UNIVERSIDAD NACIONAL DEL
CALLAO
FIEE-ELECTRICA
P6: Sensores y Contactores
Curso: Automatismo y control de procesos industriales
Estudiante: Gallardo Alama Samuel Eugenio
Código: 1713120435
Docente: Gutiérrez Tocas Víctor León
G.H: 01T
Callao-2022
INFORME LABORATORIO 6
Objetivos:
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Conocer el funcionamiento del programa FLUIDSIM
Reconocer cada uno de los componentes de los dispositivos que actúan en un
sistema de arranque y parada con un contactor. Dar énfasis en las diferencias
existentes entre el relé y el contactor como parte de un sistema o accionamiento.
Fundamento Teórico:
Sensor Eléctrico
Es aquel sensor que a partir de una variable o cantidad
que se manifiesta de manera
física es convertido en una señal eléctrica a partir de una determinada cantidad previa de
señales.
El funcionamiento de los sensores eléctricos se fundamenta en el electromagnetismo ya
que consiste en primer lugar en una bobina provista de campo magnético con una cierta
tensión, posteriormente gracias a que el campo magnético generado posee ciertas
perturbaciones provocará una influencia externa (magnitud física) que será transmitida
como señales a los centros de control.
Estos sensores tienen un sinfín de aplicaciones, se puede usar en control de procesos,
redes ópticas, aviones, motores, redes ópticas, videocámaras, cámaras digitales, diodos
APD, diodos PIN, fototransistores, sensores CMOS y sensores CCD.
Tipos de Sensores:
Los sensores se dividen en sensores mecánicos y no mecánicos.
El primer grupo incluye los de posición, inclinación, aproximación, vibración, fuerza y
presión.
Los sensores no mecánicos incluyen la temperatura y la luz sensores, sensores de campo
magnético, sensores capacitivos, y sensores químicos.
La transformación o conversión de la magnitud física en eléctrica suele ser de 3 tipos:
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La conversión de una temperatura en un valor de resistencia eléctrica por medio
de una resistencia térmica.
La conversión de una intensidad de luz en corriente eléctrica mediante un
fotodiodo.
La conversión de presión mecánica en carga eléctrica por medio de un cristal
piezoeléctrico.
Fig. N° 1: tipos de sensor
Interruptor Termo magnético:
Son interruptores automáticos que brindan protección contra sobrecarga y/o corto
circuito para cargas de motores individuales y están disponibles para un amplio rango
de tamaño de motores. Los interruptores termo magnéticos también son conocidos
como disyuntores. Si solo protege contra corto circuito se le dice disyuntor magnético.
Fig. N° 2 simbología de termomagnético
Los parámetros más importantes que definen un disyuntor son:
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Calibre o corriente nominal: Corriente de trabajo para la cual está diseñado el
dispositivo.
Voltaje de trabajo: Tensión para la cual está diseñado el disyuntor.
Poder de corte: Intensidad máxima que el disyuntor puede interrumpir. Con
mayores intensidades se pueden producir fenómenos de arco voltaico, fusión y
soldadura de materiales que impidieran
Poder de cierre: Intensidad máxima que puede circular por el dispositivo en el
momento de cierre sin que esta sufra daños por choque eléctrico.
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Número de polos: Número máximo de conductores que se pueden conectar al
interruptor automático.
Fig. N° 3 partes de un magnetotérmico
Relé térmico:
Es un elemento de protección para los motores de mediana y baja potencia frente a
intensidades ligeramente superiores a la nominal, es decir, frente a sobrecargas. Esta
sobrecarga puede provocarse debido a una falta de fase o por un rotor bloqueado.
Está compuesto con tres terminales de entrada que van conectada a los terminales de
salida del contactor, también tiene otros tres terminales de salida conectados al motor
trifásico. Además, presenta dos contactos auxiliares, el cual uno es normalmente cerrado
(95-96) y el otro el cual es normalmente abierto (97-98).
También tiene un rearme manual-automático, un botón de parada y una perilla de ajuste
(es aquí donde se va a justar la corriente nominal con la cual va a cuidar al motor).
Fig. N°. 4: Relé térmico
Contactor:
Es un dispositivo eléctrico que opera a grandes frecuencias teniendo capacidad de abrir
y cerrar un circuito eléctrico gracias a su constitución además de las funciones que
cumplen, debido a cierta flexibilidad del dispositivo es posible poder controlarlo a
grandes distancias siendo un dispositivo fundamental para el proceso de arranque de
motores en automatización.
Constitución de un Contactor Eléctrico
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Contactos principales. Son los destinados a abrir y cerrar el circuito de potencia.
Están abiertos en reposo.
Contactos auxiliares. Son los encargados de abrir y cerrar el circuito de mando.
Están acoplados mecánicamente a los contactos principales y pueden ser abiertos
o cerrados.
Bobina. Elemento que produce una fuerza de atracción (FA) al ser atravesado
por una corriente eléctrica. Su tensión de alimentación puede ser de 12, 24 y
220V de corriente alterna, siendo la de 220V la más usual.
Armadura. Parte móvil del contactor. Desplaza los contactos principales y
auxiliares por la acción (FA) de la bobina.
Núcleo. Parte fija por la que se cierra el flujo magnético producido por la
bobina.
Resorte. Es un muelle encargado de devolver los contactos a su posición de
reposo una vez cesa la fuerza FA.
Fig. N° 5 Contactor
Sensor Reed Switch:
El interruptor de lengüeta consiste en un par de contactos ferrosos encerrados al vacío
dentro un tubo de vidrio. Cada contacto está sellado en los extremos opuestos del tubo
de vidrio. El tubo de vidrio puede tener unos 10 mm de largo por 3 mm de diámetro.
Como los contactos están sellados, los interruptores de lengüeta son empleados en
lugares con atmósferas explosivas, donde otros interruptores se consideran peligrosos.
Esto se debe a que la chispa que se produce al abrir o cerrar sus contactos queda
contenida dentro del tubo de vidrio.
Los interruptores de lengüeta se diseñan en base al tamaño del campo magnético frente
al que deben actuar. La sensibilidad de sus contactos se cambia al variar la aleación con
que se fabrican, modificando su rigidez y su coeficiente magnético.
Ciclo de funcionamiento Max es aproximadamente 500 veces por segundo número de
ciclos de vida útil depende de la carga, pero por lo general se puede obtener más de 100
millones de operaciones
Fig. N° 5 Reed Switch
Pulsador:
Un pulsador eléctrico o botón pulsador es un componente eléctrico que permite o
impide el paso de la corriente eléctrica cuando se aprieta o pulsa.
El pulsador solo se abre o se cierra cuando el usuario lo presiona y lo mantiene
presionado. Al soltarlo vuelve a su posición inicial.
Para que el pulsador funcione debe tener un resorte o muelle que hace que vuelva a la
posición anterior después de presionarlo.
El ejemplo más claro es el de un pulsador para activar un timbre de una casa.
Lo aprietas y permite el paso de la corriente eléctrica activando el timbre, pero nada mas
que lo sueltas vuelve a su posición inicial dejando de sonar el timbre.
El paso o cierre de la corriente se consigue mediante contactos eléctricos, también
llamados "bornes" normalmente de cobre.
Cada contacto eléctrico del pulsador tiene 2 posiciones, abierto y cerrado:
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Cerrado: Los 2 bornes están juntos y el pulsador permite el paso de la corriente
eléctrica.
Abierto: Los 2 bornes están separados y el pulsador corta o no permite el paso
de la corriente eléctrica.
Fig. N° 6 Pulsadores
PROCEDIMIENTO Y SIMULACIONES:
Para el informe desarrollar el siguiente ejercicio:
Dado dos carritos en diferentes rutas, elaborar el circuito de mando utilizando el
FluidSim con contactores para los motores de los carros y sensores para cada semáforo
situado en los fines de cada carril. Debe seguir la siguiente secuencia. carro 1 y carro 2
salen al mismo tiempo; hasta C y E respectivamente; de ahí el carro 1 regresa hacia A y
el carro 2 queda detenido hasta que carro 1 llegue a A donde el carro 2 retorna a D, una
vez llegado ambos carros quedan en reposo en su punto de partida.
Fig N° 7 carritos
Simulación:
Para realizar el ejercicio se tomará como referencia 2 pistones de doble efecto los cuales
simularan el recorrido de los carritos hacia los puntos A-C y D-E:
Fig. N° 8 Cilindros que simulan los Carros C1 y C2
Para el movimiento de los carros sea utilizaran 2 motores los cuales giraran
inversamente para ir del punto A hacia C o de D hacia E.
Fig. N° 9Circuito de fuerza de los carros C1 y C2
Fig. N° 10 Circuito de control de los Carros C1- C2
Funcionamiento del circuito:
Primera fase:
Cuando se presiona el pulsador de arranque se activa la bobina K1, activando los
motores de los carros C1 y C2, logrando que los carros puedan desplazarse.
Luego los carros C1 y C2 llegaran a los puantos C y E respectivamente. Quedando asi:
Se apagarán los motores:
Segunda fase:
Cuando el C1 y C2 llega C y E respectivamente, habrá un contacto cerrado de K1 que
esta alimentando un Reed switch en C ,que se activara y procederá a que C1 vuelva
hacia A , mientras que C2 se quedara en E hasta que C1 llegue a “A”.
Cuando el Carro C1 llega hacia A el fin de carrera hará desactivar la bobina del relé K2
de tal manera que se detenga.
Tercera Fase:
Luego cuando C1 este en A otro fin de carrera “A” se cerrará, permitiendo que se
desenergice el sensor Reed Switch ya que este se encuentra activado porque el carro C2
se encuentra en E , el Reed Switch se activa y se energiza K3 por medio del interruptor
de carrera D y el carro C2 procede a ir a D.
Luego una vez que el carro C2 llega a D este hará que el fin de carrera D se abra y se
des energice la bobina K3, de tal manera que los carros quedan en la posición inicial,
para que se pueda repetir el proceso.
Simulación completa:
CONCLUSIONES:
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Es importante tener en cuenta que cuando se realiza un giro inverso se debe
colocar contactos abiertos y cerrados para que no ocurra cortocircuitos
Los Reed Switch se pueden sustituir por otros tipos de sensores como
ultrasonido, sensores fotoeléctricos.
Para este caso se utilizó Reed Switch por lo que cada carro tiene un imán para
que pueda activar los Reed Switch de E y C.
Es fundamental manejar las mismas nomenclaturas de cada componente y su
determinado dispositivo de maniobra para no tener problemas con las
posteriores simulaciones
BIBLIOGRAFIA:
https://www.areatecnologia.com/electricidad/contactor.html
https://www.profesionalreview.com/teclado/guia-interruptores-cherry-mx/
https://es.wikipedia.org/wiki/Rel%C3%A9
https://industriasgsl.com/blogs/automatizacion/tipos-de-sensores-y-sus-aplicaciones