conceptos de automatizacion

Objetivos:

El alumno comprobara y analizara el funcionamiento de un circuito donde se muestra el paro y elarranque de un motor trifásico con contactores.

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El alumno comprobara y analizara el funcionamiento de un circuito donde se muestra el diagrama decontrol donde se hace el cambio de giro de un motor con protección eléctrica y mecánica.

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ÍNDICE

Página

GENERALIDADES SOBRE LOS APARATOS DE MANIOBRA 3• Aparatos de maniobra. 3• Aparatos de Protección. 4• Rele. 4• El Contactor. 8• Elementos de Mando. 14• Elementos Auxiliares de Mando. 15• Elementos de Señalización. 18• Elementos de Protección. 19• Esquemas Eléctricos. 24•

1.10 Simbologías Eléctricas Americanas y Europeas. 30

1.11 Lectura e Interpretación de los Circuitos Eléctricos. 30

SIMBOLOS COMUNES USADOS EN CONTROL 32• PROCEDIMIENTO 35• DIAGRAMAS ELECTRICOS 37• CONCLUSIONES 40• BIBLIOGRAFIA 41•

1. GENERALIDADES SOBRE LOS APARATOS DE MANIOBRA Y PROTECCIÓN

1.1 Aparatos de maniobra

Son todos aquellos aparatos que permiten el paso o la interrupción del flujo de corriente a una determinadacarga, esta puede ser motores, bobinas, resistencias, entre otras.

Existen dos grandes grupos de aparatos de maniobra:

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ð Aparatos de maniobra manuales

ð Aparatos de maniobra automáticos

Los aparatos de maniobra manuales son todos aquellos que necesitan de un operario para su accionamiento.Estos pueden ser con poder de corte (puede ser accionado en circuito bajo carga) y sin poder de corte (debenser accionado sin carga).

Entre estos aparatos tenemos:

Los interruptores:

Son dispositivos poder de corte, para cerrar o abrir circuitos, las secciones de las piezas que cierran o abren elcircuito deben estar convenientemente dimensionadas, de tal manera que permitan el paso d corriente sin quese genere calentamiento excesivo.

Al abrirse el circuito la chispa que se produce debe apagarse rápidamente, antes de que se forme un arcoeléctrico, que dañe fácilmente los contactos. Por ello la operación de estos de be realizarse con un movimientorápido, o mediante el sistema de apertura brusca.

Existen varios tipos de modelos de interruptores como los basculantes, de cuchilla, entre otros.

Pulsadores:

Estos son dispositivos que se diferencian de los interruptores por que estos cierran y abren circuitos solamentemientras actúa sobre ellos una fuerza exterior, recuperando su posición de reposo (inicial) al cesar dichafuerza, por acción de un resorte o muelle.

Seccionadores :

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Son aparatos de maniobra sin poder de corte y que por consiguiente pueden abrir o cerrar circuitos únicamentecuando están sin carga (vacío).

Los aparatos de maniobra automáticos son diseñados para abrir o cerrar circuitos en función de los valoresque adquieren ciertas magnitudes físicas como temperatura, presión, espacio, tiempo, entre otros.

Los mas usados son los interruptores automáticos o disyuntores, cuya función especifica es la de abrircircuitos bajo condiciones anormales, aunque también pueden usarse como simple interruptores.

El disyuntor puede actuar por sobrecargas, cortocircuitos, sobretensiones o subtensiones, al producirsecualquiera de estas anomalías se desconecta automáticamente, aislando el circuito, para recuperar su estadonormal se hace el rearme manual.

El contactor también pertenece a este grupo de aparatos automáticos de maniobra del cual se tratara masdetalladamente más adelante.

Las principales características de un interruptor automático son :

ð Capacidad de maniobra, que es el número mínimo de maniobras que se puede realizar con dichoaparato.

ð Poder de corte, lo cual indica la máxima corriente que puede interrumpir sin peligro que se dañe.

1.2 Aparatos de protección

Son destinados a interrumpir el circuito cuando se presentan irregularidades o condiciones anormales en sufuncionamiento, en su mayoría son aparatos de protección por sobrecarga o sobreintensidades (los mas usadosen controles y automatismos), entre estos aparatos tenemos a:

Fusibles: estos son conductores calibrados únicamente para el paso de una determinada corriente, porconsiguiente estos conductores son más débiles que el resto de los conductores del resto del circuito. Demanera que al producirse un cortocircuito, este interrumpirá el flujo de corriente desenergizando el circuito

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que esta protegiendo, esto lo hace ya que el fusible se funde para valores de corriente mayores que el valor detrabajo del mismo debido a que su punto de fusión es muy bajo, logrando evitar daños mayores en las cargas oal mismo circuito en si. Existen muchos tipos de fusibles; de tapón, bayoneta, cartucho, cuchilla, etc.

1.3 RELÉ

El relé es un dispositivo mecánico capaz de comandar cargas pesadas a partir de una pequeña tensión aplicadaa su bobina. Básicamente la bobina contenida en su interior genera un campo magnético que acciona elinterruptor mecánico. Ese interruptor es el encargado de manejar la potencia en sí, quedando al circuitoelectrónico la labor de "mover" la bobina. Permite así aislar mecánicamente la sección de potencia de la decontrol. Pero para accionar la bobina la corriente y tensión presente en un puerto paralelo no es suficiente.

Estructura de un relé

En general, se puede distinguir un relé los siguientes bloques:

ð Circuito de entrada, control o excitación

ð Circuito de acoplamiento

ð Circuito de salida, carga o maniobra, constituido por:

−circuito excitador

−dispositivo conmutador de frecuencia

−protecciones

Características generales

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Las características generales de cualquier relé son:

−El aislamiento entre los terminales de entrada y de salida.

−Adaptación sencilla a la fuente de control.

−Posibilidad de soportar sobrecargas, tanto en el circuito de entrada como

en el de salida.

−Las dos posiciones de trabajo en los bornes de salida de un relé se caracterizan por:

− En estado abierto, alta impedancia.

− En estado cerrado, baja impedancia.

Para los relés de estado sólido se pueden añadir:

−Gran número de conmutaciones y larga vida útil.

−Conexión en el paso de tensión por cero, desconexión en el paso de intensidad por cero.

−Ausencia de ruido mecánico de conmutación.

−Escasa potencia de mando, compatible con TTL y MOS.

−Insensibilidad a las sacudidas y a los golpes.

− Cerrado a las influencias exteriores por un recubrimiento plástico.

Tipos de relé:

Por su construcción:

Relés de atracción de armadura:

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Los relés de atracción de armadura; son relés de tipo electromagnético, en donde se utiliza una corrienteeléctrica para crear un flujo magnético y atraer Lina armadura. El movimiento de la armadura abre o cierra loscontactos del mismo relé. Su construcción puede ser muy variada.

1. relé tipo balancín

Este tipo de construcción compara el torque producido por una corriente contra el producido por la acción deun resorte pivoteando, formando una especie de balanza. Cuando la intensidad de la corriente es tal que sevence la acciona del resorte, el relé cierra sus contactos

2. Relé tipo armadura:

Al igual que en el tipo anterior; en este tipo de relé se compara la acci6n de la corriente contra la fuerza queopone un resorte y la gravedad de la armadura, la cual es móvil. Cuando la intensidad de la corriente es losuficientemente grande, la parte fija de la armadura atrae a la parte móvil, la cual se desplaza cerrando loscontactos.

Relés de inducción:

Los relés de inducción son de tipo electromagnético, que emplea el mismo principio de operación de losmotores eléctricos. El movimiento del rotor abre o cierra los contactos del relé.

1. Relé tipo motor D.C.:

En este tipo de relé de corriente continua se compara la acción de una corrientes contra la fuerza de oposiciónde un resorte. Son Relés poco usados, debido a su baja confiabilidad

2. Relé tipo motor A.C. Polos de Sombra:

Este relé compara la acción de una corriente. contra la acción de un resorte. Los relé de disco tipo polos desombra1 muy utilizado por su gran confiabilidad .

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3. Relé tipo vatihorímetro:

Este tipo de relé es similar en cuanto a su operación al relé de polos de sombra, por tanto el torque producidopor las corrientes es dependiente del desfase entre las mismas. El relé cierra sus contactos cuando el torque espositivo.

4. Relé de Copa o Tambor:

Su construcción consiste en una jaula de ardilla, de gran número de barras que se transforma en un cilindrometálico, separado del material magnético del rotor para que s6lo gire la jaula, presentando así una pocainercia; el material ferromagnético, del rotor no gira. Esta construcción permite tener relés de mayores torquesy menores inercias que la construcción de disco, en razón de que permite aumentar el área actuante con unligero aumento de la inercia. por cuanto no se aumenta el radio de giro, como ocurre en las construccionestipo disco.

Relés electrónicos:

Estos tipos de reles, son construidos con elementos de estado sólido para ejecutar las mismas funciones querealizan los relés electromagnéticos. Siendo la principal ventaja de estos relés su velocidad de operación. Aligual que los otros tipos de relés su construcción puede ser muy variada dependiendo del uso que se le va adar.

Un tipo de construcción es el puente rectificador, comparador de fase, el cual suministra una salida en labobina correspondiente, dependiente de la fase entre las corrientes que la alimentan. Dicha salida puede serusada para restablecer o interrumpir circuitos iguales a los del relé electromagnético.

Por su funcionamiento:

Relés monoestables: Son relés que vuelven a la posición de reposo una vez terminada la corriente deexcitación.

Relés biestables: Son relés que permanecen en la última posición una vez desconectada la corriente de

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excitación.

Relés neutros: Son relés en los que el sentido de la corriente de excitación no afecta la posición de reposo otrabajo.

Relés polarizados: Son relés en los que el sentido de la corriente de excitación influye en el transito de laposición de reposo a la posición de trabajo.

1.4 EL CONTACTOR

Es un aparato de maniobra automático con poder de corte, y que por consiguiente puede cerrar o abrircircuitos con carga o en vació.

Se le define como un interruptor accionado o gobernado a distancia por acción de un electroimán.

Partes del contactor.

Carcaza: soporte fabricado en material no conductor (plástico o ba-quelita) sobre el cual se fijan todos loscomponentes del contactor.

Circuito electromagnético: esta compuesto por unos dispositivos cuya finalidad es transformar la electricidaden magnetismo, generando un campo magnético lo más intenso posible. Propiamente constituiría elelectroimán de un contactor.

Esta compuesto de bobina, núcleo y armadura.

Bobina: es un arrollamiento de alambre, con un gran número de es-piras, que al aplicársele tensión crea uncampo magnético. El flujo generado da lugar a un par electromagnético, superior al par re-sistente de losmuelles de la armadura, atrayéndolo hacia el núcleo Se construye con cobre electrolítico, arrollándolo sobreuna formaleta.

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La intensidad absorbida por la bobina, al ser energizada, es relativamente elevada, debido a que no existe en elcircuito nada más que la resistencia del conductor, por ser la reactancia mínima al tener el circuitoelectromagnético mucho entrehierro. Una vez cerrado el circuito magnético (cuando el núcleo atrae laarmadura) aumen-ta la impedancia de la bobina, lo que reduce la corriente inicial a uno intensidad nominalbaja.

La tensión de alimentación puede ser la misma del circuito de fuerza o inferiores a ésta, reducidas por untransformador, o suministradas por otra fuente de alimentación. Por este motivo, al elegirse un contactor, debetomarse muy en cuenta la tensión (y frecuencia) con que debe energizarse la bobina. Estos datos vienenclaramente registrados en ella.

La tensión que se aplica a la bobina, se realiza a través de una gran variedad de elementos (pulsadores,contactos auxiliares, contactos de elementos auxiliares de mando, etc.) de acuerdo o las necesidades ocomplejidad del circuito.

Núcleo: El núcleo es una parte metálica, generalmente en forma de E, y que va fija en la carcaza.

Su función es concentrar y aumentar el flujo magnético que gene-ra la bobina (colocada en la parte central delnúcleo), para atra-er con mayor eficiencia la armadura.

Se construye con una serie de láminas muy delgadas (chapas), fe-rromagnéticas y aisladas entre sí (pero queforman un solo bloque fuertemente unido), generalmente de hierro silicoso, con la finalidad de reducir almáximo los corrientes parásitas o de Foucoult (corrieres eléctricas que circulan por el núcleo al estorsometidas a una variación del flujo magnético, originando pérdidas de energía por efecto joule).

En los contactores cuyo circuito de mando va a ser alimentado por corriente alterna (no así cuando se alimentacon corriente continua), el núcleo debe tener un elemento adicional denominado espiras de sombra, espiras encortocircuito, espiras de Frager o ani-llos de defasaje.

Cuando circula corriente alterna por la bobina, cada vez que el flujo es cero, la armadura se separa del núcleodos veces por se-gundo, porque el flujo magnético producido por la bobina es también dos veces cero. Enrealidad como el tiempo es muy pequeño (1/120 de segundo cuando la frecuencia es 60 Hz), es imposible quela armadura se separe completamente del núcleo, pero es su-ficiente para que se origine un zumbido yvibración, que de ser continuo estropearán el contactor. Para evitar este inconvenien-te se colocan en las doscolumnas laterales del núcleo las espiras de sombra (construidas en cobre), para suministrar al circuitomagnético un flujo cuando la bobina no lo produce, creando en con-secuencia un flujo magnético constante,similar al que puede produciría la corriente continua.

Armadura: elemento similar al núcleo, en cuanto a su construcción, pero que a diferencia de este es una portémóvil, cuya finalidad principal es cerrar el circuito magnético, cuando se energice la bobina, porque en estadode reposo debe estar separado del núcleo. Se aprovecha de esta propiedad de movimiento que tiene paracolocar sobre el una serie de contactos (parte móvil del contacto) que se cerrarán o abrirán siempre que laarmadura se ponga en mo-vimiento.

La armadura debe estar cubierta por un material aislante, para evitar que los diferentes contactos que secoloquen queden eléctrica-mente unidos.

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Contactos: elementos que tienen por objeto cerrar o abrir una serie de circuitos.

Un contacto está compuesto por dos partes fijas (ubicadas en la carca-za) y una parte móvil (sujeta en laarmadura).

Ordinariamente están hechos de bronce fosforado, que es un buen conductor, tiene consistencia y al mismotiempo cierta elasticidad. Normalmente en el punto en que se establece el contacto (extremos de la parte fija ymóvil que deben unirse) se produce un arco eléctrico al abrirse el circuito bajo carga, por lo que es necesarioque dichos puntos tengan una mayor consistencia y dureza. Para lograr esto se construyen dichos puntos enmateriales aleados a base de plata−cadmio, plata−níquel, plata−paladio, etc.

Estas partes deben tener una gran resistencia al desgaste por erosión que produce el arco, tener buenaresistencia mecánica, poca resis-tencia eléctrica en el punto de contacto, no oxidable (el óxido se constituye enmaterial aislante) y no ser susceptible a pegarse o soldarse.

Todas estas exigencias hacen que los contactos (especialmente en el punto de contacto) sean la parte másdelicada del contactor, y por consiguiente deben cuidarse con especial esmero, de manera que los circuitosque establecen funcionen normalmente.

Una de las precauciones que más debe cuidarse es la de hacerles un mantenimiento periódico, así comoprotegerlos del polvo, grasa, humedad, etc.

En el contactor encontramos dos tipos de contactos: principales y auxiliares.

a) Principales: son los contactos que tienen por finalidad realizar el cierre o apertura del circuito principal, através del cual se transporta la corriente al circuito de utilización (carga). Deben estar debidamente calibrados,para permitir el paso de intensidades requeridas por la carga sin peligro de deteriorarse.

Por la función que deben realizar estos contactos serán únicamen-te abiertos.

Se tienen contactores con contactos capacitados para transportar corrientes desde unos cuantos amperios,hasta corrientes con intensidades muy elevadas.

Sobre todo en estos últimos, en el momento en que un contactor bajo carga se desenergiza y los contactos seseparan, el circuito no se abre inmediatamente, sino que la corriente sigue pasando durante un breve tiempo através del aire ionizado (aire que al calentarse se ha vuelto conductor). Debido a este fenómeno se produceuna chispa, que si se transforma en un arco eléctrico generará una temperatura muy elevada, de 5000º a 8000ºC, muy por encima de la temperatura de fusión del material con el cual están hechos los contactores,debilitándolos, desgastándolos por erosión y finalmente dañándolos completamente.

Por lo tanto en circuitos que absorben corrientes altas es impres-cindible reducir el arco y apagarlo en eltiempo más breve posi-ble. Esto puede lograrse mediante diferentes sistemas: soplado, transferencia yfraccionamiento del arco, etc.

La zona, donde se produce el arco, conocida comúnmente como cámara apagachispas, debe construirse conmateriales muy resis-tentes al calor, tales corro poliéster con un gran porcentaje de fibra de vidrio.

Los sistemas más empleados para apagar el arco son:

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ð Soplo con aire a presión : consiste en aplicar un chorro de aire seco sobre el arco en el mismo instantede la apertu-ra de los contactos. Este procedimiento tiene el inconveniente de que en la mayoría de los casosno se dispone de aire a presión, o no está convenientemente seco.

ð Soplo magnético: es una técnica muy usada que consiste en alargar el arco para aumentar su resistenciaeléctrica, impidiendo de esta manera el paso de la corriente. Para con-seguirlo se emplea un procedimientomagnético: el campo eléctrico formado crea un campo magnético circular, que es aumentado a través de unnúcleo de láminas, el cual por repulsión magnética tiende a alejar el conductor, que en es-te caso es el arcoeléctrico, desplazándolo y alargándolo. En esta forma se consigue el mismo efecto que con el sopla-do poraire a presión.

ð Baño de aceite: se debe tener presente que, si el arco no se extingue, es porque el aire es conductor (estáionizado) por acción del calor. Colocando aceite dieléctrico que absorba ese calentamiento se elimina esteinconveniente.

ð Cámaras desionizadoras: al igual que en el método anterior se evita la ionización del aire procurandoque éste no alcance temperaturas que permitan este fenómeno.

ð Transferencia y fraccionamiento del arco: se trata de que el arco inicial pase rápidamente de unas puntasubicadas en los extremos del contacto móvil, a unos guías de arco de los contactos fijos para producirse elfraccionamiento del mismo en las aletas de las cámaras de corte (Cámara apagachispas), de manera que,divide el arco en muchos arcos más pequeños, su extinción sea mas fácil y sencilla.

b) Auxiliares: son aquellos contactos que tienen por finalidad el gobierno del contactor (específicamente de labobina) y de su señalización.

Pueden ser abiertos o cerrados, y como están hechos para dar paso únicamente a pequeñas corrientes(alimentación de la bobina y elementos de señalización), suelen ser normalmente más pequeños que loscontactos principales.

El número de contactos auxiliares por contactor varía de acuerdo a las necesidades de las diferentesmaniobras, desde uno normalmente abierto, hasta varios abiertos y cerrados.

En circuitos con cierta complejidad se usan frecuentemente contactores que tienen únicamente contactosauxiliares, denomina-dos por esta rozón contactores auxiliares.

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Funcionamiento del contactor:

Cuando la bobina es recorrida por la corriente eléctrica, genera un campo magnético intenso que hace que elnúcleo atraiga a la armadura (parte móvil), de manera que al realizarse este movimiento, se cierrancontemporáneamente todos los contactos abiertos (tanto principales como auxiliares) y se abren los contactoscerrados.

Para volver los contactos a su estado de reposo basta desenergizar la bobina.

Ventajas en el uso de contactores:

1. Posibilidad de maniobra en circuitos sometidos a corrientes muy altas, me-diante corrientes débiles. Sepuede gobernar un contactor para 200 A, por ejemplo, con bobinas que consumen sólo alrededor de 0.35 A220 V.

2. Ahorro de tiempo al realizar maniobras prolongadas.

3. Posibilidad de controlar un motor desde varios puntos (estaciones).

4. Seguridad del persona:, dado que se realizan las maniobras desde lugares alejados del motor .

5. Automatización del arranque de motores.

6. Automatización y control en numerosas aplicaciones, con ayuda de los aparatos auxiliares de manso(llenado automático de tanques de aguo, control de temperatura en los hornos, etc...).

Elección de los contactores:

Al elegir un contactor deben tenerse presente los siguientes factores:

1. Tensión y potencia nominales de la carga.

2. Clase de arranque del motor.

3. Número aproximado de accionamientos (conexiones por hora).

4. Condiciones de trabajo: ligera, normal, duro, extrema, etc. Tensión y frecuencia reales de alimentaciónde la bobina.

5. Si es para el circuito de potencia o únicamente para el circuito de mando, o para ambos.

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6. Tensión de aislamiento del contactor.

Daños en los contactores:

1. El contactor no queda realimentado (auto sostenido). Puede estar originado por conductoresinterrumpidos en el circuito o bien por conexiones mal he-chas en el contactor o en los pulsadores (contactoscon conductores aisla-dos, tornillos mal apretados, etc.)

2. Fallas en el contactor por:

ð Calentamiento excesivo

ð Desgaste prematuro

ð Presión débil de los resortes

ð Contactos corridos o soldados

3. Fallas en la bobina por:

ð Daño en la bobina por sobretensión, sobreintensidad o cortocircuito.

ð Desconexión en los bornes por vibración excesiva del circuito electromagnético

ð Calentamiento excesivo (normalmente no debe pasar de 80º C).

4. Fallas en el circuito electromagnético:

ð Falla mecánica de alguna de las partes que lo constituyen.

ð Escasa fuerza magnética para atraer la armadura.

ð Deficiencia en la desconexión (los resortes estén flojos).

ð Circuito magnético ruidoso y vibración excesiva.

1.5 ELEMENTOS DE MANDO

Son todos aquellos aparatos que actúan accionados por el operario.

Los más importantes son los pulsadores, selectores, manipuladores.

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Se tiene una gran variedad de ellos, tanto por su apariencia y forma exterior, como por la función que van arealizar.

Por su apariencia y forma exterior.

1. Pulsadores:

ð Rasantes: que impiden maniobras involuntarias

ð Salientes: de accionamiento más cómodo. Son los más usados

ð De llave: para accionamientos de gran responsabilidad

ð De seta: para accionamientos en situación de emergencia

ð Luminosos: con señalización incorporada

2. Selectores o interruptores giratorios: se encuentran a su vez en va-riedad de formas: simples, de maneta, dellave, etc.

3. Manipuladores: de dos o cuatro posiciones

Por la función que realicen.

Todos los elementos citados aquí cumplen más o menos con las mismas funciones: abrir y cerrar circuitos. Deallí que cualesquiera de ellos pueden clasificarse en:

ð Normalmente cerrado (NC): para abrir un circuito.

ð Normalmente abierto (NA): para cerrar un circuito

ð De desconexión múltiple: para abrir varios circuitos independientes

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ð De conexión múltiple: para cerrar varios circuitos independientes

ð De conexión−desconexión: para abrir un circuito y cerrar otro al mismo tiempo.

ð De conexión−desconexión múltiple: para abrir y cerrar varios circui-tos contemporáneamente.

Respecto a los de conexión−desconexión (sencilla o múltiple) debemos tener un cuidado especial por cuantola apertura y cierre de los circuitos pueden efectuarse de diferentes maneras

1.6 ELEMENTOS AUXILIARES DE MANDO

Son aparatos que, a diferencia de los pulsadores, no son accionados por el operario, sino por otros factores,como son tiempo, temperatura, presión, acción mecánica, etc., y que regularmente son de ruptura brusca.

La combinación de contactores, elementos de mando y auxiliares de mando, darán lu-gar a instalacionestotalmente automatizadas.

Finales de carrera o interruptores de posición.

Son aparatos destinados a controlar la posición de una parte en una máquina o la misma máquina.

En cuanto a los contactos, tienen uno cerrado y uno abierto y se comportan exactamente como los de unpulsador de conexión−desconexión (b).

Su aplicación va dirigida a la parada o inversión del sentido de desplazamien-to de las máquinas, por lo que seconvierten en dispositivos de los que depende la seguridad de la máquina, el material y el mismo personal.

Al actuar una fuerza mecánica por lo regular un elemento de la misma máqui-na, actua sobre la parte salientedel interruptor de posición, desplazando los contactos por lo que se abren o cierran determinados circuitos.

De acuerdo con el tipo de accionamiento mecánico que se ejercerá sobre él, se eligen los de pistón, bola,roldana, resorte, etc.

Entre los interruptores de posición podemos citar también los interruptores accionados por boya.

Una modalidad de estos elementos auxiliares de mando son los microrruptores. Se denominan así por ser depequeñas dimensiones y se emplean como conmuta-dores de corriente del circuito de mando para fuerzas deaccionamiento mínimas o pequeños desplazamientos.

Los interruptores de posición o finales de carrera se caracterizan por:

ð Lo apertura y cierre de sus contactos debe ser muy rápida (corte brus-co), aun para movimientos lentos.

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ð Una duración mecánica y eléctrica máximas

ð Un fácil ajuste y conexión

Relés de tiempo o temporizadores.

Son aparatos que cierran o abren determinados contactos (contactos temporizados) al cabo de un tiempo,debidamente establecido, de haberse abierto o cerrado su circuito de alimentación.

Es muy importante no confundir los contactos temporizados con los contactos auxiliares NOTEMPORIZADOS que puede tener un temporizador, y que actuaran tan pronto se energice este.

Existen dos grupos de temporizadores:

1. Al trabajo: si sus contactos temporizados actúan después de cierto tiempo de haber sido energizado.

2. Al reposo: sus contactos temporizados actuaran solamente después de cierto tiempo de que el temporizadorhaya sido desenergizado.

Los temporizadores según la técnica de construcción y funcionamiento, pueden ser:

1. Temporizadores con mecanismo de relojería: cuando el retardo se consigue por un mecanismo de relojería,a base de engranajes, que actúan accionados por un pequeño motor; con embrague electromagnético, demanera que al cabo de cierto tiempo de funcio-namiento del motor, entra en acción el embrague y se producela apertura o cierre del circuito de mando.

2. Temporizadores electrónicos: sistemas basados en circuitos electrónicos y que presentan una gama muyextensa en cuanto a valores y precisión de tiempo. Su uso se ha ido extendiendo rápidamente, especialmenteen aquellos dispositivos en los cuales la precisión es fundamental.

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3. Temporizadores neumáticos: el retardo de sus contactos temporiza-dos se obtiene por el movimiento de unamembrana, en fundón de una entrada regulable de aire, por acción de una bobina..

Presostatos

Son aparatos que accionan circuitos eléctricos, al transformar cambios, de presión de instalaciones neumáticaso hidráulicas, en señales eléctricas. Pueden ser de membrana o sistema tubular.

Termostatos

Son aparatos que abren o cierran circuitos en función de la temperatura que los rodea (no deben confundirsecon los Relés térmicos).

Según el principio de funcionamiento pueden ser de láminas bimetálicas y de tubo capilar.

ð De láminas bimetálicas: se basan en la acción de la temperatura so-bre una placa, compuesta por dosmetales de diferente coeficiente de dilatación, que se curva al elevarse la temperatura, hasta llegar a a-brir ocerrar los contactos del circuito de mando.

ð De tubo capilar: aprovecha la; variaciones de presión de un fluido alojado en un tubo delgado, al variarla temperatura. La variación de presión actúa por medio de un tubo ondulado sobre un interruptor eléctricoque conecta, al subir o bajar la temperatura.

Para cada gama de temperatura se utilizan diferentes tubos, como son el tubo capilar o en bulbo especial.

Detectores de proximidad.

Son dispositivos electrónicos empleados para el control de presencia, ausencia, fin de recorrido, etc., sinnecesidad de entrar en contacto directo con las pie-zas.

Se emplean cuando los velocidades de ataque y funcionamiento son elevadas, el entorno exterior de los piezases severo, existe presencia de polvos, aceite de corte, agentes químicos, humedad, vibración, choque, etc., ocuando las pie-zas son pequeñas o frágiles.

Estas características hacen que su uso sea muy útil en máquinas de ensamblaje, máquinas herramientas,máquinas transportadoras, prensas, etc.

Detectores de proximidad inductivos: se usan para objetos metálicos. Se basan en la variación de un campo

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electromagnético al acercarse un objeto metálico.

Detectores de proximidad capacitivos: se emplean para objetos de cualquier naturaleza. Su principio defuncionamiento radica en la variación de un campo eléctrico al acercarse un objeto cualquiera.

Detectores fotoeléctricos.

Son dispositivos electrónicos compuestos esencialmente de un emisor de luz asociado a un receptorfotosensible. Pata detectar un objeto, es suficiente que este interrumpa o haga variar la intensidad del hazluminoso.

Detectores fotoeléctricos de barrera: son dispositivos en los cuales el emisor y detector están separados. Seusan particularmente para al-cances largos, o en la detección de objetos cuyo poder reflexivo no permiten lautilización del sistema reflex.

Detectores fotoeléctricos tipo reflex: en este sistema el emisor y el receptor van incorporados en un mismodispositivo. El retorno del haz de luz se obtiene mediante un reflector montado frente al detector.

Detectores fotoeléctricos de proximidad: en este caso también el emisor y receptor están incorporados en unomisma caja. El haz de luz, en este caso, es parcialmente reflejado hacía el receptor por cualquier objeto que seencuentre en su proximidad.

1.7 ELEMENTOS DE SEÑALIZACIÓN

Son todos aquellos dispositivos, cuya función es llamar la atención sobre el correcto funcionamiento o parosanormales de las máquinas, aumentando así la seguridad del perso-nal y facilitando el control ymantenimiento de los equipos.

Clases de señalizaciones.

Acústicas: son señales perceptibles por el oído. Entre las más usadas figuran los timbres, zumbadores ochicharras, sirenas, etc.

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Ópticas: son señales perceptibles por la vista. Existen dos clases:

*visuales: si se emplean ciertos símbolos indicativos de la operación que se está realizando.

*luminosas: únicamente se emplean lámparas o pilotos, de colores diferentes.

De acuerdo a la complejidad y riesgo en el manejo de los equipos, se pueden emplear, al mismo tiempo,señalizaciones visuales y luminosas, e incluso en casos especiales señalizaciones ópticas y acústicascontemporáneamente.

Conexionado de los elementos de señalización.

Señalizaciones de marcha: se usa para indicar que un equipo se ha puesto en funcionamiento.

Señalización de paro de emergencia, originado por sobrecargas: para el efecto se utiliza el contactonormalmente abierto del relé térmico, el cual al cerrarse, a consecuencia de la sobrecarga, actúa sobre elelemento de señalización energizándolo.

1.8 ELEMENTOS DE PROTECCIÓN

Son dispositivos cuya finalidad principal es proteger el motor y el mismo circuito, contra posibles dañosproducidos especialmente por el paso de intensidades muy altas de corriente.

Debe tenerse presente que el contactor no es por si solo un elemento de protección del circuito, al que permiteel paso de corriente, sino un aparato de maniobra de dicho circuito. Para que un contactor cumpla funcionesde protección es necesario que se le añada otro dispositivo denominado relé de protección. Estos se fabricanen una extensa gama, tanto por la diversidad de tipos, como de procedimientos para proteger. Algunas de lasirregularidades que se pueden producir en las condiciones de servicio de una maquina o motor son:

1. Sobrecarga, por parte de la máquina accionada por el motor.

2. Disminución de la tensión de red, que puede dar lugar o sobrecargas.

3. Gran inercia de las partes móviles, que hacen funcionar el motor sobrecargado en el periodo del arranque.

4. Excesivas puestas en marcha por unidad de tiempo.

5. Falta de una fase, haciendo que el motor funcione sólo con dos fases.

6. Calentamiento de la máquina originado por una temperatura ambiente elevada. En estos u otros casossimilares, los elementos de protección desconectarán el circuito de mando, desconectándose lógicamente elcircuito de alimentación de la máquina o motor, evitando de esta manera que se dañen o disminuyan suduración.

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Relés térmicos.

Son elementos de protección (debe usarse una por fase) contra sobrecargos, cuyo principio de funcionamientose basa en la deformación de ciertos materiales (bimetales) bajo el efecto del calor, paro accionar, a unatemperatura determinada, sus contactos auxiliares que desenergicen todo el sistema.

El bimetal está formado por dos metales de diferente coeficiente de dilatación soldados entre sí. Es muycomún el uso de hierro y níquel en composiciones de 20% y 80% o 75% y 25% respectivamente.

El calor necesario para curvar la lámina bimetálica es producido por unas resistencias, arrolladas alrededor delbimetal que se encuentra cubierto por una capa de asbesto, a través de los cuales circula la corriente que va dela red al motor.

El bimetal puede emplearse como parte de la resistencia calefactora, o simplemente como conductor.

Los bimetales empezaran a curvarse cuando la corriente sobrepase un valor nomi-nal para el cual seconstruyeron las resistencias, empujando una placa de fibra (material muy consistente, aislante eléctrico yresistente al calor) hasta que provoque la apertura y cierre de sus contactos auxiliares que desenergicen labobina y energicen el elemento de señalización respectivamente.

El tiempo de desconexión depende de la intensidad de la corriente que circule por las resistencias.Naturalmente el tiempo debe ser tal, que no ponga en peligro el aislamiento de las bobinas del motor, ni seproduzcan desconexiones innecesarias, por lo cual están regulados normalmente de acuerdo a la intensidadnominal (In).

Una vez que los relés térmicos hayan actuado se rearman empleando dos sistemas:

*Rearme manual: debe emplearse este sistema siempre que se tengan cir-cuitos con presostatos, termostatos,interruptores de posición o elementos similares, con el objeto de evitar una nueva conexión en formaautomática al bajar la temperatura del bimetal.

*Rearme automático: se emplear exclusivamente en casos en que se usan pulsadores para la maniobra, demanera que la reconexión del contactor no pudo producirse después del enfriamiento del bimetal, sinoúnicamente volviendo a accionar el pulsador.

En casos especiales, en que la corriente pico de arranque es muy alta, se pue-den usar relés térmicos de acciónretardada, cortocircuitar el relé durante ese tiempo, o bien hacer uso de transformadores de intensidad.

La solución para el caso en que la frecuencia de maniobras sea elevada, es re-gular el relé por encima de laintensidad nominal, pero únicamente hasta cier-tos valores, ya que de lo contrario la garantía de protección yeficiencia del relé será muy pequeña.

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La verificación del relé en el lugar de utilización es a menudo necesario, sin embargo ésta es discutible envista de la precisión de estos aparatos y los medios de verificación insuficientes.

El método, bastante extendido, de hacer funcionar el motor en vacío y en dos fases es erróneo, si se quierejuzgar la precisión de un relé en función del tiempo que emplea para desconectar, ya que bajo este régimen elmotor absorbe poca corriente. Por otra parte la desconexión sería inútil al estar en peligro el motor.

Es más válida la verificación si se hace girar el motor a plena carga con solo dos fases o se le bloquea. En elprimer caso la desconexión debe realizarse en algunos minutos, y en el segundo en algunos segundos.

La regulación de un relé es correcta si corresponde exactamente la intensidad nominal del motor, salvo lasexcepciones expuestas anteriormente. Una regulación demasiado baja impide desarrollar la potencia total delmotor, y una regulación alta no ofrecerá protección completa si se producen las sobrecargas.

Relé térmico diferencial.

En un sistema trifásico, cuando falla una fase o hay desequilibrio la red, el motor seguirá funcionando, perocon el peligro de que las bobinas, por circular corrientes superiores a la nominal por las otras dos fases. Eneste caso la protección del relé térmico, aunque esté bien elegido y regulado, no es suficiente, por lo que esnecesario recurrir a un dispositivo denominado relé térmico diferencial.

Su funcionamiento se basa en la diferencia de curvatura de los tres bimetales en un relé térmico normal alfallar una fase, para lo cual se emplean dos regletas (placas de fibra) que detectan esta diferencia de curvaturade los bimetales y actúan sobre los contactos auxiliares del relé, interrumpiendo inmediatamente el circuito demando. La desconexión será tanto mas rápida , cuando mayor diferencia de curvatura exista entre losbimetales.

Relés termomagnéticos

Al igual que los relés térmicos, son aparatos destinados a proteger motores contra posibles sobrecargas.

Está formado por un núcleo horizontal sobre el cual se han bobinado dos arrollamientos de alambre: unprimario, por el que circula la Corriente de control, y un secundario cuyos extremos está unido un bimetal.Cuando la corriente de control pasa por el bobinado primario, crea un campo magnético que, por una partetiende a atraer una lámina flexible hacia el núcleo, y por otra induce en el bobinado secundario una corriente(actuando como un pequeño transformador) que la recorre y caliente el bimetal.

Disparo diferido del térmico.

Si la corriente sobrepaso el valor ajustado, el bimetal se calienta y se deforma, dejando libre, después de ciertotiempo, un tope (uni-do a la lámina y que bloquea el bimetal). La unión tope−lámina se flexiona y una palancaactúa sobre el eje de transmisión, provocando la apertura de un contacto colocado en el interior de una caja. Elrearme se puede realizar solamente cuando el bimetal se enfríe suficientemente.

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Disparo instantáneo del térmico.

Si la corriente adquiere rápidamente un valor elevado (superior a 10 In), antes que el bimetal se deforme lonecesario para liberar el tope, la atracción magnética sobre la lámina es mas fuerte que el resorte que lomantiene contra el tope, de manera que se pega al núcleo, y por consiguiente la palanca actuará sobre el eje detrasmisión provocando la apertura del contacto que se encuentra en la caja, como en caso de disparo diferido.

Relés electromagnéticos.

Sirven para la protección de circuitos contra fuertes sobrecargas. La desconexión se efectuaráinstantáneamente.

Su funcionamiento está basado en la fuerzo producido por un electroimán sobre una armadura metálica(similar a la del contactor).

Cuando la corriente, que absorbe el motor, es muy superior a la normal (nominal la bobina del electroimáncrea un fuerte campo magnético, suficiente para ejercer una fuerza de atracción capaz de vencer el efectomuelle contrario. Unidos a la armadura están los contactos del circuito de mando dando lugar por tanto a loapertura del circuito, cuando la armadura se mueve.

Al interrumpirse el circuito de alimentación, el relé vuelve a su posición de reposo por acción del muelle.

Relé electromagnético diferencial.

Es una modalidad del anterior. Se llama así porque en realidad actúa en fun-ción de la diferencia de corrientesentre fases, lo cual se presentara siempre que existan derivaciones a tierra (fugas) en cualquiera de las fases.

Este relé dispone de un circuito magnético en forma toroidal sobre el que se bobinan, en el mismo sentido, losconductores de las tres fases. En condiciones normales la suma geométrica de las corrientes de las tres fases esnula y no hay flujo resultante. Solamente cuando se presenta una corriente de fuga a tierra, y este alcance elvalor de sensibilidad del aparato, habrá un flujo resultante. Este flujo induce en la bobina una corriente queanulará el efecto del imán, haciéndose un contacto (por consiguiente el circuito total) por acción de un resorte.La sensibilidad de estos dispositivos varía generalmente de 30 mA a 500 mA, según el grado de protecciónque se requiera.

Daños en los relé de protección.

Relé térmicos: los daños que se pueden presentar con más frecuencia son:

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a) El relé no dispara a la intensidad ajustada, Puede haber falla en el mecanismo o el bimetal estar defectuoso.

b) Deficiencia en el sistema de rearme.

e) Los contactos de dispare (auxiliares del térmico) se han fundido o sol-dado.

Relés termomagnéticos y electromagnéticos:

Los daños que se pueden presentar son similares a los del relé térmico. Para evitarlos en lo posible, se ha detener mucho cuidado por mantenerlos en perfecto estado y limpios.

Así mismo es necesario no colocarlos en sitios o lugares húmedos, que produ-cen oxidación y corrosión, ni enlugares expuestos o vibración.

1.9 ESQUEMAS ELÉCTRICOS

Generalidades

Un esquema eléctrico es la representación gráfica de un Circuito o instalación eléctrica, en la que vanindicados las relaciones mutuas que existen entre sus diferentes elementos, así como los sistemas que losinterconectan.

Para su representación se emplean básicamente una serie de símbolos gráficos, trazos y marcas o índices, cuyafinalidad es poder representar, en forma simple y clara, los diferentes elementos que se emplean en el montajede circuitos eléctricos.

Símbolos: representan máquinas eléctricas, aparatos de medida, protección, mando, señalización, etc.

Trazos: indican las conexiones eléctricas entre los elementos que intervienen en el esquema, unionesmecánicas entre ellos, etc.

Marcas y/o índices: que pueden ser letras o números y se utilizan para lograr una completa identificación delos elementos que intervienen en el esquema. Se colocan en el interior del símbolo o al lado de cada uno deellos.

Características

Todo esquema debe ser realizado en forma tal que pueda ser interpretado por cualquier técnico. Para ello es

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necesario que se indiquen claramente los circuitos de que esta compuesto, así como el ciclo defuncionamiento.

Una vez diseñado el esquema de funcionamiento debe hacerse el correspondiente esquema de situación y el deinterconexión, donde se vea con toda claridad cómo debe realizarse el conexionado de los elementosexteriores (red de alimentación. motores, elementos de mando y señalización, etc.) con el tablero de control.

Una tercera etapa consiste en realizar un esquema de conexiones entre elementos para uso del personal quetenga que hacer el cableado, donde se muestre claramente la situación real de cada elemento.

Los esquemas deben servir posteriormente para ensayar y simular las condiciones reales de funcionamiento.

Finalmente los esquemas serán una ayuda muy valiosa para el mantenimiento de equipo, así como para lalocalización de posibles daños que permitan proceder a su reparación.

Clases de esquemas

ð Esquema de situación o emplazamiento

ð Esquema de montaje o conexiones

ð Esquema de interconexión o enlace

ð Esquema funcional o de principio

Esquema de situación o emplazamiento:

En el se indica la situación física de cada uno de los elementos que componen el equipo de control conrelación a los demás componentes.

Para su realización se emplean una serie de figuras geométricas, con una refe-rencia en su interior o cerca aello, para identificar los elementos que confor-man el tablero.

En estos esquemas no es norma referenciar los bornes disponibles, o que deben conectarse, de las figuras querepresentan a los elementos del equipo. Sin embargo en algunos casos es conveniente hacerlo, en función delesquema de montaje e interconexión o enlace.

Esquema de montaje o de conexiones:

Es aquel que representa las conexiones eléctricas entre los elementos integrantes de una instalación o equipode control, Puede referirse a las conexiones interiores del equipo o también comprender las exteriores, asícomo todos los detalles o información necesaria para realizar o comprobar los mismos.

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Una característica general, de estos esquemas, es la representación de los ele-mentos que componen el equipo,dispuestos según su posición real, con las co-nexiones a realizar entre ellos, de forma que la representacióngráfica propor-cione una imagen clara del conexionado.

La representación del conexionado entre elementos puede hacerse de varias formas:

ð Representación multifilar

ð Representación unifilar

ð Representación inalámbrica

Representación multifilar

En estos esquemas los diferentes elementos se representan con sus con correspondientes símbolos, y losconductores o Conexiones entre los bornes de un mismo y/o distinto elemento, se realiza por trazos o líneasindependientes.

Representación unifilar

A causa de las dificultades que se presentaron con los esquemas mul-tifilares, se ideo un tipo derepresentación más simple, en el cual un trazo único representa un conjunto de varios conductores.

En estos esquemas es necesario colocar referencias idénticas en los extremos de un mismo trazo, para quequede perfectamente definido cada una de las conexiones del equipo de control. Además es nece-sarioespecificar el marcado de los bornes de cada uno de los elementos, con objeto de conocer en que puntos serealizó cada una de las conexiones.

Su uso puede ser de gran utilidad, particularmente si se emplea jun-to con el esquema funcional o defuncionamiento.

Representación inalámbrica:

Cuando los circuitos que se han de realizar adquieren cierta complejidad, suelen utilizarse, en algunos casos,esquemas en los que no se emplea una representación material de las conexiones del equipo de control.

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Para su ejecución es necesario tener en cuenta los siguientes aspectos.

1. Dibujar todos los elementos que integran el equipo de control, con sus posiciones reales, sobre el plano deubicación.

2. Referenciar en el esquema de situación todos los bornes de conexión de los elementos, de acuerdo con ladesig-nación que normalmente llevan gravadas.

3. Señalar con las marcas correspondientes los puntos que deben ir conectados.

4. Elaborar una tabla que relacione las referencias de los bornes de los elementos que deben ir conectadosentre sí, con el número de conexión correspondiente. Como complemento a los puntos indicados, basta tomaren cuenta el esquema del circuito principal.

El esquema inalámbrico es prácticamente un esquema de situación, en el que se han referenciado todos losbornes, y al cual se le adjunta una tabla de conexiones.

Esquema de interconexión o enlace.

Una de las finalidades importantes de este esquema es permitir ver claramen-te la forma en que deberealizarse el conexionado de los elementos exteriores (red, motor, elementos de mando, señalización, etc.) conlos elementos del tablero de control.

La representación que refleja claramente estos aspectos se denomino esquema de interconexión o enlace.

Si las circunstancias lo requieren, puede realizarse un esquema adicional en el que figuren además lasconexiones exteriores y las conexiones interiores del equipo de control, disponiéndose de esta forma, y sobreun mismo plano, el es quema completo del montaje a realizar.

Los diferentes tipos de esquemas expuestos hasta el momento, suelen comple-mentarse con una tabla oleyenda en la que se relacionan todos los elementos que intervienen en el esquema, con el símbolo, referenciay función es-pecífica que tienen en el circuito.

También podría incluirse un listado de los diferentes aparatos con sus características más representativas,como ten-sión, intensidad, etc.

Así mismo, al realizar cualquiera de estos esquemas, es posible hacer, en un mismo plano, dos esquemasdistintos: por una parte las conexiones correspon-dientes al circuito principal o de potencia, y por otra las quedeben efectuar se en el circuito de mando.

Esquema de funcionamiento o funcional.

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Debido a la continua evolución producida en el campo de los automatismos, y o los inconvenientespresentados por los esquemas tradicionales, en sus di-ferentes formas, se ideó un tipo de esquema que seconoce bajo diferentes nombres, tales como esquema de principio, desarrollado, simplificado, funcional, defuncionamiento, etc., que responde más adecuadamente a las exigencias actuales.

Características y ventajas:

a) Se trata de un esquema en el cual se prescinde totalmente de la posición relativa ocupada por los distintoselementos del equipo de control, así como de la constitución de los mismos, y los con-sidera únicamente deacuerdo con la función que van a desarro-llar en el circuito, con el objeto de que quede mucho más claro sufuncionamiento.

Este tipo de esquema proporciona una imagen clara y sencilla de como quedan conectados entre sí losdiferentes componentes del circuito, permitiendo con ello proceder a un estudio y análisis rápido y racional desu funcionamiento, localización de averías o realización práctica.

Los esquemas funcionales se usan específicamente para el circui-to de mando, ya que para el esquema defuerza o potencia es mejor la representación multifilar.

b) Notable simplificación en su ejecución gráfica.

En principio estos esquemas están constituidos por dos líneas ho-rizontales que representan la alimentacióngeneral del circuito de mando, y una serie de líneas verticales equidistantes y conectadas a aquellas, quecorresponden a los diferentes circuitos del esquema, en los cuales se van ubicando los diferentes elementosdel circuito de control, de acuerdo a la función que deben realizar. Si bien esta forma es la más generalizada,es posible dibujar las líneas de alimentación verticales, en cuyo caso las demás líneas serán horizontales.Tendremos así dos clases de esquemas de funcionamiento: uno vertical y otro horizontal.

c) Esquema sin cruce de líneas.

Al disponer el esquema en la forma descrita en el punto anterior, se evitan prácticamente todos los cruces delíneas, obteniendo mayor claridad y rapidez en la ejecución del esquema, lo que se traduce en la reducción deposibles errores al representarlo, analizarlo e interpretarlo.

d) Comprobación rápida y clara del funcionamiento del circuito. Como la bobina del contactor y los demáselementos de mando se encuentran situados o intercalados en una misma línea vertical, se puede comprobaren forma fácil, rápida y clara el funcionamiento correspondiente del circuito que se esta considerando. Eldibujar los distintos elementos del esquema en un orden lógico de funcionamiento ayudará a comprender aúnmás la función que deberá desarrollar en el circuito.

Aspectos prácticos para su realización:

1. Se acostumbro representar en el mismo plano (aunque en formo separada) los esquemas de fuerza y mando,ya que a cada cir-cuito de mando le corresponde un circuito de fuerza, por ser esquemas complementarios.

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2. Las líneas de alimentación pueden ser dos o más, de acuerdo y a las características de los elementos que sedeben interconec-tar, dependiendo sobre todo de si la tensión empleada en el circuito de fuerza y mando es lamisma o diferente.

3. Las líneas verticales representan a cada una o varias de ellas, un circuito completo.

4. Debido a que en el esquema funcional los componentes de un mismo elemento o aparato se encuentrannormalmente separa-dos entre si, apareciendo situados precisamente sobre la línea vertical donde debendesarrollar su función, es necesario afectar a todos ellos con la misma referencia o marca que precede alaparato completo al que pertenece, y que se ha utilizado en el circuito principal.

5. Los contactos pertenecientes a los diversos elementos que intervienen en el esquema deben moversesiempre en un mismo sentido. Con ello se evitan falsas interpretaciones en el momento de consultar elesquema.

6. Todos los componentes de un mismo aparato, y que van prece-didos por la misma marca, cambian deposición simultáneamen-te. Se exceptúan los contactos temporizados, los cuales se a-bren o cierran una vezhaya transcurrido el tiempo prefijado sobre el elemento que los acciona, por lo cual es conveniente indicar,junto a la marca, el tiempo que transcurra para produ-cirse el cierre o apertura de los mismos, a partir delmomento en que es puesto bajo tensión su elemento motor.

7. La representación de los circuitos que componen el esquema debe ser hecha, siempre que sea posible, enuna sucesión lógica de maniobra.

8. La posición de los distintos elementos que intervienen en el esquema se hacen en posición de reposo, esdecir sin tensión, por lo cual debe tenerse el cuidado de que en este estado to-dos los circuitos estén abiertos.

9. Por motivos de seguridad, es necesaria que una de las líneas de alimentación del circuito de mando, se unadirectamente y sin interposición de elemento alguno, a las partes que constituyen carga (bobina,temporizadores, piloto, etc.). El resto de elementos de mando del circuito (pulsadores, contactos auxiliares,interruptores de posición, contactos temporizados, etc.) se ubican entre la otra línea de alimentación y elelemento que constituye una carga, indicados anteriormente.

10. Una vez realizado el esquema funcional, es aconsejable nu-merar los distintos circuitos que lo componen(cada vertical equivale a un circuito), para consignar en la parte inferior de aquellos que contengan bobinas (ypor consiguiente accionan algún contactor), cuantos contactos auxiliares abiertos (A) o cerrados (C) accionan,y en que circuitos están ubica-dos. Esta información nos ayudara mucho para la selección del contactor, encuanto a número de contactos auxiliares.

11. Finalmente, es conveniente colocar al pie del esquema o en un lugar adecuado del mismo, una lista oleyenda con los símbolos y referencias empleados, así como la función que desempeña, cada uno de ellos.Puede complementarse especificando las características mas sobresalientes de los mismos.

12. En el caso de circuitos con varias estaciones (o cajas de pulsa-dores), puede complementarse el esquemade funcionamiento con un esquema adicional de conexiones de los solo pulsadores, con la finalidad defacilitar el trabajo de montaje o instalación del circuito.

1.10 SIMBOLOGÍAS ELÉCTRICAS AMERICANA Y EUROPEA

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Las simbologías eléctricas, son representaciones gráficas que unidas unas con otras, expresan un lenguajeTécnico; representan una comunicación para la realización de un montaje eléctrico en una maquinaría,, y, a lavez, forman piezas claves en el momento de ejecutar un trabajo eléctrico. He aquí, la gran importancia quetiene el aprender todas las simbologías.

Actualmente se mantienen en Venezuela y en muchos países, la visión del modelo a escoger para hablar elmismo lenguaje; se optó por dos normas a regir, la norma ASA o AMERICANA y la norma DIN oEUROPEA.

1.11 LECTURA E INTERPRETACIÓN DE PLANOS ELÉCTRICOS

Para realizar la lectura e interpretación de planos un electricista debe tener en cuenta los siguientes aspectos:

Debe ser analista, detallista, trabajar con mucha ética, con precisión y sin errores.

Un plano bien ejecutado tiene una serie de números y letras que significan:

Los números del lado izquierdo: Significan las proyecciones o ramales del circuito de control.

Los números del lado derecho: Significan las proyecciones donde están ubicados los contactos NC − NO quepertenecen a dicha bobina y se colocan frontal a la bobina que se estudia.

Nota: Si el número tiene una raya sobre él, el contacto será

N.C (Normalmente cerrado); Si el número no tiene raya será

N.O (Normalmente abierto).

Se debe comenzar la lectura del plano, ubicándose en todos los ramales y líneas a donde llega el voltaje y laexplicación comenzará en el ramal o dispositivo que se energice.

.

Se procedió a checar el diagrama de control que se había obtenido, pero que al final de cuentas lotuvismos que realizar; ya que en nuestro caso son dos circuitos porque son dos circuitos a realizar.

•

A continuación se eligen los elementos de maniobra (contactores, temporizadores, contactoresauxiliares).

•

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Luego los elementos de protección (magnetotermicos, diferencial, fusibles y relés térmicos).•

Se identificaron las terminales de cada uno de los elementos para asi proceder con las respectivasconexiones.

•

Después cortaremos los cables y los pelaremos para realizar su conexión.•

Después de conectarlos, acoplamos los conductores de la alimentación del cuadro eléctrico y de losreceptores.

•

Inmediatamente se procede con la comprobación del cuadro eléctrico.•

El circuito de mando: Se hará una prueba estando el circuito de potencia en vacío•

El circuito de potencia: Esta prueba se ha de realizar sin tensión•

El circuito de protección: Se comprobará pulsando es los distintos dispositivos la tecla TEST•

Se aseguro el buen cierre de las uniones de la alimentación y de los cables de los receptores y delcuadro eléctrico

•

Se hizo una comprobación en vacío del cuadro eléctrico.•

Se hizo una comprobación con carga del cuadro eléctrico.•

Durante la energizacion del cuadro electrico se comprobaron los distintos dispositivos como porejemplo los contactores, si hacen ruido comprobar que la tensión de red se corresponda, que la tensiónde la bobina del contactor sea la correcta, etc

•

Comprobamos que nuestro aparato de medición nos de lecturas correctas, en caso contrario se puedenocasionar accidentes.

•

Diagrama de Potencia y Control en Simbología Americana del diagrama de arranque de motor.

Funcionamiento:

Presionamos el botón pulsador de arranque esto hace que se energicé la bobina A el cual hace que arranque elmotor y además se enclava con un contacto auxiliar que se tiene en paralelo con el botón de arranque

Diagrama de Potencia y Control en Simbología Americana del diagrama de cambio de giro

Funcionamiento.

Si pulsamos el botón pulsador de arranque, se cierra el contactor A, conectándose las bobinas del motor ygirando en un sentido. Ahora pulsamos el botón de paro abriéndose el circuito de control y parando el motor.Cuando se pulsa el botón de paro, y se abre el circuito de control desconectando la bobina que A habíaconectado, abriendo los contactos principales y parando el motor.

Después pulsamos el botón pulsador de reversa cerrando R y conectando las bobinas del motor pero el sentidode giro del motor es inverso al giro que se producía pulsando arranque.

En el circuito de control se han tomado las oportunas precauciones para que A y R no estén conectados a la

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vez, poniendo para ello un enclavamiento

Diagrama de Potencia y Control en Simbología Europea del diagrama de cambio de giro.

Circuito de Potencia. Circuito de Control.

Funcionamiento:

Si pulsamos el pulsador S1, se cierra el contactor KM1, conectándose las bobinas del motor en triángulo ygirando en un sentido. Ahora pulsamos S0 abriéndose el circuito de control y parando el motor. Cuando sepulsa S0, y se abre el circuito de control desconectando la bobina que KM1 había conectado, abriendo loscontactos principales y parando el motor.

Después pulsamos S2 cerrando KM2 y conectando las del motor en triángulo pero el sentido de giro del motores inverso al giro que se producía pulsando S1.

En el circuito de control se han tomado las oportunas precauciones para que KM1 y KM2 no estén conectadosa la vez, poniendo para ello un enclavamiento

Verificamos y concluimos en que el circuito eléctrico que se mostró anteriormente, tanto los de potencia comolos de control estaban correctos, en ellos pudimos observar como es fácil la conexión de los elementos decontrol así como también de los de fuerza.

Con respecto al segundo circuito es interesante saber como se puede lograr el cambio de giro fácilmente, yque además todo este control nos sirve en esencia para la protección del usuario, ya que por ejemplo seria muyarriesgado que una persona encendiera un motor de gran caballaje con tan solo un interruptor de cuchillas.

Es gratificante después de realiza un trabajo ver que funciona esto se ve incrementado al pensar lasdificultades de las practicas que cada vez son más interesantes

Autómatas Programables. Autor: Albert Mayol i Badía. Editorial Marcombo. 1987.• NATIONAL SEMICONDUCTOR, APPLICATION NOTE 5.•

IEEE TRANSACTIONS ON INDUSTRIAL ELECTRONICS AND CONTROL INSTRUMENTATION,FEBRERO DE 1976.

•

ECG SEMICONDUCTOR, NATIONAL, 1995.•

DOCUMENTOS VARIOS SOBRE PLL Y SUS APLICACIONES•

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