TEMPORIZADORES
Un temporizador es un aparato mediante el cual, podemos regular la conexión ó desconexión de un circuito eléctrico pasado un tiempo desde que se le dio dicha orden.
El temporizador es un tipo de relé auxiliar, con la diferencia sobre estos, que sus contactos no cambian de posición instantáneamente. Los temporizadores se pueden clasificar en:
- Térmicos.
- Neumáticos.
- De motor síncrono
- Electrónicos.
Los temporizadores pueden trabajar a la conexión o a la desconexión.
- A la conexión: cuando el temporizador recibe tensión y pasa un tiempo hasta que
conmuta los contactos.
- A la desconexión: cuando el temporizador deja de recibir tensión al cabo de un
tiempo conmuta los contactos.

A CONTINUACIÓN DESCRIBIMOS EL FUNCIONAMIENTO DE ALGUNOS TIPOS DE TEMPORIZADORES:
1.- TEMPORIZADOR A LA CONEXIÓN.

Es un relé cuyo contacto de salida conecta después de un cierto retardo a partir del instante de conexión de los bornes de su bobina. A1 y A2, a la red. El tiempo de retardo es ajustable mediante un potenciómetro o regulador frontal del aparato si es electrónico. También se le puede regular mediante un potenciómetro remoto que permita el mando a distancia; este potenciómetro se conecta a los bornes con las letras Z1 y Z2 y no puede aplicarse a los relés de los contactos.
2.- Temporizador a la desconexión.

Es un relé cuyo contacto de salida conecta instantáneamente al aplicar la tensión de alimentación en los bornes A1 y A2 de la bobina. Al quedar sin alimentación, el relé permanece conectador durante el tiempo ajustado por el potenciómetro frontal o remoto, desconectándose al final de dicho tiempo.
3.- Temporizadores térmicos.

Los temporizadores térmicos actúan por calentamiento de una lamina bimetálica El tiempo viene determinado por el curvado de la lamina.
Constan de un transformador cuyo primario se conecta a la red, pero el secundario, que tiene pocas espiras y esta conectado en serie con la lamina bimetálica, siempre tiene que estar en cortocircuito para producir el calentamiento de dicha lamina, por lo que cuando realiza la temporización se tiene que desconectar el primario y deje de funcionar
4.- Temporizadores neumáticos.

El funcionamiento del temporizador neumático esta basado en la acción de un fuelle que se comprime al ser accionado por el electroimán del relé.
Al tender el fuelle a ocupar su posición de reposo la hace lentamente, ya que el aire ha de entrar por un pequeño orificio, que al variar de tamaño cambia el tiempo de recuperación del fuelle y por lo tanto la temporización.
5.- Temporizadores de motor síncrono.

Son los temporizadores que actúan por medio de un mecanismo de relojería accionado por un pequeño motor, con embrague electromagnético. Al cabo de cierto tiempo de funcionamiento entra en acción el embrague y se produce la apertura o cierre del circuito.
6.- Temporizadores electrónicos.
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El principio básico de este tipo de temporización, es la carga o descarga de un condensador mediante una resistencia. Por lo general se emplean condensadores electrolíticos, siempre que su resistencia de aislamiento sea mayor que la resistencia de descarga: en caso contrario el condensador se descargaría a través de su insuficiente resistencia de aislamiento.
7.- Temporizadores para arrancadores estrella triángulo.


Un relé con temporización neumática consta esencialmente de tres partes principales:
8.1.- Un temporizador neumático que comprende un filtro por donde penetra el aire comprimido, un vástago de latón en forma de cono,
Solidario con un tornillo de regulación para el paso de aire un fuelle de goma y un resorte antagonista situado en el interior de este fuelle. El tornillo de regulación asegura la regulación progresiva de la temporización; las gamas de temporización cubren desde 0.1 segundos a 1 hora.
8.2.- Una bobina electromagnética para corriente continua o alterna, según los casos.
8.3.- Un juego de contactos de ruptura brusca y solidarios al temporizador neumático por medio de un juego de levas y palancas.
El relé de retardo a la desconexión tiene el siguiente funcionamiento: cuando se interrumpe la circulación de corriente por la bobina, el contacto solidario con ella tarda cierto tiempo en soltarse, debido a la acción del temporizador neumático. Al soltarse este contacto, actúa sobre un microrruptor, que desconecta el circuito de mando.
La temporización puede ser a la excitación o a la desexcitacion de la bobina o combinando ambos efectos.
9.- Temporización magnética.

En este caso, se trata de relés cuya bobina esta alimentada exclusivamente por corriente continúa.
La temporización magnética se consigue ensartando en el núcleo magnético del relé, un tubo de cobre. Este tubo puede tener el espesor de algunos milímetros y rodear al núcleo en toda su longitud, constituyendo una camisa o bien puede ser de un diámetro igual a la base del carrete de la bobina y una longitud limitada, y en este caso se llama manguito; el manguito puede ser fijado delante, es decir, en la parte de la armadura o detrás, es decir, en la parte opuesta de la armadura. En ambos casos, como se verá enseguida los efectos de retardo serán distintos
a.Con camisa de cobre ( retardo a la desconexión)
b.Con manguito de cobre, lado armadura (retardo a la conexión y a la desconexión).
c.Con manguito de cobre, lado culata ( retardo a la desconexión)
1.-Culata,
2.- Núcleo de hierro,
3.- Camisa o manguito de cobre,
4.- Bobinado,
5.- Armadura.
La camisa o el manguito de cobre actúan como una espira en cortocircuito; la corriente inducida en esta espira cortocircuitada se opone a las variaciones del flujo que la han engendrado, lo que origina el efecto de retardo.
Como dicho efecto aumenta con la intensidad de la corriente inducida, será conveniente una camisa maciza de metal buen conductor como el cobre, directamente enfilada sobre el núcleo; de esta forma, se obtiene un buen retardo a la desconexión, mediante los relés de camisa, pero aumentando el efecto de atracción.
En los relés de manguito, cuando éste está en la parte anterior ( fig. B), significa que el arrollamiento esta situado más atrás, aumentado el flujo dispersor y reduciendo por consiguiente, la eficacia de la bobina en la atracción; como consecuencia, se obtiene retardo tanto a la conexión como a la desconexión del relé.
Si el manguito está situado en la parte posterior del relé (fig. C), se obtiene solamente un retardo a la desconexión del relé, dada la posición del arollamiento respecto a la armadura.
10.- Temporización térmica

Los relés térmicos o dispositivos que utilizan procedimientos térmicos para la temporización, pueden incluirse en los siguientes grupos:
a.Relés de biláminas
b.Relés de barras dilatables.
10.1.- Relés de biláminas
Recordemos que una bilámina esta constituida por dos laminas metálicas, acopladas en paralelo y atravesadas por la corriente eléctrica, que las calienta por el efecto Joule.
1.- Bobinado de mando, 2.- biláminas, 3.- bornes de salida.
Como los coeficientes de dilatación de las dos láminas son distintos cuando se calientas una atrae a la otra y cuando se enfrían vuelve a la posición inicial.
11.- Relés de barras dilatables

Constituyen una mejora de los anteriores, los contactos se mueven cuando la diferencia de temperatura entre dos barras dilatables idénticas alcanza el valor deseado, estando una de las barras calentada eléctricamente por la corriente de mando.
1.- bobinado de mando, 2.- barra dilatable, 3.- bornes de salida.
De esta forma las variaciones de temperatura ambiente actúan de la misma manera sobre la posición de las dos barras dilatables, sin tener efecto alguno sobre la posición de los contactos. Por consiguiente, solo la barra calentada eléctricamente manda los contactos. De esta forma, se obtiene temporizaciones comprendidas entre 2 segundos y 4 minutos, con una precisión de un 10 %.
12.- Temporización electrónica

La temporización electrónica está muy extendida. Se utiliza con relés electromagnéticos cuya bobina está prevista para ser alimentada con corriente continua. Para obtener una buena temporización, la tensión continua debe estabilizarse por ejemplo con ayuda de un diodo Zener.
El principio básico de este tipo de temporización es la carga o descarga de un condensador " C " mediante una resistencia " R”. Por lo general se emplean condensadores electrolíticos de buena calidad, siempre que su resistencia de aislamiento sea bastante mayor que la resistencia de descarga R: en caso contrario, el condensador C se descargaría a través de su insuficiente resistencia de aislamiento.
Esquema de la Temporización electrónica por carga de un condensador.
Esquema de la temporización electrónica por descarga de un condensador.
Situemos el inversor en la posición 1: el condensador C se cargará a la tensión E de la fuente de alimentación. Situemos el inversor en la posición 2: entonces el condensador se descargará progresivamente sobre la resistencia R.
ESQUEMA DE CONTROL CON TEMPORIZADOR
ARRANQUE DE UN MOTOR EN ESTRELLA TRIANGULO

Potencia
Este tipo de motores arrancan en dos etapas mediante la aplicación de la conmutación del conexionado de estrella a triángulo del bobinado del motor, usando así la tensión mayor de diseño en la primera etapa para reducir las puntas de corriente de arranque. Es por esta razón, que el uso de este tipo de arranque está imprescindiblemente ligado a la tensión de diseño de la conexión en triángulo del motor, que debe ser siempre la misma que la tensión de la red, es decir que para arrancar un motor en estrella-triángulo en una red de 380V trifásica será imprescindible disponer de un motor diseñado para conectarse en estrella a 660V y en triángulo a 380V (380V/660V) no siendo válidos otros motores diseñados por ejemplo para 230V/380V, puesto que la tensión mayor siempre corresponde a la conexión estrella y por consiguiente la conexión triángulo quedaría a 220V en una alimentación de red de 380V, que nos conduciría al deterioro inmediato de los devanados. Para este tipo de arranque se utilizarán siempre tres contactores denominados comunmente según su función como "contactor de línea o de red" (KM2), "contactor estrella" (KM1) y "contactor triángulo" (KM3). La secuencia de activación de los tres contactores será siempre en el orden: KM1, KM2 y KM3. El contactor KM1 debe entrar primero para conectar el punto neutro de la estrella en vacío (sin tensión en el motor), por ello y por la menor intensidad de la conexión estrella dicho contactor se dimensiona con un calibre menor que los otros dos (habitualmente se toma In motor / 3). Para el calibre de los dos contactores restantes (KM2 y KM3) se toma In motor / = (0,58 x In). Para el calibre del relé térmico se toma también In motor / = (0,58 x In). El relé térmico se puede situar indistintamente bajo el circuito de los contactores de estrella-triángulo o bien bajo el contactor de línea. Se puede eliminar el uso del relé térmico siempre y cuando se use en la protección de cabecera un disyuntor magnetotérmico con función de regulación térmica ajustada en este caso a la intensidad nominal del motor.

Control
Se ha omitido una protección contra cortocircuitos del circuito de control, necesaria individualmente o colectivamente para varios circuitos de control, mediante fusibles o mediante aparatos magnetotérmicos. El arranque se realiza mediante un pulsador de marcha y en paralelo un contacto de cierre del contactor de línea (KM2) para autoalimentarse una vez soltemos el pulsador. Básicamente existen dos maneras de realizar la secuencia de la siguiente fase del arranque; una mediante temporizador neumático colocado físicamente encima del contactor de línea y otra mediante un temporizador electrónico con un contacto inversor. En ambos casos el circuito se diseña para activar primero el contactor de estrella (KM1) y un contacto de cierre (N.O.) del mismo activa el contactor de línea (KM2), quedándose éste autoalimentado por un contacto de cierre (N.O.). Transcurrido el tiempo de aceleración del motor, el temporizador conmutará la activación del contactor de estrella (KM1) al contactor de triángulo (KM3), manteniéndose siempre activado el contactor de línea (KM2).