada disponible.

Datos clave

  • Arquitecturas4
  • TopologíasSerie y paralelo
  • AlternativasMayor talla o ventilación forzada
  • MarcaSchaltbau

La solución en 30 segundos

No hay un contactor de la talla adecuada disponible

El reto

A veces no existe un contactor DC de la talla necesaria: no llega a la corriente o no conmuta la tensión requerida.

La solución

Comparamos mayor talla, ventilación forzada y conexión en serie o en paralelo de contactores.

El resultado

La opción adecuada a cada límite de corriente, tensión, tamaño y pérdidas.

Leer el reto completo

En ciertas ocasiones se necesitan elegir contactores DC, pero no se dispone de la talla adecuada; bien por no llegar a la corriente requerida, o bien por no poder conmutar la tensión necesaria.

Plantearemos las casuísticas de las topologías de la conexión en serie y en paralelo de contactores.

Cómo lo resuelve Kolbi

Cuatro arquitecturas para superar los límites de talla

En caso de no disponer de un contactor de la talla necesaria podemos optar por varias opciones:

Elegir un contactor de mayor talla, de mayor corriente

Usaremos un único componente, pero será mucho más grande y tendrá mayores pérdidas.

Usar un contactor de menor talla pero con ventilación forzada

Contactor DC Schaltbau C303 500A
  • Será la solución más compacta
  • La ventilación forzada aumenta la corriente térmica que el contactor puede soportar
  • La capacidad de ruptura en carga es limitada
  • Se necesitan elementos de refrigeración adicionales

Montar dos contactores en paralelo

K1 K2
Dos contactores Schaltbau en paralelo: la misma corriente se reparte entre K1 y K2, ambos conmutando simultáneamente.

Es la solución más compacta.

  • Resistencia óhmica muy baja (50 µΩ en serie C303)
  • Capacidad de ruptura limitada
  • Nuestros ensayos muestran un bajo estrés térmico en esta configuración

No hay ventajas en la capacidad de ruptura; siempre habrá, debido a las tolerancias, un contactor más lento; por lo que uno de ellos gestionará la apertura durante unos pocos ms (K2 es el más lento en el gráfico).

Ambos cerrados K1 K2 K1 abre primero K1 K2 K2 abre después (más lento) K1 K2
Debido a las tolerancias de apertura, uno de los dos contactores en paralelo (K2 en el ejemplo) es siempre ligeramente más lento y asume durante unos ms todo el arco eléctrico de la desconexión.

Conexión en serie de contactores

  • Montamos dos contactores en serie cuando la misma corriente fluye por ellos; por ejemplo, cuando conectamos un contactor en el polo positivo y otro en el negativo
K1 K2
Dos contactores Schaltbau en serie: la misma corriente fluye por K1 y K2 (ej. uno en el polo positivo y otro en el negativo).
  • Esta conexión aumenta la capacidad de ruptura
  • Por seguridad se recomienda dimensionar los contactores de tal forma que uno de ellos pueda soportar la capacidad del circuito, en caso de que el otro se quede pegado (ver nota técnica)
  • Puede haber tolerancias en los tiempos de apertura (5ms en contactores pequeños y 10ms en los de mayor potencia), por lo que durante unos ms un contactor asumirá todo el arco eléctrico (K1 en el gráfico)
t = 0ms · Ambos cerrados K1 K2 t = 0 a 5-10ms · K1 abre antes arco K2 (aún cerrado) t > 10ms · Ambos abiertos extinguido
Debido a las tolerancias de apertura (5-10ms), durante los primeros milisegundos un solo contactor (K1 en el ejemplo) asume todo el arco eléctrico antes de que el segundo (K2) también abra.
  • Nuestras pruebas muestran cómo, tras un periodo corto de equilibrado, ambos contactores se reparten la tensión
Registro de osciloscopio de dos contactores Schaltbau C310 en serie desconectando 1.500V y 500A, mostrando el reparto de tensión entre K1 y K2
Línea roja: tensión de 1.500V en el circuito (escala al 50% de K1 y K2). Líneas azules: tensión en K1 y K2; en unos pocos ms se reparten las tensiones de forma equitativa. Ensayo real: 2 × C310 A desconectando 1.500V/500A, |U.a.max| = 1.206V.
Conclusión: es segura la conexión en serie y en paralelo de los contactores Schaltbau. Se debe prestar atención a la capacidad de ruptura.
Componente y arquitectura recomendada
ComponenteArquitectura recomendada
C303, C305, C330Mayor tensión de ruptura, dos contactores en cascada
Cámara reforzada para cargas inductivas hasta 1.500V/400A
C303, C305, C330Mayor corriente, hasta 1.000A y 4.000A/1s cortocircuito

Especificaciones clave

Cuándo usar cada arquitectura

ArquitecturaCuándo usarLimitación
Un contactor bipolarAislamiento galvánico completoTensión limitada al contacto individual
Dos unipolares en serieMayor tensión de ruptura que un solo contactorRequiere sincronización de apertura
C310K versión inductivaCargas con alta energía inductivaMayor tamaño que C310 estándar

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Cuéntanos la corriente y tensión de bus. Te ayudamos a elegir la arquitectura correcta.

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