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
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
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).
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
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)
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
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
Componente
Arquitectura recomendada
C303, C305, C330
Mayor tensión de ruptura, dos contactores en cascada
Cámara reforzada para cargas inductivas hasta 1.500V/400A
C303, C305, C330
Mayor corriente, hasta 1.000A y 4.000A/1s cortocircuito
Especificaciones clave
Cuándo usar cada arquitectura
Arquitectura
Cuándo usar
Limitación
Un contactor bipolar
Aislamiento galvánico completo
Tensión limitada al contacto individual
Dos unipolares en serie
Mayor tensión de ruptura que un solo contactor
Requiere sincronización de apertura
C310K versión inductiva
Cargas con alta energía inductiva
Mayor tamaño que C310 estándar
¿Tienes una aplicación DC de alta corriente donde dudas entre contactores en serie, en paralelo o bipolares?
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