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APUNTES DE CONTROLES ELECTRICOS
INGENIERIA ELECTROMECANICA Página 1
PROLOGO
Estos apuntes se realizaron con el propósito de que los alumnos de la materia
de controles eléctricos tengan un apoyo teórico sobre los temas de la materia.
Una de las ventajas notorias es la rápida consulta del tema a tratar sin ir al
libro, puesto que lo contenido en este manual es una recopilación de autores
que tratan del mismo tema.
En este se explica los tipos de controles existentes en la industria que son:
manual, el semiautomático y el automático, así como sus respectivos
diagramas de control, además se incluyen los diversos tipos de sensores que
se utilizan en la industria, así como también el PLC y sus diversas
características y aplicaciones.
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CONTROLES ELECTRICOS
TEMARIO
TEMA 1.- FUNDAMENTOS DE CONTROLES ELECTRICOS
TEMA 2.- ARRANCADORES PARA MOTORES DE C.A TRIFASICOS
TEMA 3.- INTERRUPTORES Y SENSORES
TEMA 4.- EL RELEVADOR PROGRAMABLE
TEMA 5.- AUTOMATA PROGRAMABLE (PLC)
TEMA 6.- PROYECTO ELECTROMECANICO
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INDICE
1.- FUNDAMENTOS DE CONTROLES ELECTRICOS
1.1 Contactores y Arracadores
1.2 Relevadores Electromecánicos
1.3 Temporizadores (al energizar y al desenergizar)
1.4 Solenoides
1.5 Diagramas de Alambrado y de Control
1.6 Protección contra sobre carga
1.7 Protección contra corto circuito y falla a tierra de motores
2.- ARRANCADORES PARA MOTORES DE CORRIENTE ALTERNA TRIFASICOS
2.1 Control a dos y tres hilos
2.2 Control separado
2.3 Control Manual-Fuera-Automático
2.4 Arranque a tensión plena
2.5 Métodos de Arranques a tensión reducida (autotransformador, estrella-
delta, resistencia primaria y resistencia secundaria, bobinado bipartido).
2.6 Inversión de Giro
2.7 Avance Gradual
2.8 Frenado
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TEMA 3.- INTERRUPTORES Y SENSORES
3.1 Interruptores (Presión, nivel, temperatura, flujo, límite)
3.2 Principio de Transducción.
3.3 Sensores de Presión
3.4 Sensores de Flujo
3.5 Sensores de Nivel
3.7 Sensores de Peso, velocidad, conductividad, PH, etc.
3.8 Criterios para la selección de un sensor
TEMA 4.- RELEVADOR PROGRAMABLE
4.1 Características principales del relevador
4.2 Aplicaciones típicas
4.3 Cableado
4.4 Programación
TEMA 5.- AUTOMATA PROGRAMABLE (PLC)
5.1 Definición y Estructura Básica
5.2 Principio de Funcionamiento
5.3 Tipos de PLC (compactos y modulares)
5.4 Lenguajes de Programación
5.5 Instrucciones tipo relevador, temporizadores y contadores
5.6 Aplicaciones del PLC en sistemas de control
TEMA 6.- PROYECTO ELECTROMECANICO
6.1 Elaborar un proyecto de un sistema electromecánico aplicando PLC´s
APUNTES DE CONTROLES ELECTRICOS
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UNIDAD
1
APUNTES DE CONTROLES ELECTRICOS
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TEMA 1 FUNDAMENTOS DE CONTROLES ELECTRICOS
TIPOS DE CONTROLES ELECTRICOS.
Estos pueden ser del tipo:
CONTROL MANUAL: Este tipo de control se ejecuta manualmente en el
mismo lugar en que está colocada la máquina. Este control es el más sencillo y
conocido y es generalmente el utilizado para el arranque de motores pequeños
a tensión nominal. Este tipo de control se utilizan frecuentemente con el
propósito de la puesta en marcha y parada del motor. El costo de este sistema
es aproximadamente la mitad del de un arrancador electromagnético
equivalente. El arrancador manual proporciona generalmente protección contra
sobrecarga y desenganche de tensión mínima, pero no protección contra baja
tensión.
El control manual se caracteriza por el hecho de que el operador debe mover
un interruptor o pulsar un botón para que se efectúe cualquier cambio en las
condiciones de funcionamiento de la máquina o del equipo en cuestión.
CONTROL SEMI-AUTOMATICO: Los controladores que pertenecen a esta
clasificación utilizan un arrancador electromagnético y uno o más dispositivos
pilotos manuales tales como pulsadores, interruptores de maniobra,
combinadores de tambor o dispositivos análogos. Quizás los mandos más
utilizados son las combinaciones de pulsadores a causa de que constituyen
una unidad compacta y relativamente económica. El control semi-automático se
usa principalmente para facilitar las maniobras de mano y control en aquellas
instalaciones donde el control manual no es posible.
La clave de la clasificación como en un sistema de control semiautomático es el
hecho de que los dispositivos pilotos son accionados manualmente y de que el
arrancador del motor es de tipo electromagnético.
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CONTROL AUTOMATICO: Un control automático está formado por un
arrancador electromagnético o contactor controlado por uno o más dispositivos
pilotos automáticos. La orden inicial de marcha puede ser automática, pero
generalmente es una operación manual, realizada en un panel de pulsadores e
interruptores.
En algunos casos el control puede tener combinación de dispositivos manuales
y automáticos. Si el circuito contiene uno o más dispositivos automáticos, debe
ser clasificado como control automático.
Los contactores son dispositivos electromagnéticos, en el sentido de que en
ellos se producen fuerzas magnéticas cuando pasan corrientes eléctricas por
las bobinas del hilo conductor que estos poseen y que respondiendo a aquellas
fuerzas se cierran o abren determinados contactos por un movimiento de
núcleos de succión o de armaduras móviles.
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1.1 CONTACTORES Y ARRANCADORES
EL CONTACTOR.
DEFINICION Y GENERALIDADES.
Podemos definir 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.
Las energías utilizadas para accionar un contactor pueden ser muy diversas:
mecánicas, magnéticas, neumáticas, fluídricas, etc. Los contactores
corrientemente utilizados en la industria son accionados mediante la energía
magnética proporcionada por una bobina, y a ellos nos referimos
seguidamente. 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, la 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.
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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.
.
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DESCRIPCION DEL CONTACTOR.
La figura anterior describe las partes del contactor.
1.2.1. PARTES DEL CONTACTOR.
CARCAZA.
La carcaza es el elemento en el cual se fijan todos los componentes
conductores del contactor, para lo cual es fabricada en un material no
conductor con propiedades como la resistencia al calor, y un alto grado de
rigidez. Uno de los mas utilizados materiales es la fibra de vidrio pero tiene un
inconveniente y es que este material es quebradizo y por lo tanto su
manipulación es muy delicada. En caso de quebrarse alguno de los
componentes no es recomendable el uso de pegantes.
ELECTROIMAN.
También es denominado circuito electromagnético, y es el elemento motor del
contactor.
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Está compuesto por una serie de elementos cuya finalidad es transformar la
energía eléctrica en un campo magnético muy intenso mediante el cual se
produce un movimiento mecánico aprovechando las propiedades
electromagnéticas de ciertos materiales.
BOBINA.
Consiste en una arrollamiento de alambre de cobre con unas características
muy especiales con un gran número de espiras y de sección muy delgada para
producir un campo magnético. El flujo magnético produce un par magnético
que vence los pares resistentes de los muelles de manera que la armadura se
puede juntar con el núcleo estrechamente.
Bobina energizada con CA.
Para el caso cuando una bobina se energiza con corriente alterna, se produce
una corriente de magnitud muy alta puesto que solo se cuenta con la
resistencia del conductor, ya que la reactancia inductiva de la bobina es muy
baja debido al gran entrehierro que existe entre la armadura y el núcleo, esta
corriente tiene factor de potencia por consiguiente alto, del orden de 0.8 a 0.9 y
es llamada corriente de llamada.
Esta corriente elevada produce un campo magnético muy grande capaz de
vencer el par ejercido por los muelles o resorte que los mantiene separados y
de esta manera se cierra el circuito magnético uniéndose la armadura con el
núcleo trayendo como consecuencia el aumento de la reactancia inductiva y así
la disminución de hasta aproximadamente diez veces la corriente
produciéndose entonces una corriente llamada corriente de mantenimiento
con un factor de potencia más bajo pero capaz de mantener el circuito
magnético cerrado.
Para que todo este procedimiento tenga éxito las bobinas deben ser
dimensionadas para trabajar con las corrientes bajas de mantenimiento pues si
no se acciona el mecanismo de cierre del circuito magnético la corriente de
llamada circulará un tiempo más grande del previsto pudiendo así deteriorar la
bobina.
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Bobina energizada con CC.
En este caso no se presenta el fenómeno anterior puesto que las corrientes de
llamada y de mantenimiento son iguales. La única resistencia presente es la
resistencia de la bobina misma por lo cual las características y la construcción
de estas bobinas son muy especiales.
La bobina puede ser energizada por la fuente de alimentación o por una fuente
independiente
NUCLEO
Su función es concentrar y aumentar el flujo magnético con el fin de atraer la
armadura eficientemente. Está construido de láminas de acero al silicio
superpuestas y unidas firmemente unas con otras con el fin de evitar las
corrientes parásitas.
El pequeño entrehierro entre la armadura y el núcleo se crea con el fin de
eliminar los magnetismos remanentes.
Cuando circula una corriente alterna por la bobina es de suponerse que cuando
la corriente pasa por el valor cero, el núcleo se separa de la armadura puesto
que el flujo también es cero pero como esto sucede 120 veces en un segundo
(si la frecuencia es de 60Hz) por lo cual en realidad no hay una verdadera
separación pero esto sin embargo genera vibraciones y un zumbido además
del aumento de la corriente de mantenimiento; por esto las bobinas que operan
con corriente alterna poseen unos dispositivos llamados espiras de sombra las
cuales producen un flujo magnético desfasado con el principal de manera que
se obtiene un flujo continuo similar al producido por una corriente continua.
ARMADURA.
Es un elemento móvil muy parecido al núcleo pero no posee espiras de
sombra, su función es la de cerrar el circuito magnético ya que en estado de
reposo se encuentra separada del núcleo. Este espacio de separación se
denomina entrehierro o cota de llamada.
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Tanto el cierre como la apertura del circuito magnético suceden en un espacio
de tiempo muy corto (10 milisegundos aproximadamente), todo debido a las
características del muelle, por esto se pueden presentar dos situaciones.
Cuando el par resistente es mayor que el par electromagnético, no se
logra atraer la armadura.
Si el par resistente es débil no se lograra la separación rápida de la
armadura.
Cada una de las acciones de energizar o desenergizar la bobina y por
consiguiente la atracción o separación de la armadura, es utilizada para
accionar los contactos que obran como interruptores, permitiendo o
interrumpiendo el paso de la corriente. Estos contactos están unidos
mecánicamente (son solidarios) pero son separados eléctricamente.
CONTACTOS.
El objeto de estos elementos es permitir o interrumpir el paso de la corriente,
son elementos conductores, los cuales se accionan tan pronto se energiza o se
desenergiza la bobina por lo que se les denomina contactos instantáneos.
Esta función la cumplen tanto en el circuito de potencia como en el circuito de
mando.
Los contactos están compuestos por tres partes dos de las cuales son fijas y se
encuentran ubicadas en la carcaza y una parte móvil que une estas dos y
posee un resorte para garantizar el contacto
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Las partes que entran en contacto deben tener unas características especiales
puesto que al ser accionados bajo carga, se presenta un arco eléctrico el cual
es proporcional a la corriente que demanda la carga, estos arcos producen
sustancias que deterioran los contactos pues traen como consecuencia la
corrosión, también las características mecánicas de estos elementos son muy
importantes.
FUNCIONAMIENTO DEL CONTACTOR.
Cuando la bobina se energiza genera un campo magnético intenso, de manera
que el núcleo atrae a la armadura, con un movimiento muy rápido. Con este
movimiento todos los contactos del contactor, principales y auxiliares, cambian
inmediatamente y de forma solidaria de estado.
Existen dos consideraciones que debemos tener en cuenta en cuanto a las
características de los contactores:
Poder de cierre: Valor de la corriente independientemente de la tensión,
que un contactor puede establecer en forma satisfactoria y sin peligro
que sus contactos se suelden.
Poder de corte: Valor de la corriente que el contactor puede cortar, sin
riesgo de daño de los contactos y de los aislantes de la cámara
apagachispas. La corriente es más débil en cuanto más grande es la
tensión.
Para que los contactos vuelvan a su posición anterior es necesario
desenergizar la bobina. Durante esta desenergización o desconexión de la
bobina (carga inductiva) se producen sobre-tensiones de alta frecuencia, que
pueden producir interferencias en los aparatos electrónicos.
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ARRANCADORES
El arrancador consiste en su forma más simple en un dispositivo que conecta y
desconecta un motor de la red y que además realiza funciones de protección
contra sobrecarga del motor.
Se hallan catalogados entre los tipos siguientes:
Arrancador con dispositivos térmicos para pequeños equipos
monofásicos.
Arrancadores manuales directos de los size “0” y “1” para motores
monofásicos y trifásicos.
Arrancador a tensión reducida mediante autotransformador para grandes
motores.
Arrancador automático.
Este tipo de arrancador es llamado también arrancador electromagnético,
consta de un contactor con la adicción de un control protector.
ARRANCADORES DE MOTOR
El arrancador consiste en forma mas simple, en un dispositivo que conecte o
desconecte el motor a la red y que ademes realice funciones de protección
contra sobrecargas.
a esta unidad se le agregan otros dispositivos para obtener el grado deseado
de control y de proteccion.Hay muchas clases de arrancadores de motor entre
ellos: manuales o automáticos, de tensión nominal o tensión reducida,
monofásicos o trifásicos y de c.c o c.a el nombre se le designa dependiendo la
función que va realizar y de la operación o clase de motor al que se destinan.,
Existe diferencia entre los conceptos de arrancador y de controlador. Aunque
es difícil establecer una línea divisoria, generalmente se acepta que es
ARRANCADOR tiene como misión conectar el motor a la línea, proporcionando
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además la necesaria protección, mientras un CONTROLADOR además de
realizar las funciones de arranque, va provisto de los dispositivos de protección
y relés necesarios para constituir un sistema completo de control, regulación, y
protección.
Los arrancadores de motores se construyen en EE.UU, de acuerdo a normas
que incluyen especificaciones aprobadas por las normas NEMA (nacional
electric manufacturers association).
Estas normas incluyen especificaciones tales como calibres o tamaños lo que
facilita la selección del equipo para que cumpla las condiciones necesarias de
capacidad para un caso dado. También se incluye los tipos de cubierta o cajas
de arrancadores para satisfacer los requisitos reglamentarios en cuanto a las
condiciones atmosféricas existentes en el lugar de instalación.
ARRANCADORES MANUALES
En los arrancadores clasificados como manuales, el operador acciona el cierre
de los contactos, bien mediante pulsador, bien mediante palanca unida
mecánicamente a los contactos.
Cuando se aprieta el pulsador de parada, o actúa la protección de sobrecarga,
es disparada la articulación mecánica y se abren los contactos.
En cambio, cuando se aprieta el pulsador de parada en un arrancador
electromagnético, se activa el electroimán del arrancador produciendo el cierre
de los contactos.
El pulsador de parada o el relé de sobrecarga al ser accionados interrumpen el
circuito de la bobina, del electroimán, abriéndose los contactos-
El principal inconveniente del arrancador manual es la falta de flexibilidad de
control.
Debe ser accionado emplazamiento del arrancador y es limitado en cuanto a
las posibilidades como control de protección.
la mayoría de arrancadores manuales en servicio se hallan catalogados dentro
de los tres tipos:
Arrancadores con dispositivo térmico para pequeños motores monofásicos.
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Arrancadores manuales directos de los calibres cero y 1 para motores
monofásicos y trifásicos.
Arrancadores manuales a tensión reducida mediante autotransformador para
motores grandes.(fig. 3-14)
ARRANCADORES AUTOMATICOS
El arrancador automático llamado también arrancador electromagnético, consta
de un contactor con la adición de un control protector.
Este arrancador funciona a base de atracción magnética de un electroimán
para cerrar y mantener sus contactos de linea y auxiliares y ofrece una ilimitada
flexibilidad de control. Es seguro y de larga duración con un mantenimiento
razonable.
Los dispositivos mecánicos que integran estos arrancadores se clasifican
según el desplazamiento del núcleo magnético.
La primera clase corresponde (fig. 3-11)
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Cuyos contactos móviles están accionados directamente por la armadura del
electroimán que gira sobre un eje al ser atraída por el núcleo del electroimán
produciendo el desplazamiento de los contactos móviles hasta encontrar los
tipos que se hallan montados sobre la cara vertical posterior del arrancador.
La segunda clase corresponde a la ( fig.3-11 b)los contactos móviles son
accionados por el núcleo en su desplazamiento vertical hacia arriba cuando es
empujado por el efecto magnético de la bobina al ser excitada, hasta encontrar
los contactos fijos montados en el soporte horizontal de la parte superior de la
plataforma del arrancador.
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Los arrancadores mas grandes usan generalmente los de tipo armadura. El cto.
magnético consiste en una adaptación de uno de las tres formas magnéticas
básicas (fig. 3-12)
En el caso de ser excitada la de bobina por corriente alterna, las piezas polares
del electroimán están equipadas con una bobina de sobra ( fig. 3-12 d) Esta
produce un desfase en el flujo que pasa por la porción de pieza polar abarcada
por la misma de manera que evita la desaparición del flujo cuando la corriente
de la bobina para por el valor nulo, evitando la vibración que se produciría en
los contactos.
Hay dos tipos de contacto de uso general. En la mayoría de arrancadores
pequeños se emplea el llamado tipo puente ( fig. 3-13)
Que permite una buena alineación y una accion propia de limpieza del
contacto, debido al deslizamiento entre ellos y que contribuye a prolongar la
duracion de los mismos.
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En general mucho de los arrancadores grandes emplean contactos móviles que
reciben la acción de resortes o muelles destinados a producir la presión
requerida de contacto. ( fig.3-11 a )
la acción necesaria de deslizamiento entre los contactos fijos y móviles para
realizar la limpieza de los mismos, se consigue dando a los contactos la forma
curva apropiada, que permite dicho desplazamiento en los momentos de cierre
y apertura.
es necesaria una buena alineación de los contactos a fin de evitar un arco o
chispeo excesivo y el consiguiente picado de los contactos.
ARRANCADORES A TENSION NOMINAL
Los arrancadores para la puesta en marcha mediante conexión directa a la red
(Fig. 3-11 b) son los más utilizados. Se emplean en la mayoría de los casos de
arranque de los motores trifásicos, de jaula y monobásicos.
También se emplean para conectar a la red el devanado estator hico de los
motores trifásicos de rotor bobinado con arrancador manual conectado al rotor.
Utilizados en los motores de hasta 600 CV y 600 v, permiten obtener una
protección satisfactoria del motor, la maquina y el operador.
La limitación de uso en los motores trifásicos de jaula esta forzosamente
impuesto por el valor máximo de la intensidad de arranque en lo que respecta a
sus efectos sobre las líneas y devanados, así como por el par de arranque los
arrancadores directos se fabrican con variedad de cubiertas y cofres para
satisfacer los requisitos impuestos por las condiciones de ubicación del
arrancador. Estas cubiertas satisfacen las normas publicadas por la NEMA
para adaptarse a cada condición de ubicación o emplazamiento. a la
asequibilidad de los tipos manuales o magnéticos adecuados para la necesidad
del usuario hay que añadir la flexibilidad de estas unidades.
cualquier adaptador que conecta los bornes del motor directamente a la tensión
de la línea sin algún medio de reducir la tensión aplicada o limitar la corriente
de arranque puede ser clasificado como arrancador directo o a tensión nominal
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ARRANCADORES DE TENSION REDUCIDA
Este tipo de arrancador contiene algún medio de reducir la tensión de la línea
que es aplicada al motor durante el periodo de arranque. Esto se hace a fin de
limitar la sobre corriente durante el ciclo de arranque. Los requisitos para el uso
de los arrancadores a tensión reducida dependen de varios factores (SEC.2-1).
Estas unidades se construyen en los tipos manuables y automáticos, y,lo
mismo que los arrancadores a tensión nominal , el tipo manual resulta mas
económico pero con menos posibilidades de control,
Los arrancadores manuales a tensión reducida tipo auto transformador pera
motor de jaula (Fig. 3-14), comprenden un conmutador de dos posiciones y un
autotransformador. En la posición de arranque del conmutador el motor es
alimentado por la línea a tensión reducida mediante un auto transformador ,
manteniéndose en esta posición hasta que el motor estabilice su velocidad,
aplicándose en dicho momento nominal al pasar la maneta o dispositivo de
mando a la posición de marcha o trabajo.los arrancadores automáticos a
tensión reducida (Fig. 3-15) pueden tener muchas formas y están destinados
generalmente a un tipo particular de motor y para una determinada aplicación.
los requisitos esenciales son que estén provistos de medios para conectar el
motor a tensión reducida y luego, automáticamente, la corriente de línea
después de transcurrido el tiempo necesario para la aceleración.
El arrancador tipo reactancia a tensión reducida tiene exactamente la misma
disposición de contactos que el arrancador con resistencias. la única diferencia
entre un arrancador con resistencia y uno del tipo reactancia a tensión reducida
estriba en el uso de reactancias en lugar de resistencias.
el contactor de un arrancador del tipo de autotransformador debe ser de cinco
polos o contacto, cuya misión puede deducirse de la ( Fig. 3-16) los contactos
conectan el motor a la línea a través del autotransformador en conexión V o
triangulo abierto. el contactor de marcha de este arrancador , que actuara a
continuación, comprende tres contactos, los cuales permiten conectar el motor
directamente a la red.
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RELEVADORES ELECTROMECANICOS
Son circuitos de control automático, nos encontramos generalmente con uno o
más relés, principalmente a causa de que el relé proporciona flexibilidad. El relé
pro su propia construcción es un amplificador mecánico, es decir, que cuando
se activa o se excita la bobina de un relé con 24 voltios y los contactos están
controlando un circuito de 440 voltios, se amplifica la tensión mediante el uso
del mismo.
El relé tiene la misma construcción que el contactor pero con la diferencia de
que maneja una menor potencia. La bobina, polos y contactos son de
construcción un poco similar.
Los circuitos de control automáticos contienen generalmente uno o más relés,
principalmente a causa de que el relé confiere flexibilidad a los circuitos de
control. El relé es por su propia construcción un amplificador mecánico.
La palabra amplificar significa aumentar, ampliar, extender o incrementar.
Cuando nosotros activamos o excitamos la bobina de un relé con 24 voltios y
los contactor están controlando a un circuito de 440 voltios, estamos
amplificando la tensión mediante el uso del relé. Las bobinas del relé solo
necesitan una corriente muy pequeña para su funcionamiento y también son
amplificadores de corriente. El relé es inherentemente un dispositivo de una
sola entrada que solo requiere una sola tensión o corriente para activar su
bobina. Sin embargo utilizando varios contactos, el relé se puede convertir en
un dispositivo de varias salidas, por lo que también puede considerarse como
amplificador del número de operaciones, siendo controladas por una sola
entrada.
Supongamos que disponemos de un relé cuya bobina funciona con 110 voltios
y 1 amperio, y que los contactos de este relé controlan tres circuitos separados
que funcionan con 440 voltios y 15 amperios cada una. Este relé se convierte
en un amplificador de potencia en cuanto controla considerablemente más
potencia en sus circuitos de salida que la que consume en su circuito de
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entrada. También se convierte en un amplificador en cuanto al número de
circuitos, ya que una sola entrada controla tres salidas separadas.
Los relés se emplean generalmente para aceptar información de un dispositivo
sensible o detector y la convierte en el nivel apropiado de potencia, numero de
diversos circuitos, u otro factor de amplificación para conseguir el resultado que
se desea en el circuito de control.
El tipo apropiado de relé a utilizar en un circuito dado estará determinado por el
tipo de dispositivo detector que le transmite la información. Por ejemplo, un
dispositivo detector de tensión deberá ser conectado aun relé de tensión, y un
dispositivo detector sensible a la corriente debe activar al relé de corriente.
Relé de tensión.- Este tipo de relé es probablemente el que mas se emplea
porque se presta a muchas aplicaciones y se le puede emplear para realizar
muchas funciones. El relé de tensión es simplemente un pequeño contactor
que abre o cierra sus contactos, dependiendo de que estén normalmente
abiertos o cerrados, siempre que es aplicada a su bobina la tensión correcta.
Se fabrican con varios contactos que pueden estar normalmente abiertos o
normalmente cerrados, según convenga. Los relés de tensión se utilizan
frecuentemente para separar dos o más circuitos controlados por una fuente o
cuando la tensión de control es diferente a la tensión de la línea.
Debe recordarse que un relé de tensión no es primordialmente un dispositivo
de control, y requiere un dispositivo piloto para activarlo.
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Relé de intensidad.- Este tipo de relé se emplea para abrir o cerrar uno o
varios en respuesta a las variaciones de intensidad de otro circuito, tales como
las de la corriente absorbida por un motor.
El relé de intensidad esta diseñado del tal forma que si se le conecta en serie
con el circuito que debe suministrar la señal a detectar se activara, cuando la
intensidad de la corriente que pasa por su bobina alcanza un valor
suficientemente elevado para producir el flujo magnético necesario para activar
el dispositivo de los contactos.
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Relé de frecuencia.- Se utiliza para producir la conexión de la excitación de
campo en los motores sincrónicos durante la maniobra de arranque y para el
control de aceleración en los motores de rotor bobinado. Generalmente estas
unidades se proyectan para una determinada aplicación. Uno de los tipos se
compone de dos bobinas equilibradas que actúan comparando una frecuencia
de referencia con la del circuito en que se utiliza el relé, de forma que la
armadura bascula a uno u otro lado según las frecuencias difieran en un valor
determinado o dicha diferencia sea mayor que la prefijada.
Relé temporizado.- Este tipo de relé se usa frecuentemente para el control de
secuencia, protección relectíva, desconexión por baja tensión, control de
aceleración y muchas otras funciones.
Esencialmente, el relé temporizado es un relé de tensión con la adición de un
elemento de acción diferida que puede ser del tipo membrana o con toma de
aire o del tipo de cilindro con embolo amortiguador empleando aire o un liquido
y que retarda la acción de sus contactos respecto al momento en que actúa el
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electroimán. Este retardo en la acción puede ser cuando el relé se excite o se
desexcite.
Si el retardo se produce al excitar el relé se dice que esta temporizado al cierre
y si se produce al desexcitarlo, que esta temporizado a la apertura. Ambos
tipos están provistos de un ajuste para poder regular el tiempo de retardo
dentro de los límites especificados. Los contactos se presentan siempre en la
posición correspondiente al relé desactivado, tanto si son temporizados al
cierre como a la apertura.
Estas unidades se fabrican de diversos tamaños dependiendo de la intensidad
y la tensión a que estén sometidos sus contactos.
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Relé de sobrecarga.- El relé de sobrecarga se encuentra en todos los
arrancadores de motor en una u otra forma. En efecto, la adición de alguna
forma de protección contra las sobrecargas a un contactor ordinario lo
convierte en un arrancador de motor. Esta unidad realiza las funciones de
protección contra sobrecargas y la protección contra el fallo de fase en el
circuito de motor. El requisito básico para la protección contra las sobrecargas
es que el motor pueda trabajar a potencia nominal pero que se impida su
funcionamiento al producirse cualquier sobrecarga prolongada o importante.
Cuando un motor esta sobrecargado mecánicamente, su corriente aumenta, lo
que a su vez hace que aumente la temperatura el propio motor y de sus
devanados.
También se producen aumentos de corriente y de temperatura a consecuencia
de la falta de una fase en los motores polifásicos o de un defecto en los
devanados del motor.
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Por consiguiente, para obtener una protección completa contra las sobrecargas
es necesario detectar, o medir, la corriente absorbida por el motor e interrumpir
el circuito si la corriente excede del valor nominal del motor.
Existen dos tipos básicos de relés de sobrecarga empleados generalmente en
los arrancadores de conexión directa a la línea. El primero utiliza un metal con
bajo punto de fusión que retiene una rueda dentada, que al ser liberada
produce la abertura de un juego de contactos intercalados en el circuito d la
bobina del arrancador.
El segundo tipo utiliza una lamina bimetálica para el desenganche del
mecanismo de disparo y abrir los contactos del circuito de la bobina.
Independientemente del tipo de dispositivo que se utilice, siempre estará
activado por un elemento calefactor conectado en serie con el circuito del
motor. La intensidad de la corriente necesaria para producir el funcionamiento
del relé esta determinada por el tamaño del elemento calefactor utilizado.
Cuando este es utilizado para la protección de pequeños motores que
absorben poca corriente, como elemento calefactor se utiliza una resistencia de
hilo o de cinta de poca sección, mientras que en el caso de motores de mayor
potencia se emplean resistencias de mayor sección, de forma que se produzca
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en el elemento bimetal la temperatura debida cuando circule una intensidad de
valor prefijado. Los elementos térmicos utilizados en los relés de sobrecarga
poseen, por si mismos un retardo en su acción que es inversamente
proporcional a la sobrecarga a que este sometido.
Cuando la sobrecarga es ligera, el motor sigue funcionando durante algún
tiempo sin que actué el relé, pero si la sobrecarga es grande, actuara casi
inmediatamente, desconectan el motor de su fuente de alimentación y evitando
que se deteriore.
Los relés térmicos actúan solo por el efecto del calor, influyendo por lo tanto la
temperatura del aire que los rodea, por lo que en los lugares donde se ha de
prever altas temperaturas las resistencias de caldeo empleadas en el relé
deben estar sobredimensionadas. También existen dispositivos bimetálicos
destinados a compensar el efecto de los cambios de temperatura ambiente en
el funcionamiento del relé.
Los relés provistos de estos dispositivos reciben el nombre de relés de
sobrecarga compensados.
El tercer tipo de relé de sobrecarga es el electromagnético. Su elemento básico
es una bobina conectada de modo que sea sensible a la corriente del motor
mediante el uso de transformadores de corriente o por conexión directa.
Cuando la corriente excede el valor nominal de motor, la bobina del relé
produce el desplazamiento del núcleo móvil situado en su interior y abre los
contactor del circuito de control. Los relés electromagnéticos de sobrecarga se
encuentran generalmente en arrancadores de motores grandes.
Después de cara disparo o actuación del relé de sobrecarga debe volverse a su
anterior posición (reenganche), ya sea automática o manualmente. El tipo de
reenganche automático solo se empleará en los casos que no presenten
peligro al conectarse nuevamente al circuito a la red sin haber revisado la
causa del disparo del relé. Después e disparado el relé de sobrecarga,
necesitan algún tiempo para enfriarse, por lo que siempre hay algún retardo
antes que se pueda realizar la reposición.
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TEMPORIZADORES
TEMPORIZADORES O RELES DE TIEMPO.
Son aparatos en los cuales se abren o cierran determinados contactos,
llamados contactos temporizados, después de cierto tiempo, debidamente
preestablecido, de haberse abierto o cerrado su circuito de alimentación.
TEMPORIZADOR AL TRABAJO.
Aquel cuyos contactos temporizados actúan después de cierto tiempo de que
se ha energizado el elemento motor del temporizador. En el momento de
energizar el temporizador, los contactos temporizados que tiene siguen en la
misma posición de estado de reposo y solamente cuando ha transcurrido el
tempo programado, cambian de estado, es decir que el contacto NA se cierra y
el contacto NC se abre.
TEMPORIZADOR AL REPOSO.
En este tipo de temporizador, los contactos temporizados actúan como
temporizados después de cierto tiempo de haber sido desenergizado ele
elemento motor del temporizador. Cuando se energiza el temporizador, sus
contactos temporizados actúan inmediatamente como si fueran contactos
instantáneos, manteniéndose en esa posición todo el tiempo que el
temporizador esté energizado.
TEMPORIZADOR ELECTROMECÁNICO.
Temporizador en el cual la temporización se consigue mediante engranajes,
con sistemas comparables a los relojes mecánicos. El conteo del tiempo
programado se inicia al energizar un pequeño motor síncrono de velocidad
constante, que mueve una serie de engranajes, para reducir la velocidad del
motor. El último de los engranajes lleva un pin o tope para accionar unos
contactos de apertura lenta o un micro ruptor de apertura brusca, los cuales
actúan como contactos temporizados.
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TEMPORIZADORES NEUMATICOS.
Temporizadores en los cuales la temporización se obtiene regulando la entrada
de aire en un fuelle, hasta que se llene completamente, momento en el cual
éste acciona los contactos del temporizador. El aire es expulsado del fuelle
prácticamente en forma instantánea.
TEMPORIZADORES ELECTRONICOS.
Son aquellos cuyo sistema de temporización esta conformado por circuitos
electrónicos. Se encuentra una gran variedad de modelos, dependiendo de su
funcionamiento.
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SOLENOIDES
Consiste en una arrollamiento de alambre de cobre con unas características
muy especiales con un gran número de espiras y de sección muy delgada para
producir un campo magnético. El flujo magnético produce un par magnético
que vence los pares resistentes de los muelles de manera que la armadura se
puede juntar con el núcleo estrechamente.
Bobina energizada con CA.
Para el caso cuando una bobina se energiza con corriente alterna, se produce
una corriente de magnitud muy alta puesto que solo se cuenta con la
resistencia del conductor, ya que la reactancia inductiva de la bobina es muy
baja debido al gran entrehierro que existe entre la armadura y el núcleo, esta
corriente tiene factor de potencia por consiguiente alto, del orden de 0.8 a 0.9 y
es llamada corriente de llamada.
Esta corriente elevada produce un campo magnético muy grande capaz de
vencer el par ejercido por los muelles o resorte que los mantiene separados y
de esta manera se cierra el circuito magnético uniéndose la armadura con el
núcleo trayendo como consecuencia el aumento de la reactancia inductiva y así
la disminución de hasta aproximadamente diez veces la corriente
produciéndose entonces una corriente llamada corriente de mantenimiento
con un factor de potencia más bajo pero capaz de mantener el circuito
magnético cerrado.
Para que todo este procedimiento tenga éxito las bobinas deben ser
dimensionadas para trabajar con las corrientes bajas de mantenimiento pues si
no se acciona el mecanismo de cierre del circuito magnético la corriente de
llamada circulará un tiempo más grande del previsto pudiendo así deteriorar la
bobina.
Bobina energizada con CC.
En este caso no se presenta el fenómeno anterior puesto que las corrientes de
llamada y de mantenimiento son iguales. La única resistencia presente es la
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resistencia de la bobina misma por lo cual las características y la construcción
de estas bobinas son muy especiales.
La bobina puede ser energizada por la fuente de alimentación o por una fuente
independiente.
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PROTECCION CONTRA LA SOBRECARGA.
La sobrecarga de un motor, puede ser de origen mecánico o eléctrico, por
consiguiente, la protección contra la sobre carga debe satisfacer a ambas. La
corriente que absorbe de la línea un motor es proporcional a la carga aplicada
al motor, si ésta corriente se emplea para activar el dispositivo de protección
contra la sobre carga, la máquina y el motor estarán protegidos.
La protección contra las sobrecargas generalmente se obtiene en los
controladores conectando elementos térmicos bimetálicos en serie con 2
conductores del motor, por lo menos en los motores trifásicos (Fig. 2.6). Estos
elementos térmicos al calentarse debido a la intensidad, actúan sobre
contactos que abren el circuito de la bobina excitadora de un contactor
electromagnético. Cuando se utilizan en arrancadores o controladores
manuales, los elementos térmicos disparan un dispositivo mecánico que abren
los contactos del interruptor de línea.
Este dispositivo contra sobrecargas es sensible al porcentaje de sobrecarga;
por tanto, una pequeña sobrecarga tardará un tiempo en disparar el relé
mientras que una sobrecarga grande abrirá instantáneamente el circuito.
PROTECCION CONTRA LA SOBRE CARGA (FIG 2.6)
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PROTECCION CONTRA CORTOCIRCUITOS
Los motores de jaula de ardilla y otros de corriente alterna pueden absorber
hasta 600% de la intensidad nominal en condiciones severas de arranque.
Cualquier carga que exceda de este límite se considera como corriente de
corto circuito. Como los relés térmicos antes mencionados necesitan un cierto
tiempo para entrar en acción, no pueden proporcionar protección contra los
cortos circuitos. La línea que alimenta a un motor debe estar provista de
cortacircuitos fusibles o de un dispositivo automático que interrumpa
rápidamente la corriente en el caso del corto circuito del motor y un elemento
interruptor que actúe en el caso de cortocircuito en el motor.
Los fusibles deben abrir el circuito mucha más rápidamente que los relés de
sobrecarga en condiciones de cortocircuito. Probablemente la mejor protección
se obtiene con un dispositivo doble que comprenda el fusible para el caso de
cortocircuito y un elemento interruptor que actúe en caso de sobreintensidad.
El cortacircuitos representado en la figura (2-7) está formado por dos
elementos, uno fusible que en caso de cortocircuito fundirá y abrirá
rápidamente el circuito en un caso de sobreintensidad que no afecte el fusible.
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TEMA 2
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TEMA 2.- ARRANCADORES PARA MOTORES DE CORRIENTE
ALTERNA TRIFASICOS.
ARRANQUE MANUAL DE MOTORES DE INDUCCION DE JAULA DE ARDILLA (SCIMS) Dependiendo de los valores nominales de la potencia, pequeños o grandes motores pueden ponerse en marcha manualmente utilizando disyuntores principales o reguladores de tambor. Cuando la potencia útil de la fuente trifásica sea suficiente y también en el caso de pequeños motores de inducción, se emplea el arranque a plena tensión, como se muestra en la figura 25 a, utilizando interruptores de dos posiciones (fuera y marcha) con accionamiento de tambor o de levas para cerrar los contactos a–a, b-b y c-c simultáneamente en la posición de marcha. El arranque por resistencia en el primario mediante conexión manual, se muestra en la figura 25 b. Todos los contactos están abiertos en la posición de fuera. Los contactos S están cerrados en la posición de arranque y después de un adecuado espacio de tiempo, se cierran los contactos R en la posición de marcha. Este tipo de conexión, como se muestra en el diagrama de la secuencia de conexiones de la figura 25 b se denomina conexión de transición de circuito cerrado, porque los contactos S que alimentan el estator del motor se cierran durante la transición de las posiciones de arranque a la marcha del interruptor. El arranque por self del primario, se realiza con la misma secuencia de conexiones empleadas en el arranque por resistencias del primario, por medio de la conexión mañuela, como se muestra en la figura 25 c. El arranque por conexión estrella – delta, mediante conexión manual se muestra en la figura 25 d. Este método necesita la transición del circuito abierto de la posición de arranque a la de marcha. Cuando el interruptor se lleva de la posición de fuera a la de arranque, los contactos S se cierran y el motor arranca en estrella. Después de un intervalo de tiempo adecuado, el interruptor se traslada a su posición de marcha, los contactos S se abren y los contactos R todavía no se han cerrado. Esta momentánea pérdida de potencia puede producir corrientes transitorias de mayor magnitud que la corriente en el instante de arranque. Las corriente estatoricas en el decrecimiento transitorio a cero produce un flujo decreciente que induce una gran tensión en el circuito cerrado del rotor que gira a una velocidad determinada. La tensión inducida produce corrientes rotoricas que por la ley de Lenz, tienden a mantener un flujo de entrehierro; y ya que el rotor se mueve y conduce corriente, el flujo del entrehierro creado induce una tensión en el estator, por lo tanto, en el mismo instante que la pérdida de potencia, se induce una tensión en el estator de aproximadamente la misma magnitud pero desfasada.
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Cuando toda tensión (el 173% más) se aplica al estator, la tensión total del estator, dependiendo de la fase de la tensión inducida en ese instante, es la suma vectorial de la tensión inducida instantánea y del aumento de la tensión que se aplica. Por lo tanto, la tensión de conexión transitoria puede sobrepasar la tensión total aplicada al estator si el motor de arranque a plena tensión con las bobinas en conexión delta. La corriente estatorica es, por supuesto, función de la tensión estatorica aplicada y puede ser mayor que la corriente nominal de la red hasta un 600 %. Puesto que estos valores transitorios se producen directamente como resultado del procedimiento de conexión empleado se refiere generalmente la transición en circuito cerrado, porque no existe un solo instante en que el estator este desconectado de la red. El arranque por autotransformador que emplea la transición del circuito abierto, se muestra en la figura 25 e. El estator recibe una tensión inducida (del autotransformador cuando los contactos S están cerrados), cuya magnitud y corriente resultante en el arranque varia con la forma escogida. Después de un espacio de tiempo adecuado, el interruptor puede llevarse a su posición de marcha abriendo los contactos S y cerrando los R en la transición en circuito abierto. Aquí es necesario la transición en abierto para evita que se cortocircuite una parte del devanado del transformador. El método por autotransformador produce el mayor par de arranque por amperes de corriente en el arranque, en comparación con los métodos de arranque por tensión inducida por resistencia y reactancia. El arranque por autotransformador en transición por circuito cerrado también es posible. El arranque por devanado parcial en el que el motor se arranca utilizando la mitad de la totalidad del devanado trifásico del estator con la siguiente reducción de la corriente en el arranque (a causa de la mayor impedancia del estator) se muestra en la figura 26 a. La conexión por transición en circuito cerrado se muestra en la figura 26 b y el diagrama de la secuencia en la figura 26 c. Los contactos S se cierran cuando el interruptor está en la posición de arranque y de marcha, mientras que los contactos R se cierran solo en la posición de marcha.
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ARRANQUE MANUAL DE MOTORES DE INDUCCION DE ROTOR DEVANADO (WRIMS)
De la misma manera que los motores de CC los WRIMS mas pequeños
pueden arrancarse utilizando arrancadores manuales planos, como se muestra
en la figura 27 a y también los motores mas grandes pero utilizando
reguladores de tambor, como se muestra en la figura 27 b. En la figura 27 a, el
estator se alimenta y se protege por medio de un disyuntor (OCB). El motor no
arranca hasta que el arrancador manual por resistencia del secundario se haga
girar libremente desde su posición de máxima resistencia del rotor. El motor se
acelera al valor de la velocidad y deslizamiento determinados por las
resistencias del rotor y alcanzar su máxima velocidad y el mínimo
deslizamiento en la posición de marcha donde el devanado del rotor esta en
corto circuito. Los valores nominales de las resistencias externas de arranque
se determinan generalmente para servicio intermitente durante el arranque.
Si se desea utilizar el arrancador de la figura 27 a para fines de control de la
velocidad, entonces las resistencias se normalizaran para servicio continuo
según el valor continuo de la corriente del rotor al cualquier valor de
desplazamiento. Los motores más grandes de rotor devanado pueden ponerse
en marcha manualmente mediante interruptores con accionamiento de tambor
o de levas. La figura 27 b, muestra solamente el circuito del rotor, ya que el
circuito del estator es el mismo que el de la figura 27 a. Se emplea una
secuencia de transición en circuito cerrado, y el primer grupo de resistencias de
arranque queda cortocircuitado por los contactos S1 el segundo grupo por los
S2 y el ultimo grupo por los S3 según la magnitud y la gravedad de las bajas
cargas al arranque, pueden utilizarse grupos adicionales de resistencias de
arranque y de contactos.
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ARRANQUE MANUAL DE MOTORES SINCRONOS POLIFASICOS Puesto que el estator de un motor síncrono es el mismo que el de un motor de inducción, el motor síncrono polifásico puede ponerse en marcha como un motor de inducción, el motor síncrono polifásico puede ponerse en marcha como un motor de inducción con sus devanados amortiguadores por uno de los metros SCIM. Sin embargo; en todos los métodos, el circuito de excitación esta cortocircuitado (desexcitado durante el periodo de arranque) hasta que el rotor esta a la velocidad de sincronismo. En este punto, el circuito de excitación esta de CC es abierto y le queda aplicando la tensión de CC llevando al motor al sincronismo. Como se muestra en la figura 28 b, el devanado de excitación esta cortocircuitado a través del contacto R normalmente cerrado a una resistencia de carga. Por tanto, durante el periodo de arranque, el circuito de excitación actúa en el mismo sentido para ayudar al devanado amortiguador (en el arranque del motor como un motor de inducción de jaula de ardilla) hasta que el rotor se acerca a la velocidad de sincronismo. El método de arranque mostrado en la figura 28 a, corresponde a un arrancador manual por autotransformador de tensión reducida que utiliza la transición de circuito cerrado. En la primera posición de arranque, mostrada en la tabla de secuencias de la figura 28 c, los contactos M están cerrados pero el rotor no gira en esta posición. En la segunda posición de arranque los contactos M y S1 están cerrados, alimentando solo a los autotransformadores pero no al estator del motor síncrono. En la tercera posición de arranque mostrado en el diagrama de secuencia de la figura 28 c, los contactos M, S1 y S2 están cerrados, arrancando el motor síncrono bajo condiciones de tensión reducida. Después de un apropiado intervalo de tiempo, el interruptor se lleva a la posición 4, donde los contactos S3 de cierran y se abren los S1. Los primeros contactos se quedan cerrados antes de que se abran los últimos, para hacer posible la transición, en circuito cerrado, al mayor valor de la tensión del estator. El rotor se acelera a la velocidad de sincronismo y el interruptor se lleva a la quinta posición; cerrando los contactos NA de R, de la fuente de suministro de CC y abriendo los contactos R NC, por lo que se cortocircuita el bobinado de excitación. Por tanto, dicho devanado se excita y el motor se pone en sincronismo. En la posición 5, los contactos S también están abiertos. Como se muestra en el diagrama de la secuencia, en la posición de marcha, los contactos NA de M, S3 y R están cerrados y el contacto R, NC en el circuito de descarga del campo esta abierto. Cuando se sitúa en la posición de fuera, el primer grupo de contactos se abre y se cierra el último. El motor se desconecta de las líneas de CC y de CA, y la descarga del tiempo es absorbida por la resistencia de descarga DR que pueden ser una resistencia para poder reducir la anulación del campo y resistir la alta tensión aplicada.
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ARRANQUE MANUAL DE MOTORES MONOFASICOS La conexión manual para los motores serie o universal monofásicos pueden ser de la misma que se muestra para el motor serie de cc, los motores monofásicos del tipo de inducción que necesitan arranque a tensión reducida también se conectan de forma análoga al motor de inducción polifásica considerado anteriormente. ARRANCADORES AUTOMATICOS DE CA En general, puede decirse que la mayoría de ellos son del tipo bucle abierto (en vez de un bucle cerrado) empleando aceleración del tiempo fijo. La mayor parte de los arrancadores de motores de CA contienen relés de CA que funcionan bajo los mismos principios que los relés de CD. Sin embargo los arrancadores de motores de gran potencia emplean unos o mas grupos de rectificadores en puente (silicio, germano o selenio) y utilizan contactos de control y de aceleración de CC, que tienen la ventaja de unan mayor solidez y cierre magnético mas seguro, con menor tendencia a la vibración. Además, la utilización de relés de CC en el circuito de control, permite la aplicación de constantes de tiempo inductivos y capacitivos para posibilitar un adecuado retardo, así como dispositivos tales como ignitrones y rectificadores controlados de silicio. Además de la utilización de CC en los circuitos de control, también es costumbre emplear tensión reducida para los circuitos de mando de maquinas de CA de tensión más elevada. Los arrancadores para los motores de CA, tanto monofásicos como polifásicos, que tienen tensiones nominales de 220 V o más, suelen usar transformadores para conseguir una tensión inferior (generalmente 115 V) para los circuitos de control de CA o de CC. Los que utilizan una tensión inferior se denominan arrancadores de tensión de control reducida; los que utilizan CC se denominan arrancadores de circuito de control de CC. Se pueden emplear diversos tipos de arrancadores de tiempo definido para el arranque de motores mono y polifásicos, en las tres clasificaciones generales de arranque a plena tensión o en bornes de la red, arranque a tensión reducida y arranque por devanado parcial. No es posible examinar los arrancadores de motores de inducción polifásicos sin considerar las diversas clases de motores de inducción jaula (SCIM) basados en el par y en la corriente en el arranque.
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ARRANCADOR MAGNETICO AUTOMATICO A PLENA TENSION PARA SCIM POLIFASICOS El funcionamiento del arrancador a plena tensión mostrada en la figura 29 es el siguiente: 1.- Pulsando el botón de arranque en el circuito de tensión de control reducida se excita el contactor M relevador de CA que inmediatamente sitúa el motor de CA a plena tensión. 2.- El motor se para por una de las siguientes causas:
a).- Apertura del disyuntor de línea. b).- Un cortocircuito en la línea de potencia de alta tensión. c).- Un cortocircuito en el circuito de control de CA de 115 v, que haga saltar los fusibles FU1 y FU2. d).- Una sobrecarga en el circuito de potencia que hace que los relevadores inductivos o térmicos disparen los contactos NC del relevador OL. e).- Pulsando el botón de paro NC. f).- Una reducción temporal a la falta de tensión suficiente para desexcitar la bobina del relevados M en el circuito de control.
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ARRANCADORES AUTOMATICOS DE ACELERACION DE TIEMPO FIJO DE TENSION REDUCIDA DE CA
El arrancador de la figura 30 funciona como sigue:
1.- Pulsando el botón de arranque se excitan los contactos principales y
auxiliares S en los circuitos de potencia y de control, respectivamente. El
motor se pone en marcha a tensión y corriente del primario reducidos.
2.- El relevador de amortiguador de acción retardada de CA TD1 excitado
por medio de los contactos S NA y los TD3 NC empieza a trasladar su
armadura a la posición cerrada.
Después de un adecuado retardo, el relevador TD1 cierra sus contactos
TD1 NA, excitando al relevador de acción retardada TD2.
3.- TD2 también proporciona un retraso antes de que a su vez excite al
relevador TD3 por medio de los contactos MA de TD2 y los contactos NC de
R, cuando después de un adecuado retardo TD3 cierra excita al contactor
de la línea R.
4.- Cuando cierra el contactor R de la línea, de CC o de CA cortocircuita la
resistencia de arranque del primario (en este caso) dando origen a un
segundo y más pequeño flujo de corriente a medida que el motor se va
llevando a plena tensión.
Al mismo tiempo los contactos auxiliares R desexcitan todos los relevadores
de acción retardada. Solo los relevadores S y R que dan excitados por
medio de sus contactos auxiliares de enclavamiento.
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ARRANQUE DE UN MOTOR DE INDUCCION DEVANADO WRIM
Tal arrancador de retardo definido, mostrado en la figura 31 funciona de a
siguiente manera:
1.- Cuando se pulsa el botón de arranque, el estator del motor de rotor
devanado se excita por medio de los contactores M. el contacto auxiliar M
que tiene un contacto de retardo, MTD excita al relevador de acción
retardado 1A de CA. El motor arranca a plena resistencia del rotor y máximo
deslizamiento en sus devanados secundarios (por lo que desarrolla al
máximo par rotorico y en consecuencia la corriente reducida estatorica para
suministrar este par).
2.- Después de un intervalo de tiempo pre-regulado, determinado por MTD y
el relevador de acción retardado 1A el último cierra cortocircuitando un
tercio de la resistencia del rotor conectado en estrella. El relevador 1A
también cierra sus contactos NA excitando el relevador 2A. El relevador de
acción retardada 2A cierra después de un intervalo de tiempo pre-requerido
para cortocircuitar un tercio o más de la resistencia del rotor conectado en
estrella.
3.- El motor adquiere más velocidad cada vez que se reducen las
resistencias y el deslizamiento. Después de un adecuado retraso el
relevador 2A también cierra sus contactos de retardo 2A TD NA, excitando
el relevador de acción retardada, cortocircuitando de hecho toda la
resistencia del rotor.
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ARRANQUE DE UN MOTOR DE INDUCCION DE ROTOR DEVANADO WRIM Tal arrancador de retardo definido, mostrado en la fig. 31 funciona de la
siguiente manera:
1.-Cuando se pulsa el botón de arranque, el estator del motor de rotor
devanado se excita por medio de los contactores M. El contacto auxiliar M, que
tiene un contacto de retardo, Mtd, excita el relevador de acción retardado 1 A
de CA. El motor arranca a plena resistencia del rotor y máximo deslizamiento
en sus devanados secundarios (por lo que desarrolla al máximo par rotorico y
en consecuencia la corriente reducida estatorica para suministrar este par).
2.- después de un intervalo de tiempo pre-regulado, determinado por Mtd y el
relevador de acción retardado 1 A el último cierra cortocircuitando un tercio de
la resistencia del rotor conectado en estrella. El relevador 1 A también cierra
sus contactos NA excitando el relevador 2 A. El relevador de acción retardada
2 A cierra después de un intervalo de tiempo pre-requerido para cortocircuitar
un tercio o más de la resistencia del rotor conectado en estrella.
3.-El motor adquiere mayor velocidad cada vez que se reducen las resistencias
y el deslizamiento. Después de un adecuado retraso el relevador 2 A también
cierra sus contactos de retardo 2 Atd NA, excitando el relevado de acción
retardada, cortocircuitando de hecho toda la resistencia del rotor.
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ARRANCADORES AUTOMÁTICOS PARA MOTORES SINCRONOS
El arrancador de un motor síncrono de la fig.32 funciona de la siguiente
manera:
1.- Pulsando el botón de arranque, se excita el relevador de control de acción
rápida 1 A que es lo suficientemente rápida para excitar F2 en el circuito de la
fuente de CC (desexcitado el relevador 2 A) antes que el contactor principal M
de CA y su contacto auxiliar M pueda cerrar el relevador 2 A. Por tanto el motor
arranca como uno de inducción a plena tensión con el devanado de excitación
F1-F1 cortocircuitado por la bobina del relevador F1 de frecuencia polarizada
de baja resistencia de tirite y la bobina del relevador 2 A, NC.
2.- El relevador F1-F2 es un relevador de frecuencia polarizado que tiene dos
devanados en oposición. Durante el periodo de arranque la frecuencia
inducida en el devanado de excitación altamente inductivo F1-F2 es elevada, y
como la inductancia de la bobina XL también la es, la mayor parte de la
corriente de excitación inductivo que fluye de la bobina F1 se polariza en
posición de F2 por lo que mantiene abiertos los contactos NC de F2.
3.-A medida que el motor se acelera la frecuencia inducida, en el devanado de
excitación F1-F2 disminuye, haciendo que se deriva mas y mas de la corriente
inducida de CA a la bobina de reactancia XL, que tiene una resistencia inferior
a la de la bobina del relé F1 a una frecuencia próxima ala de sincronismo, la
bobina XL cortocircuita la F1.
4.- El relevador de frecuencia polarizado hace que funcione la bobina F2 de tal
que cierre el contacto (NC) en serie con el relevador de control 2 A. Excitando
el relevador de control 2 A, conecta la excitación a la fuente de CC y
simultáneamente quita el cortocircuito entre los devanados de excitación para
permitir que el reóstato de campo (y la baja resistencia de XL a la CC) se
conecta en serie con la excitación. El montaje del reóstato de campo se ajusta
generalmente al valor cercano al factor de potencia unidad de excitación del
motor síncrono.
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INVERSIÓN DE LA SECUENCIA DE UN ESTATOR POLIFÁSICO (REVERSIBLE PARA MOTORES DE C.C TRIFÁSICO)
La secuencia de fase de un estator polifásico cualquiera (sea de una dinamo
síncrono o bien de inducción) puede invertirse para cualquier propósito
mediante el cierre de los contactos F o bien R mostrado en el circuito de
potencia primario de la Fig. 33 a. Ello puede conseguirse manualmente
mediante el empleo de interruptores de tambor o de levas.
También puede conseguirse automáticamente, según se indica en la Fig. 33b
en la que los pulsadores se enclavan eléctrica y mecánicamente (el primero
mediante contactos NC R y F y el último mediante pulsadores de contactos
dual).
Los contactos de línea (de relevadores en sentido directo e inverso) también se
enclavan mecánicamente.
Sin otras operaciones independientes, además de la inversión (tales como el
frenado o el arranque con resistencia en los circuitos primarios y secundarios)
deben de controlarse automáticamente, es costumbre tener un contacto de
línea independiente de M para iniciar y controlar la secuencia, como se indica
en la Fig.33c.
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FRENADO POR INVERSIÓN
El frenado dinámico de los motores de CA polifásico y monofásico, SCIM y los motores síncronos se consiguen en general de la misma forma que con motores de CC. De esta forma, cualquier sistema del control capaz de invertir el motor también puede utilizarse para el frenado de inversión. Como en el caso del motor de CC es necesario desconectar el motor de la red antes que se invierta su sentido de giro. La Fig.34a muestra el circuito de control básico de frenado por inversión y de frenado al reposo para un motor de inducción polifásico o monofásico (de excitación desdoblada) que tiene un roto de jaula. El relevador PR (no mostrado) es un relevador direccional conectado al circuito de potencia primario. El circuito de control de la Fig.34a puede utilizarse junto con el circuito de potencia de las Fig.33a como cambiador de frenado por inversión al reposo que funciona de la siguiente manera: 1.-El motor se arranca en sentido correcto (determinado por la secuencia de fase de las conexiones de línea al pulsar el contacto momentáneo de marcha. El relevador. F se excita en la línea de control 1 y el relevador M queda excitado en la línea de control 3, por medio de los contactos PR NC. Del relevador direccional. 2.-Cuando se pulsa el botón de paro, el relevador F queda desexcitado en la línea de control 1, y el relevador R se excita a través de F NC. En la línea de control 2 el cierre de los contactos R en el circuito de potencia (Fig. 33 a) invierte las dos conexiones de línea para llevar el motor rápidamente al reposo. Cuando la corriente de línea tiende a invertirse PR habré la conexión de línea desexcitado el relevador M en la línea de control 3. Los contactos NC. Del relevador de frenado por inversión dirección PR también podrían corresponder a un interruptor centrífugo que se abrieran siempre que el motor estuviese parado o próximo al reposo. La Fig. 34b, muestra un circuito de control alternativo empleado ese dispositivo que funciona como sigue: 1.- Cuando se pulsa el contacto de marcha, el motor arranca por excitación d los contactores de línea M y F en la línea de control 1. Al mismo tiempo, el interruptor centrífugo en la línea de control 3 se cierran cuando el motor acelera en sentido directo. Al soltar el botón de marcha también se excita el relevador de control CR en la línea de control 3 por medio de los contactores F NA. 2.- Cuando se pulsa el botón de paro, los relevadores M y F quedan desexcitados, pero el relevador CR en la línea de control 3 todavía queda excitado a través del interruptor centrifugo OS también excita el relevador de inversión R en la línea de control 2 a través del CR NA y los contactos M NC (los contactos de inversión principales R en el circuito de potencia se conectan de tal forma que ponen en derivación los contactos M). 3.-Sucede el frenado por inversión puesto que se invierten las conexiones de línea. A medida que el motor se acelera el reposo, el interruptor centrifugo se abre desexcitando el relevador de inversión R y el relevador de control CR, y desconectando el motor de la red. En el caso de motores de principio de inducción monofásicos de fase partida, los contactos R se desconectan de tal forma que invierten la polaridad instantánea de uno de los devanados de forma que se produce un campo
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magnético giratorio en el sentido opuesto y el motor se lleva al reposo mediante el frenado por inversión hasta el paro. Los mismos circuitos de control de la Fig. 34, puede valer así mismo para el frenado por inversión hasta el reposo de motores monofásicos. También se utilizan frenos magnéticos para detener el roto cuando se elimina la potencia de los SCIM polifásicos o monofásicos.
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FRENADO DINÁMICO
Contrariamente el motor de CC o al motor síncrono en el que se desconecta el inducido de la red y se conecta en bornes de una resistencia como generador en un SCIM no hay forma de desconectar el inducido primario polifásico y mantener todavía de la misma manera, la excitación del roto secundario. Con todo el frenado dinámico se hace posible, sin embargo, si se alimenta de la excitación polifásica de CA primaria y si por el contrario, el estator se excita con CC la corriente continua unidireccional constante producirá polos electromagnéticos fijas en el estator. Los conductores del rotor de jaula poseerán una FEM inducida alterna a medida que traspasa los polos fijos del estator N y S. la FEM rotatorios alterna es cortocircuitada, produciendo elevadas corrientes y flujos rotatorios que reaccionaran en contra del fuerte campo estatórico fijo de CC para llevar el motor rápidamente al reposo. En la Fig. 35 a se muestra la conmutación para frenado dinámico de CC manual o automático de un motor trifásico. Cuando los contactos M se cierran, el motor arranca y marcha como motor de inducción trifásica. Cuando los contactos M están abiertos y cerrados los contactos B de frenado, el circuito de CC excitado por medio de un transformador y un rectificador de onda completa, establece CC a través de las terminales T1,T2, y T3 del inducido estatorico primario en un montaje serie-paralelo. La excitación de CC se controla por medio de una resistencia variable que sirve para limitar la excitación y proteger los rectificadores cuando se usa el control automático, puesto que tenemos CC para fines de frenado, y la operación de relevador de CC es mayor a la de CA, la CC producida va directamente al circuito de control y se toma de los puntos x-x que están continuamente excitados. El circuito de control que se toma de los puntos x-x, funciona igualmente bien para motores trifásicos, según se indica en la Fig. 36 funciona como sigue: 1.-Pulsando el botón de arranque se excita el contactor de línea M y el relevador de acción de control retardado regulable, por medio del contacto de frenado B NC. El cierre del contactor M también puede utilizarse para excitar diversos relevadores de arranque y aceleración (no mostrados) si se requiere para el arranque de CA a tensión reducida, control de velocidad, devanados parciales, etc. 2.- El motor arranca y marcha como motor de CA con el M excitado por medio del auxiliar M puesto en paralelo con el botón de arranque, con el tiempo, el relevador de control CR simultáneamente excitado con M cierra sus contactos NA, CR en serie con el relevador de frenado B el cual no esta excitado debido al contacto M NC. 3.- En el caso de sobrecarga o de pulsar el botón de paro, M y CR quedan desexcitados, excitándose el relevador de frenado B, cuando B se cierra, la CC se aplica al campo produciendo el frenado dinámico. El contacto de acción retardada CR permanece cerrado durante todo el periodo de frenado. El relevador regulable CR se ajusta de forma que el contacto CR se abre cuando el motor se pare. El circuito de control de la Fig. 36 tiene varios enclavamientos mecánicos y eléctricos para evitar que la CC y la CA se apliquen simultáneamente a los devanados del estator. Pulsando el botón de arranque abre la línea de control del relevador de frenado B. Los enclavamientos eléctricos NC de B y M respectivamente en serie con los contactores de línea apuesta (M y B)
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aseguran que cuando el relevador esta excitado el otro no lo está. Una última precaución es el enclavamiento mecánico de los contactores de línea M y B de forma que cuando uno funcione el otro no.
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UNIDAD
3
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TEMA 3 INTERRUPTORES Y SENSORES
INTERRUPTORES DE FLOTADOR O DE NIVEL
Los Interruptores de flotador o de nivel pueden tener formas diversas en lo que
respecta a su construcción mecánica o física. Sin embargo, en esencia se
componen de uno o mas juegos de contactos normalmente abiertos o
normalmente cerrados, accionados mediante un sistema de palancas. Muchos
interruptores de flotación, así como otros dispositivos piloto, emplean un
interruptor de mercurio en lugar de uno de contactos metálicos. La disposición
mecánica más sencilla de un interruptor de flotador (fig.4.1) consiste en una
palanca provista de un eje con los contactos eléctricos fijados en un extremo y
un flotador suspendido en el otro. Cuando el nivel del agua sube, empujara al
flotador hacia arriba, haciendo girar la palanca sobre su eje y produciéndose el
establecimiento o interrupción del circuito de mando según cierren o abran los
contactos. Si requierese una acción de doble efecto, se dispondrían dos
contactos fijos situados uno a un nivel superior y el otro a uno inferior al
correspondiente al contacto móvil al extremo de la palanca. Durante el tiempo
en que el flotador se encuentra en posición alta, cerrara el circuito
correspondiente al contacto inferior, mientras que se cerrara el
correspondiente al superior cuando el flotador este en su posición baja.
Los interruptores de flotador o de nivel requieren algún medio de a de ajuste
del margen de funcionamiento, es decir, la distancia de desplazamiento del
flotador entre el cierre y la apertura de los contactos. En el interruptor de
flotador simple, esto se consigue ordinariamente suspendiendo el flotador de
una varilla que pasa a través de un agujero del brazo del propio interruptor.
Entonces si se colocan topes encima y debajo de los brazos de la varilla del
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flotador, la distancia que este recorre antes de que se abra el interruptor se
puede ajustar separando o acercando los topes.
Otro sistema que se emplea en la construcción del interruptor de flotador para
obtener mayor margen de ajuste es suspender al flotador de una cadena o
cable que se arrolla a una polea. La acción del flotador se transforma entonces
en un movimiento giratorio que acciona al interruptor del tipo de tambor (fig. 4-
2). Como se puede observar en las fotografías de la figura, estas representan
solo dos de las muchas maneras posibles de conseguir que el flotador accione
a uno o varios juegos de contactos. Cualquier disposición con la que se
consiga esto se puede clasificar como interruptor de flotador y utilizar como
dispositivo piloto.
Sin embargo, hay que señalar que también se construyen interruptores de
flotador con contactos mas dimensionados que permiten el control primario de
los motores de potencia fraccionaria. Cuando se les utiliza para control se les
utiliza para control primario, se conectan entre la línea y el motor, siendo su
misión simplemente establecer e interrumpir el circuito del motor en respuesta
a la acción del flotador.
Es conveniente, al estudiar los dispositivos piloto, y siempre que sea posible,
disponer de diferentes tipos de ellos y estudiar los dispositivos mecánicos
empleados en su funcionamiento. Se observara que varían grandemente en el
diseño mecánico, pero todos pertenecen al mismo tipo básico de
funcionamiento que el aquí descrito.
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INTERRUPTORES DE PRESIÓN (PREÓSTATOS)
Los interruptores de presión, lo mismo que los de flotador, son considerados en
general dispositivos piloto. No obstante, también se construyen para control
primario de motores de potencia fraccionaria. Con estos interruptores, como
sucede con todos, también existen grandes diferencias de diseño mecánico de
unos a otros. Pueden clasificarse en tres tipos fundamentales según su
mecanismo detector. Los pertenecientes al primer grupo se basan en la acción
de un fuelle que se expande o contrae en respuesta al aumento o disminución
de presión. Los contactos están montados en el extremo de una palanca, que
es empujada hacia arriba por el fuelle (fig.4-3). El fuelle se expande, moviendo
a la palanca, y esta establece o interrumpe los contactos, dependiendo de que
estén normalmente abiertos o normalmente cerrados.
El segundo tipo utiliza un diafragma en lugar del fuelle (fig.4-4) por lo demás, la
acción del interruptor es idéntica tanto con muelle como con diafragma. La
ventaja de un tipo sobre el otro depende mayormente de la instalación y de las
presiones que intervienen y esto habrá que considerarlo en cada instalación.
Se observara que los interruptores de presión tiene un margen definido de
presión dentro del cual pueden funcionar. Por ejemplo, un interruptor de
presión construido para funcionar desde una presión muy baja hasta 1 kg/cm2
de presión no será adecuado para utilizarlo en una tubería en que la presión
pueda variar de 10 a 20 kg/cm2.
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Un tercer tipo de interruptor de presión, el tubo bourdon, emplea un tubo de
forma semicircular y diseñada de modo que cuando la presión aumenta tienda
a enderezarse. Esta acción se transforma en un movimiento giratorio por un
varillaje que dispara un interruptor de mercurio montado dentro de la caja o
envolvente.
INTERRUPTORES DE LÍMITE
Los interruptores de limite o de fin de carrera están construidos de modo que
un brazo, palanca o rodillo saliente del interruptor tropiece o sea empujado por
alguna pieza del equipo móvil. El movimiento de este dispositivo se transfiere
mediante sistemas de palancas a un juego de contactos, haciendo que estos
se abran o se cierren, según sean normalmente abiertos o normalmente
cerrados (fig.4-5)
Hay una gran variación en el diseño interior y en la acción de estas unidades,
pero también pueden clasificarse en dos tipos básicos en cuanto a su diseño
mecánico. En las unidades no destinadas a un control de precisión,
generalmente sus contactos están accionados directamente por la palanca o
rodillo de la unidad. La mayoría de los fabricantes también construyen unidades
de precisión que emplean un microinterruptor para permitir el funcionamiento
mediante movimientos muy pequeños del tope o rodillo exterior del interruptor
de limite. Lo mismo que con los interruptores de flotador, hay interruptores de
limite que están construidos de modo que se arrolle un cable o cadena sobre
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un carrete que forma parte del propio interruptor de limite. Este movimiento de
la cadena o cable se transforma en movimiento giratorio para el accionamiento
del interruptor del tipo de tambor. Este tipo de interruptor de limite se utiliza
cuando entre las posiciones limite del interruptor se debe prever un
desplazamiento grande.
Otro tipo de interruptor de limite (fig. 4-6) que emplea un interruptor del tipo de
tambor está diseñado para montarlo directamente en un eje de modo que la
rotación de la maquina haga girar el eje del interruptor. Los contactos de este
tipo de interruptor de límite deben estar diseñados de modo que sean
accionados por una leva para su cierre y apertura durante la rotación continua
en el mismo sentido. Muchos interruptores de limite de este tipo están
acoplados por medio de un engranaje de reducción a fin de que sean
necesarias muchas revoluciones de la maquina para producir una revolución
del interruptor de limite o de fin de carrera, con lo que se consigue extender el
margen de control.
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TERMOSTATOS
Probablemente el termostato es el dispositivo piloto cuya construcción presenta
la mayor variedad de disposiciones mecánicas. Unos aprovechan la acción de
un fuelle para mover los contactos. Otros emplean láminas bimetálicas que
detectan la temperatura y accionan los contactos. Hay otras muchas
disposiciones posibles empleadas en este tipo d interruptor de control. La
figura 4-9 ilustra algunas de las disposiciones que se encuentran en los
termostatos de uso ordinario. Los termostatos para circuitos de control de
motor abren o cierran simplemente un juego de contactos en respuesta a los
cambios de temperatura, cualesquiera que sean su construcción y acción
mecánica.
Además del termostato empleado como interruptor piloto, existe el termostato
regulador, en el cual el órgano detector actúa sobre el contacto deslizante de
una resistencia variable haciendo que el valor de esta varíe según la
temperatura. Conectado adecuadamente a un motor regulador (fig.4-10) puede
conseguirse que la posición del eje de este dependa de la temperatura. Si su
eje se conecta a un registro de aire, por ejemplo, permitirá controlar el caudal
de aire que pasa por un conducto. Si el eje acciona una válvula, el motor
regulador puede controlar el caudal de agua o de otros líquidos o de gases en
un tubo. Aunque este termostato se emplea muy pocas veces para el control
directo de un motor, puede iniciar el control por medio de contactos montados
en el eje del motor regulador.
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INTERRUPTORES DE VELOCIDAD CERO
En el frenado por contracorriente o contramarcha se emplea un dispositivo
especial de control llamado interruptor de velocidad cero (fig. 4-12), siendo
accionado por el eje del motor o por el de una polea accionada a su vez por
algún elemento de la maquina. La rotación del eje hace que se cierre un juego
de contactos, que mientras no se actué sobre el pulsador o interruptor de paro
no ejerce acción alguna sobre el circuito de control del motor. Al accionar el
pulsador o interruptor de paro, mediante los mencionados contactos cerrados
del interruptor de velocidad cero, el motor momentáneamente conectado para
su giro en sentido contrario, lo que origina una fuerte acción de frenado, y al
llegar el eje del motor a velocidad nula, abren los contactos del interruptor de
velocidad cero que origina la desconexión de la red al motor impidiendo que
empiece el giro en sentido contrario. Este frenado se emplea en muchas
máquinas de precisión tales como prensas, fresadoras y otras maquinas
herramienta. La finalidad de este tipo de frenado es obtener una parada brusca.
Antes de adoptar este tipo de frenado debe comprobarse si la maquina y el
motor están construidos para soportar esta operación brusca y que dicho
frenado no implique peligro para el operador de la maquina.
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3.2 Principios de transducción:
Elementos de transducción capacitiva: este tipo de transforman una
variación de la magnitud a medir, en un cambio de capacidad. El
funcionamiento de este tipo de transductores se basa en el funcionamiento de
un condensador; dependiendo del dieléctrico que posean tendrán una
capacidad u otra, y estas variaciones son las que detecta.
Elementos de transducción inductiva: este tipo de transductores convierten
un cambio de la magnitud a medir, en un cambio de la autoinductancia de un
devanado único.
Aproximando un elemento metálico a una bobina, a la salida de esta va ha
producirse una variación de autoinductancia.
Elemento de transducción reluctiva: este tipo de transductores convierte un
cambio de la magnitud a medir, en un cambio de tensión c.a. debido al cambio
en la reluctancia del camino magnético entre dos o más devanados con una c.a
aplicada al sistema de devanados.
Elementos de traducción electromagnética: este tipo de transductores
convierten una variación en la magnitud as medir, en una tensión de salida
inducida en un conductor debido a un cambio en el flujo magnético en ausencia
de excitación.
Elementos de transducción piezoeléctrica: este tipo de transductores
convierten un cambio producido en la magnitud a medir, en cambio de tensión
generada por ciertos materiales cuando están sometidos a un esfuerzo
mecánico.
Elementos de transducción resistiva: este tipo de transductores convierten
un cambio en la magnitud a medir, en cambio en la resistencia. Esto se puede
producir mediante calentamiento o enfriamiento, aplicación de esfuerzos
mecánicos.....
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Elementos de transducción potenciométrica : este tipo de transductores
convierten un cambio de la magnitud a medir, en un cambio en la relación de
tensiones, mediante un cambio en la posición del brazo móvil sobre un
elemento resistivo y que tiene aplicado en sus bornes una excitación.
Elementos de transducción por galgas: este tipo de transductores convierten
un cambio de la magnitud a medir, en un cambio de resistencia debido a una
deformación, en dos o cuatro brazos de un puente de Wheststone, el cual tiene
aplicado una tensión de excitación, del tal manera que en su salida lo que
aparece es una tensión.
Elementos de transducción fotoconductora: este tipo de transductores
convierten una variación en la magnitud a medir, en un cambio de la resistencia
de un material semiconductor debido a un cambio en la cantidad de iluminación
incidente sobre el material.
Elementos de transducción fotovoltaica: este tipo de transductores
convierten un cambio en la magnitud a medir, en un cambio en la tensión
generada cuando la iluminación incidente sobre una unión entre cierto
materiales distintos cambia.
Elementos de transducción termoeléctrica: este tipo de transductores
convierten un cambio producido en la magnitud a medir, en un cambio en la
fuerza electromotriz generada por la diferencia de temperaturas existentes
entre las uniones de dos materiales distintos seleccionados.
Elementos de transducción por ionización: este tipo de transductores
convierten un cambio en la magnitud a medir, en un cambio en la corriente de
ionización, ejercida sobre un gas entre dos electrodos.
Características de la magnitud a medir : Un transductor se diseña para medir
una magnitud específica y responder linealmente a ella.
El rango de un transductor se especifica como los límites de los valores que se
pueden medir.
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El sobrerrango es la magnitud máxima de la medida con que se puede aplicar
el transductor y ocasionarle un cambio de prestaciones dentro de unas
tolerancias específicas.
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SENSORES DE FLUJO
Dispositivo que instalado en línea con tubería permite determinar cuando está
circulando un líquido o un gas.
Estos son del tipo apagado/encendido, determinan cuando está o no circulando
un fluido pero no miden el caudal. Para medir el caudal se requiere un
caudalímetro.
Tipos de sensor de flujo
Diagrama sensor de flujo tipo pistón.
De pistón
Es el más común de los sensores de flujo. Este tipo de sensor de flujo se
recomienda cuando se requiere detectar caudales entre 0,5 LPM y 20 LPM.
Consiste en un pistón que cambia de posición empujado por el flujo circulante.
El pistón puede regresar a su posición inicial por gravedad o por medio de un
resorte.
El pistón contiene en su interior un imán permanente. Cuando el pistón se
mueve el imán se acerca y activa un reed switch que cierra o abre (según sea
la configuración) el circuito eléctrico.
El área entre el pistón y la pared del sensor determina su sensibilidad y por
ende a que caudal se activará el sensor.
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Diagrama sensor de flujo tipo paleta.
De paleta (compuerta)
Este modelo es recomendado para medir grandes caudales, de más de 20
LPM.
Su mecanismo consiste en una paleta que se ubica transversal al flujo que
queremos detectar. El flujo empuja la paleta que está unida a un eje que
atraviesa herméticamente la pared del sensor de flujo y apaga o enciende un
interruptor en el exterior del sensor.
Para ajustar la sensibilidad del sensor se recorta el largo de la paleta.
Diagrama sensor de flujo tipo tapón.
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De elevación (tapón)
Este modelo es de uso general. Es muy confiable y se puede ajustar para casi
cualquier caudal.
Su mecanismo consiste en un tapón que corta el flujo. Del centro del tapón
surge un eje que atraviesa herméticamente la pared del sensor. Ese eje
empuja un interruptor ubicado en el exterior del sensor.
Para ajustar la sensibilidad del sensor se perforan orificios en el tapón.
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SENSORES DE TEMPERATURA
Un termopar es un dispositivo formado por la unión de dos metales distintos
que produce un voltaje (efecto Seebeck),que es función de la diferencia de
temperatura entre uno de los extremos denominado "punto caliente" o unión
caliente o de medida y el otro denominado "punto frío" o unión fría o de
referencia.
En Instrumentación industrial, los termopares son ampliamente usados como
sensores de temperatura. Son económicos, intercambiables, tienen conectores
estándar y son capaces de medir un amplio rango de temperaturas. Su
principal limitación es la exactitud ya que los errores del sistema inferiores a un
grado centígrado son difíciles de obtener.
El grupo de termopares conectados en serie recibe el nombre de termopila.
Tanto los termopares como las termopilas son muy usadas en aplicaciones de
calefacción a gas.
Un Termistor NTC (Negative Temperatura Coefficient) es una resistencia
variable cuyo valor va decreciendo a medida que aumenta la temperatura. Son
resistencias de coeficiente de temperatura negativo, constituidas por un cuerpo
semiconductor cuyo coeficiente de temperatura es elevado, es decir, su
conductividad crece muy rápidamente con la temperatura.
Se emplean en su fabricación óxidos semiconductores de níquel, zinc, cobalto,
étc.
La relación entre la resistencia y la temperatura no es lineal sino exponencial:
, donde A y B son constantes que dependen del termistor.
Los RTD son sensores de temperatura resistivos. En ellos se aprovecha el
efecto que tiene la temperatura en la conducción de los electrones para que,
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ante un aumento de temperatura, haya un aumento de la resistencia eléctrica
que presentan. Este aumento viene expresado como:
Donde:
R es la resistencia a una temperatura de TºC
R0 es la resistencia a 0ºC
T es la temperatura
Este efecto suele aproximarse a un sistema de primer o segundo orden para
facilitar los cálculos. Los sensores RTD suelen ir asociados a montajes
eléctricos tipo Puente de Wheatstone, que responden a la variación de la
resistencia eléctrica por efecto de la temperatura para originar una señal
analógica de 4-20 mA que es la que se utiliza en el sistema de control
correspondiente como señal de medida.
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TEMA 4
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Tema 4 Relevador programable
El relevador programable está destinado a facilitar el cableado eléctrico de
soluciones inteligentes, el relé programable es muy fácil de poner en marcha.
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FUNCIONES DEL MENÚ PRINCIPAL
REGUL. RELOJ
Hora de verano/hora de invierno
Día de la semana
Horas-Minutos
PROGRAM
Esta función permite introducir el esquema que hace que el relé programable
funcione. Este programa está escrito en esquema de mando. La programación
en esquema de mando está descrita en el capítulo siguiente. Esta función
puede protegerse con una contraseña.
VISU.
Esta función permite visualizar y modificar los parámetros de los bloques
función, que no estén bloqueados, introducidos en el esquema de mando.
Permite además seleccionar la información que aparezca en la tercera línea de
la pantalla del relé programable.
RUN/STOP
Esta función permite poner en marcha o parar el programa contenido en el relé
programable :
RUN : El programa se lanza.
STOP : El programa se para, las salidas están desactivadas.
CONFIG.
Esta función contiene todas las opciones de configuración del relé
programable.
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BORR PROMAG.
Esta función permite borrar la totalidad del esquema contenido en el relé
programable. Se puede proteger con una contraseña.
TRANSFER.
Esta función transferirá los contenidos del relé programable
MODUL -> PC : Transferencia hacia el software de programación
PC -> MODUL : Carga por el programa de programación
MODUL -> MEM: Transferencia a la EEPROM amovible
MEM -> MODUL: Carga a partir de la EEPROM amovible
PROG. INFO.
Esta función permite visualizar todos los elementos necesarios para la
introducción de un esquema de mando.
* La memoria EEPROM amovible permite transferir el contenido del relé
programable sin que sea necesario ningún programa de programación y sin
que sea necesario introducir una aplicación idéntica en otro relé programable.
Sin embargo, no es indispensable para el funcionamiento del relé programable.
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FUNCIONES DEL MENU DE CONFIGURACIÓN
CONTRASEÑA
Autoriza o no el acceso a ciertas funcionalidades.
IDIOMA
Elección del idioma.
Zx = TECLAS
Activación / desactivación de los botones de Zx. Esta función se puede
proteger con una contraseña.
AYUDA
Activación / desactivación de la ayuda automática.
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ESQUEMAS DE MANDO
Gracias al relé programable podemos utilizar interruptores sencillos en lugar de
contactores de posición. En el esquema de cableado de la derecha aparecen
como S1 y S2.
S1 y S2 están conectados a las entradas I1 y I2 del relé programable. El
principio de funcionamiento es el siguiente: cada cambio de estado de las
entradas I1 y I2 provoca un cambio de estado de la salida Q1 que dirige la
lámpara H1. El esquema de mando utiliza funcionalidades de base como la
puesta en paralelo y en serie de contactos pero también la función inversa con
la marca I1 e I2.
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TEMA 5
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TEMA 5 AUTOMATA PROGRAMABLE (PLC)
5.1 DEFINICION Y ESTRUCTURA BASICA
Los CLP o PLC (Programmable Logic Controller en sus siglas en inglés) son
dispositivos electrónicos muy usados en Automatización Industrial.
Su historia se remonta a finales de la década de 1960 cuando la industria
buscó en las nuevas tecnologías electrónicas una solución más eficiente para
reemplazar los sistemas de control basados en circuitos eléctricos con relés,
interruptores y otros componentes comúnmente utilizados para el control de los
sistemas de lógica combinacional.
Hoy en día, los PLC no sólo controlan la lógica de funcionamiento de
máquinas, plantas y procesos industriales, sino que también pueden realizar
operaciones aritméticas, manejar señales analógicas para realizar estrategias
de control, tales como controladores proporcional integral derivativo (PID).
Los PLC actuales pueden comunicarse con otros controladores y
computadoras en redes de área local, y son una parte fundamental de los
modernos sistemas de control distribuido.
Existen varios lenguajes de programación, tradicionalmente los más utilizados
son el diagrama de escalera (Lenguaje Ladder), preferido por los electricistas,
lista de instrucciones y programación por estados, aunque se han incorporado
lenguajes más intuitivos que permiten implementar algoritmos complejos
mediante simples diagramas de flujo más fáciles de interpretar y mantener. Un
lenguaje más reciente, preferido por los informaticos y electronicos, es el FBD
(en inglés Function Block Diagram) que emplea compuertas lógicas y bloques
con distintas funciones conectados entre si.
En la programación se pueden incluir diferentes tipos de operandos, desde los
más simples como lógica booleana, contadores, temporizadores, contactos,
bobinas y operadores matemáticos, hasta operaciones más complejas como
manejo de tablas (recetas), apuntadores, algoritmos PID y funciones de
comunicación mutiprotocolos que le permitirían.
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Ejemplo:
Como ejemplo, las necesidades de una instalación que almacena agua en un
tanque. El agua llega al tanque desde otro sistema, y como necesidad a
nuestro ejemplo, el sistema debe controlar el nivel del agua del tanque.
LD (Ladder diagram), ST (Structured text, similar al lenguaje de programación
Pascal), IL (Instruction list) y SFC (Sequential function chart).
Mientras que los conceptos fundamentales de la programación del PLC son
comunes a todos los fabricantes, las diferencias en el direccionamiento E/S, la
organización de la memoria y el conjunto de instrucciones hace que los
programas de los PLC nunca se puedan usar entre diversos fabricantes.
Incluso dentro de la misma línea de productos de un solo fabricante, diversos
modelos pueden no ser directamente compatibles
Estructura de un Controlador Lógico Programable
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5.2 PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO
Para explicar el funcionamiento del PLC, se pueden distinguir las siguientes
partes:
Interfaces de entradas y salidas
CPU (Unidad Central de Proceso)
Memoria
Dispositivos de Programación
El usuario ingresa el programa a través del dispositivo adecuado (un cargador
de programa o PC) y éste es almacenado en la memoria de la CPU.
La CPU, que es el "cerebro" del PLC, procesa la información que recibe del
exterior a través de la interfaz de entrada y de acuerdo con el programa, activa
una salida a través de la correspondiente interfaz de salida.
Evidentemente, las interfaces de entrada y salida se encargan de adaptar las
señales internas a niveles del la CPU. Por ejemplo, cuando la CPU ordena la
activación de una salida, la interfaz adapta la señal y acciona un componente
(transistor, relé, etc.)
Al comenzar el ciclo, la CPU lee el estado de las entradas. A continuación
ejecuta la aplicación empleando el último estado leído. Una vez completado el
programa, la CPU ejecuta tareas internas de diagnóstico y comunicación. Al
final del ciclo se actualizan las salidas. El tiempo de ciclo depende del tamaño
del programa, del número de E/S y de la cantidad de comunicación requerida.
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INGENIERIA ELECTROMECANICA Página 94
Leer entradas Ejecutar programa
Ciclo PLC
Actualizar salidas Diagnósticos-Comunicación
Las ventajas en el uso del PLC comparado con sistemas basados en relé o
sistemas electromecánicos son:
Flexibilidad: Posibilidad de reemplazar la lógica cableada de un tablero
o de un circuito impreso de un sistema electrónico, mediante un
programa que corre en un PLC.
Tiempo: Ahorro de tiempo de trabajo en las conexiones a realizar, en la
puesta en marcha y en el ajuste del sistema.
Cambios: Facilidad para realizar cambios durante la operación del
sistema.
Confiabilidad
Espacio
Modularidad
Estandarización
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Principales Componentes del P.L.C.
El autómata programable consta de los siguientes componentes:
Unidad central de procesamiento (CPU), que constituye el "cerebro" del
sistema y toma decisiones en base a la aplicación programada.
Módulos para señales digitales y analógicas (I/O)
Procesadores de comunicación (CP) para facilitar la comunicación entre
el hombre y la máquina o entre máquinas. Se tiene procesadores de
comunicación para conexión a redes y para conexión punto a punto.
Módulos de función (FM) para operaciones de cálculo rápido.
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Existen otros componentes que se adaptan a los requerimientos de los
usuarios:
Módulos de suministro de energía
Módulos de interfaces para conexión de racks múltiples en configuración
multi-hilera
En los módulos de entrada pueden ser conectados:
Sensores inductivos, capacitivos, ópticos
Interruptores
Pulsadores
Llaves
Finales de carrera
Detectores de proximidad
En los módulos de salida pueden ser conectados:
Contactores
Electroválvulas
Variadores de velocidad
Alarmas
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INGENIERIA ELECTROMECANICA Página 97
5.3 TIPOS DE PLC
CLASIFICACIÓN DEL PLC.
Debido a la gran variedad de tipos distintos de PLC, tanto en sus
funciones, en su capacidad, en su aspecto físico y otros, es que es posible
clasificar los distintos tipos en varias categorías.
PLC tipo Nano:
Generalmente PLC de tipo compacto ( Fuente, CPU e I/O integradas ) que
puede manejar un conjunto reducido de I/O, generalmente en un número
inferior a 100. Permiten manejar entradas entradas y salidas digitales y algunos
módulos especiales.
PLC tipo Compactos:
Estos PLC tienen incorporado la Fuente de Alimentación, su CPU y módulos de
I/O en un solo módulo principal y permiten manejar desde unas pocas I/O hasta
varios cientos ( alrededor de 500 I/O ) , su tamaño es superior a los Nano PLC
y soportan una gran variedad de módulos especiales, tales como:
*entradas y salidas análogas
*módulos contadores rápidos
*módulos de comunicaciones
*interfaces de operador
*expansiones de i/o
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PLC tipo Modular:
Estos PLC se componen de un conjunto de elementos que conforman el
controlador final, estos son:
Rack
Fuente de Alimentación
CPU
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5.4 LENGUAJES DE PROGRAMACION
Un lenguaje de programación es un lenguaje que puede ser utilizado para
controlar el comportamiento de una máquina, particularmente una
computadora. Consiste en un conjunto de símbolos y reglas sintácticas y
semánticas que definen su estructura y el significado de sus elementos y
expresiones.
Aunque muchas veces se usa lenguaje de programación y lenguaje informático
como si fuesen sinónimos, no tiene por qué ser así, ya que los lenguajes
informáticos engloban a los lenguajes de programación y a otros más, como,
por ejemplo, el HTML (lenguaje para el marcado de páginas web).
Un lenguaje de programación permite a uno o más programadores especificar
de manera precisa: sobre qué datos una computadora debe operar, cómo
deben ser estos almacenados, transmitidos y qué acciones debe tomar bajo
una variada gama de circunstancias. Todo esto, a través de un lenguaje que
intenta estar relativamente próximo al lenguaje humano o natural, tal como
sucede con el lenguaje Léxico. Una característica relevante de los lenguajes de
programación es precisamente que más de un programador puedan tener un
conjunto común de instrucciones que puedan ser comprendidas entre ellos
para realizar la construcción del programa de forma colaborativa.
Los procesadores usados en las computadoras son capaces de entender y
actuar según lo indican programas escritos en un lenguaje fijo llamado lenguaje
de máquina. Todo programa escrito en otro lenguaje puede ser ejecutado de
dos maneras:
Mediante un programa que va adaptando las instrucciones conforme son
encontradas. A este proceso se lo llama interpretar y a los programas que lo
hacen se los conoce como intérpretes.
Traduciendo este programa al programa equivalente escrito en lenguaje de
máquina. A ese proceso se lo llama compilar y al traductor se lo conoce como
compilador.
APUNTES DE CONTROLES ELECTRICOS
INGENIERIA ELECTROMECANICA Página 100
Dichos lenguajes de programación son de vital importancia para la operación
del los PLC, porque los anteriores necesitan de la información que les va a
proporcionar el lenguaje de programación, para llevar a cabo sus funciones
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TEMA 6.
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6.1 DISEÑO DE UN PROYECTO ELECTROMECANICO
“Arranque - Paro con Enclave Lógico”
Ámbito material: Controladores Lógicos Programables.
Objetivo didáctico: Entender como realizar un Arranque -
Paro de una carga usando un enclave lógico (función de
asignación de memoria).
Planteamiento: Utilizando dos botones pulsadores
normalmente abiertos y un enclave lógico se realizara un
Arranque - Paro de una carga.
Desarrollo de la práctica:
- Elaborar un plano de situación.
- Preparar el esquema de conexión.
- Redactar la lista de asignaciones.
- Elaborar el programa en la PC (vea cap. 9, 10, 11
y 12).
- Cargar el programa al PLC (vea cap. 12).
- Realizar las conexiones en el Módulo (vea cap.
12).
- Probar el funcionamiento del control (vea cap.
12).
Lista de Asignaciones:
- Arranque (botón pulsador NA) = Entrada I0.0
- Paro (botón pulsador NA) = Entrada I0.5
- Carga (lámpara) = Salida Q0.0
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Diagrama de Contactos.
Esquema de Conexiones en el Modulo.
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Recomendaciones:
El ejercicio se refiere a la forma más sencilla de un
programa de control, el arranque - paro de una carga usando
un enclave lógico.
En el diagrama de contactos se necesita un circuito de
corriente:
En este circuito tenemos dos contactos NA que están en
paralelo y a su vez en serie con un contacto NC y una
bobina.
Los contactos en paralelo NA están identificados como:
I0.0 y Q0.0; el contacto NC con el que están en serie, está
identificado como I0.5 y la bobina con la que están en
serie, esta identificada como Q0.0,
Cuando se presiona el botón pulsador NA (entrada I0.0) se
activa la lámpara (salida Q0.0). Note que al dejar de
presionar el botón pulsador NA (entrada I0.0) la carga
sigue activada, ésto es porque el valor de la bobina
Q0.0 se asigna al contacto NA que está en paralelo con
la entrada I0.0, ésto es lo que se llama enclave lógico.
Cuando se presiona el botón pulsador NA (entrada I0.5) se
desactiva la lámpara (salida Q0.0).
Aplicaciones:
Arranque de un sistema de iluminación.
Arranque de un motor.
Encendido de un horno.
NOTA: Si requiere más Datos consulte la Ayuda del STEP7-
Micro/Win32, en Juegos de operaciones KOP, AWL y FUP; de
aquí Operaciones KOP (SIMATIC), de aquí Operaciones Lógicas
con Bits, Contacto Normalmente Cerrado y finalmente
Contacto Normalmente Abierto.
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“Arranque y Paro de un Motor”.
Ambito material: Controladores Lógicos Programables.
Objetivo didáctico: Entender cómo se programa un Arranque y
Paro de un motor.
Planteamiento: Accionando un botón pulsador normalmente
abierto se activa el motor y accionando un botón pulsador
normalmente cerrado se desactiva.
Desarrollo de la práctica:
- Elaborar un plano de situación.
- Preparar el esquema de conexión.
- Redactar la lista de asignaciones.
- Elaborar el programa en la PC (vea cap. 9, 10, 11)
- Cargar el programa al PLC (vea cap. 12).
- Hacer las conexiones en el Módulo.
- Probar el funcionamiento del control
Lista de asignaciones:
- Arranque (botón pulsador NA) = Entrada I0.0
- Paro (botón pulsador NC) = Entrada I0.5
- Motor (lámpara) = Salida Q0.0
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Diagrama de contactos.
Esquema de Conexiones en el Módulo.
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Recomendaciones:
El ejercicio se refiere a la forma más sencilla de un
programa de control, el Arranque - Paro de un motor.
En el diagrama de contactos se necesita un circuito de
corriente:
En este circuito de corriente tenemos dos contactos NA
que están en paralelo, y a su vez en serie con un
contacto NA y una bobina.
Los contactos en paralelo NA están identificados como:
I0.0 y Q0.0; el contacto NA con el que están en serie, esta
identificado como I0.5 y la bobina con la que están en
serie, está identificada como Q0.0,
Cuando se presiona el botón pulsador NA (entrada I0.0) se
activa la lámpara (salida Q0.0). Note que al dejar de
pulsar el botón pulsador NA la lámpara (salida Q0.0) sigue activada, esto es porque el valor de la bobina
Q0.0 se asigna al contacto NA (interno) que esta en
paralelo con el contacto NA (entrada I0.0).
Cuando se presiona el botón pulsador NC (entrada I0.5) se
desactiva la lámpara (salida Q0.0).
Para un mejor entendimiento repita la práctica, pero
agregue las protecciones del motor, que en este caso serían
contactos NC (pulsadores NC)
NOTA: Si requiere más Datos consulte la Ayuda del STEP7-
Micro/Win32, en Juegos de operaciones KOP, AWL y FUP; de
aquí Operaciones KOP (SIMATIC), de aquí Operaciones Lógicas
con Bits, y finalmente Contacto Normalmente Abierto.
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“TEMPORIZADOR”
Ámbito material: Controladores Lógicos Programables.
Objetivo didáctico: Comprender como se puede utilizar un
temporizador para activar y desactivar una carga.
Planteamiento: Con un interruptor de perilla se activa la
entrada de habilitación del temporizador como retardo a la
conexión TON, entonces empieza a contar y cuando el valor
actual es igual o mayor al de preselección PT se activara
el bit de temporizacion T37 y como este valor esta asignado
a un contacto NA entonces se activa la carga.
Desarrollo de la práctica:
- Elaborar un plano de situación.
- Preparar el esquema de conexión.
- Redactar la lista de asignaciones.
- Elaborar el programa en la PC (vea cap. 9, 10, 11
y 12).
- Cargar el programa al PLC (vea cap. 12).
- Realizar las conexiones en el Módulo.
- Probar el funcionamiento del control (vea cap.
12).
Lista de asignaciones:
- Entrada de Habilitación IN (interruptor de
perilla) = I0.0
- Temporizador como retardo a la conexión TON = T37
- Valor de preselección (PT) = 50 mSeg
- Salida (carga) = Q0.0
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Diagrama de Contactos.
Esquema de conexiones en el Módulo.
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Recomendaciones:
El ejercicio se refiere a la forma más sencilla de un
programa de control, la utilización de un temporizador como
retardo a la conexión (TON) para activar y desactivar una
carga. La operación temporizador como retardo a la conexión
empieza a contar el tiempo cuando se activa la entrada de
habilitación IN, cuando el valor actual es mayor o igual al
de preselección (PV) se activa el Bit de temporización T37,
entonces este valor se asigna a un contacto normalmente
abierto que tiene en serie la bobina de salida Q0.0 y
cuando el valor de T37 es igual 1 se activa la lámpara.
En el diagrama de contactos se necesitan dos circuitos:
En el primer circuito está un contacto y el cuadro de
temporización T37. El contacto se identifica como I0.0 y está en serie con la entrada de habilitación IN.
En el segundo circuito está un contacto y una bobina. El
contacto se identifica como T37 y esta en serie con la
bobina identificada como Q0.0.
Cuando se cierra el interruptor de perilla I0.0 se activa la entrada de habilitación IN y empieza a contar el
tiempo, cuando el valor es igual o mayor al de
preselección PV (5 segundos), se activa el bit de
temporización y como este valor esta asignado al
contacto NA T37, entonces también se activa la salida
Q0.0 (lámpara).
Cuando se abre el interruptor de perilla (entrada I0.0) se desactiva la entrada de habilitación IN y en
consecuencia T37 y la lámpara (salida Q0.0).
Aplicaciones:
- En conjunto con el contador podría ser el circuito de
control de una banda transportadora.
- Arranque y paro de una bomba de agua de riego por horas.
- En conjunto con el contador podría ser el sistema de
control de una máquina de tiempos y movimientos.
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NOTA: Si requiere más Datos consulte la Ayuda del STEP7-
Micro/Win32, en Juegos de operaciones KOP, AWL y FUP; de
aquí Operaciones KOP (SIMATIC), de aquí Operaciones Lógicas
con Bits, y finalmente Contacto Normalmente Abierto.
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