Objetivos:
• El alumno comprobara y analizara el funcionamiento de un circuito donde se muestra el paro y el
arranque de un motor trifásico con contactores.
• El alumno comprobara y analizara el funcionamiento de un circuito donde se muestra el diagrama de
control donde se hace el cambio de giro de un motor con protección eléctrica y mecánica.
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
CONTROL ELECTROMAGNÉTICO
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 determinada
carga, esta puede ser motores, bobinas, resistencias, entre otras.
1
Existen dos grandes grupos de aparatos de maniobra:
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 (deben
ser 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 el
circuito deben estar convenientemente dimensionadas, de tal manera que permitan el paso d corriente sin que
se genere calentamiento excesivo.
Al abrirse el circuito la chispa que se produce debe apagarse rápidamente, antes de que se forme un arco
eléctrico, que dañe fácilmente los contactos. Por ello la operación de estos de be realizarse con un movimiento
rápido, 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 solamente
mientras actúa sobre ellos una fuerza exterior, recuperando su posición de reposo (inicial) al cesar dicha
fuerza, por acción de un resorte o muelle.
2
Seccionadores :
Son aparatos de maniobra sin poder de corte y que por consiguiente pueden abrir o cerrar circuitos únicamente
cuando están sin carga (vacío).
Los aparatos de maniobra automáticos son diseñados para abrir o cerrar circuitos en función de los valores
que 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 abrir
circuitos bajo condiciones anormales, aunque también pueden usarse como simple interruptores.
El disyuntor puede actuar por sobrecargas, cortocircuitos, sobretensiones o subtensiones, al producirse
cualquiera de estas anomalías se desconecta automáticamente, aislando el circuito, para recuperar su estado
normal se hace el rearme manual.
El contactor también pertenece a este grupo de aparatos automáticos de maniobra del cual se tratara mas
detalladamente 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 dicho
aparato.
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 su
funcionamiento, en su mayoría son aparatos de protección por sobrecarga o sobreintensidades (los mas usados
en controles y automatismos), entre estos aparatos tenemos a:
Fusibles: estos son conductores calibrados únicamente para el paso de una determinada corriente, por
3
consiguiente estos conductores son más débiles que el resto de los conductores del resto del circuito. De
manera que al producirse un cortocircuito, este interrumpirá el flujo de corriente desenergizando el circuito
que esta protegiendo, esto lo hace ya que el fusible se funde para valores de corriente mayores que el valor de
trabajo del mismo debido a que su punto de fusión es muy bajo, logrando evitar daños mayores en las cargas o
al 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 aplicada
a su bobina. Básicamente la bobina contenida en su interior genera un campo magnético que acciona el
interruptor mecánico. Ese interruptor es el encargado de manejar la potencia en sí, quedando al circuito
electrónico la labor de "mover" la bobina. Permite así aislar mecánicamente la sección de potencia de la de
control. 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:
5
Los relés de atracción de armadura; son relés de tipo electromagnético, en donde se utiliza una corriente
eléctrica para crear un flujo magnético y atraer Lina armadura. El movimiento de la armadura abre o cierra los
contactos 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 de
un resorte pivoteando, formando una especie de balanza. Cuando la intensidad de la corriente es tal que se
vence 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 que
opone un resorte y la gravedad de la armadura, la cual es móvil. Cuando la intensidad de la corriente es lo
suficientemente grande, la parte fija de la armadura atrae a la parte móvil, la cual se desplaza cerrando los
contactos.
Relés de inducción:
Los relés de inducción son de tipo electromagnético, que emplea el mismo principio de operación de los
motores 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 oposición
de 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 de
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sombra1 muy utilizado por su gran confiabilidad .
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 producido
por las corrientes es dependiente del desfase entre las mismas. El relé cierra sus contactos cuando el torque es
positivo.
4.
Relé de Copa o Tambor:
Su construcción consiste en una jaula de ardilla, de gran número de barras que se transforma en un cilindro
metálico, separado del material magnético del rotor para que s6lo gire la jaula, presentando así una poca
inercia; el material ferromagnético, del rotor no gira. Esta construcción permite tener relés de mayores torques
y menores inercias que la construcción de disco, en razón de que permite aumentar el área actuante con un
ligero aumento de la inercia. por cuanto no se aumenta el radio de giro, como ocurre en las construcciones
tipo disco.
Relés electrónicos:
Estos tipos de reles, son construidos con elementos de estado sólido para ejecutar las mismas funciones que
realizan los relés electromagnéticos. Siendo la principal ventaja de estos relés su velocidad de operación. Al
igual que los otros tipos de relés su construcción puede ser muy variada dependiendo del uso que se le va a
dar.
Un tipo de construcción es el puente rectificador, comparador de fase, el cual suministra una salida en la
bobina correspondiente, dependiente de la fase entre las corrientes que la alimentan. Dicha salida puede ser
usada 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 de
excitación.
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Relés biestables: Son relés que permanecen en la última posición una vez desconectada la corriente de
excitación.
Relés neutros: Son relés en los que el sentido de la corriente de excitación no afecta la posición de reposo o
trabajo.
Relés polarizados: Son relés en los que el sentido de la corriente de excitación influye en el transito de la
posición 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 abrir
circuitos 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 los
componentes del contactor.
Circuito electromagnético: esta compuesto por unos dispositivos cuya finalidad es transformar la electricidad
en magnetismo, generando un campo magnético lo más intenso posible. Propiamente constituiría el
electroimán 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 un
campo magnético. El flujo generado da lugar a un par electromagnético, superior al par re-sistente de los
muelles de la armadura, atrayéndolo hacia el núcleo Se construye con cobre electrolítico, arrollándolo sobre
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una formaleta.
La intensidad absorbida por la bobina, al ser energizada, es relativamente elevada, debido a que no existe en el
circuito nada más que la resistencia del conductor, por ser la reactancia mínima al tener el circuito
electromagnético mucho entrehierro. Una vez cerrado el circuito magnético (cuando el núcleo atrae la
armadura) aumen-ta la impedancia de la bobina, lo que reduce la corriente inicial a uno intensidad nominal
baja.
La tensión de alimentación puede ser la misma del circuito de fuerza o inferiores a ésta, reducidas por un
transformador, o suministradas por otra fuente de alimentación. Por este motivo, al elegirse un contactor, debe
tomarse muy en cuenta la tensión (y frecuencia) con que debe energizarse la bobina. Estos datos vienen
claramente 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 o
complejidad 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 del
núcleo), 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 que
forman un solo bloque fuertemente unido), generalmente de hierro silicoso, con la finalidad de reducir al
máximo los corrientes parásitas o de Foucoult (corrieres eléctricas que circulan por el núcleo al estor
sometidas 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 alimenta
con corriente continua), el núcleo debe tener un elemento adicional denominado espiras de sombra, espiras en
cortocircuito, 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 núcleo
dos veces por se-gundo, porque el flujo magnético producido por la bobina es también dos veces cero. En
realidad como el tiempo es muy pequeño (1/120 de segundo cuando la frecuencia es 60 Hz), es imposible que
la armadura se separe completamente del núcleo, pero es su-ficiente para que se origine un zumbido y
vibración, que de ser continuo estropearán el contactor. Para evitar este inconvenien-te se colocan en las dos
columnas laterales del núcleo las espiras de sombra (construidas en cobre), para suministrar al circuito
magnético 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 porté
móvil, cuya finalidad principal es cerrar el circuito magnético, cuando se energice la bobina, porque en estado
de reposo debe estar separado del núcleo. Se aprovecha de esta propiedad de movimiento que tiene para
colocar sobre el una serie de contactos (parte móvil del contacto) que se cerrarán o abrirán siempre que la
armadura se ponga en mo-vimiento.
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La armadura debe estar cubierta por un material aislante, para evitar que los diferentes contactos que se
coloquen queden eléctrica-mente unidos.
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 la
armadura).
Ordinariamente están hechos de bronce fosforado, que es un buen conductor, tiene consistencia y al mismo
tiempo cierta elasticidad. Normalmente en el punto en que se establece el contacto (extremos de la parte fija y
móvil que deben unirse) se produce un arco eléctrico al abrirse el circuito bajo carga, por lo que es necesario
que dichos puntos tengan una mayor consistencia y dureza. Para lograr esto se construyen dichos puntos en
materiales 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 buena
resistencia mecánica, poca resis-tencia eléctrica en el punto de contacto, no oxidable (el óxido se constituye en
material 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 más
delicada del contactor, y por consiguiente deben cuidarse con especial esmero, de manera que los circuitos
que establecen funcionen normalmente.
Una de las precauciones que más debe cuidarse es la de hacerles un mantenimiento periódico, así como
protegerlos 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, a
través 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 se
separan, el circuito no se abre inmediatamente, sino que la corriente sigue pasando durante un breve tiempo a
través del aire ionizado (aire que al calentarse se ha vuelto conductor). Debido a este fenómeno se produce
una chispa, que si se transforma en un arco eléctrico generará una temperatura muy elevada, de 5000º a 8000º
C, 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 el
tiempo más breve posi-ble. Esto puede lograrse mediante diferentes sistemas: soplado, transferencia y
fraccionamiento del arco, etc.
La zona, donde se produce el arco, conocida comúnmente como cámara apagachispas, debe construirse con
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materiales 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:
ð
Soplo con aire a presión : consiste en aplicar un chorro de aire seco sobre el arco en el mismo instante
de la apertu-ra de los contactos. Este procedimiento tiene el inconveniente de que en la mayoría de los casos
no 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 resistencia
eléctrica, impidiendo de esta manera el paso de la corriente. Para con-seguirlo se emplea un procedimiento
magnético: el campo eléctrico formado crea un campo magnético circular, que es aumentado a través de un
núcleo de láminas, el cual por repulsión magnética tiende a alejar el conductor, que en es-te caso es el arco
eléctrico, desplazándolo y alargándolo. En esta forma se consigue el mismo efecto que con el sopla-do por
aire a presión.
ð
Baño de aceite: se debe tener presente que, si el arco no se extingue, es porque el aire es conductor (está
ionizado) por acción del calor. Colocando aceite dieléctrico que absorba ese calentamiento se elimina este
inconveniente.
ð
Cámaras desionizadoras: al igual que en el método anterior se evita la ionización del aire procurando
que 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 puntas
ubicadas en los extremos del contacto móvil, a unos guías de arco de los contactos fijos para producirse el
fraccionamiento 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 la
bobina) 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 los
contactos principales.
El número de contactos auxiliares por contactor varía de acuerdo a las necesidades de las diferentes
maniobras, desde uno normalmente abierto, hasta varios abiertos y cerrados.
En circuitos con cierta complejidad se usan frecuentemente contactores que tienen únicamente contactos
11
auxiliares, denomina-dos por esta rozón contactores auxiliares.
Funcionamiento del contactor:
Cuando la bobina es recorrida por la corriente eléctrica, genera un campo magnético intenso que hace que el
núcleo atraiga a la armadura (parte móvil), de manera que al realizarse este movimiento, se cierran
contemporáneamente todos los contactos abiertos (tanto principales como auxiliares) y se abren los contactos
cerrados.
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. Se
puede gobernar un contactor para 200 A, por ejemplo, con bobinas que consumen sólo alrededor de 0.35 A
220 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).
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4.
Condiciones de trabajo: ligera, normal, duro, extrema, etc. Tensión y frecuencia reales de alimentación
de la bobina.
5.
Si es para el circuito de potencia o únicamente para el circuito de mando, o para ambos.
6.
Tensión de aislamiento del contactor.
Daños en los contactores:
1.
El contactor no queda realimentado (auto sostenido). Puede estar originado por conductores
interrumpidos en el circuito o bien por conexiones mal he-chas en el contactor o en los pulsadores (contactos
con 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
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Son todos aquellos aparatos que actúan accionados por el operario.
Los más importantes son los pulsadores, selectores, manipuladores.
Se tiene una gran variedad de ellos, tanto por su apariencia y forma exterior, como por la función que van a
realizar.
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, de
llave, 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. De
allí que cualesquiera de ellos pueden clasificarse en:
ð
Normalmente cerrado (NC): para abrir un circuito.
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ð
Normalmente abierto (NA): para cerrar un circuito
ð
De desconexión múltiple: para abrir varios circuitos independientes
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 cuanto
la 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 instalaciones
totalmente 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 un
pulsador de conexión−desconexión (b).
Su aplicación va dirigida a la parada o inversión del sentido de desplazamien-to de las máquinas, por lo que se
convierten 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 saliente
del 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 de
pequeñas dimensiones y se emplean como conmuta-dores de corriente del circuito de mando para fuerzas de
accionamiento mínimas o pequeños desplazamientos.
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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.
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 NO
TEMPORIZADOS 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 temporizador
haya 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, de
manera que al cabo de cierto tiempo de funcio-namiento del motor, entra en acción el embrague y se produce
la apertura o cierre del circuito de mando.
2. Temporizadores electrónicos: sistemas basados en circuitos electrónicos y que presentan una gama muy
extensa en cuanto a valores y precisión de tiempo. Su uso se ha ido extendiendo rápidamente, especialmente
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en aquellos dispositivos en los cuales la precisión es fundamental.
3. Temporizadores neumáticos: el retardo de sus contactos temporiza-dos se obtiene por el movimiento de una
membrana, 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 neumáticas
o 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 confundirse
con 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 dos
metales de diferente coeficiente de dilatación, que se curva al elevarse la temperatura, hasta llegar a a-brir o
cerrar los contactos del circuito de mando.
ð
De tubo capilar: aprovecha la; variaciones de presión de un fluido alojado en un tubo delgado, al variar
la temperatura. La variación de presión actúa por medio de un tubo ondulado sobre un interruptor eléctrico
que 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., sin
necesidad 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 piezas
es severo, existe presencia de polvos, aceite de corte, agentes químicos, humedad, vibración, choque, etc., o
cuando 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.
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Detectores de proximidad inductivos: se usan para objetos metálicos. Se basan en la variación de un campo
electromagnético al acercarse un objeto metálico.
Detectores de proximidad capacitivos: se emplean para objetos de cualquier naturaleza. Su principio de
funcionamiento 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 receptor
fotosensible. Pata detectar un objeto, es suficiente que este interrumpa o haga variar la intensidad del haz
luminoso.
Detectores fotoeléctricos de barrera: son dispositivos en los cuales el emisor y detector están separados. Se
usan particularmente para al-cances largos, o en la detección de objetos cuyo poder reflexivo no permiten la
utilización del sistema reflex.
Detectores fotoeléctricos tipo reflex: en este sistema el emisor y el receptor van incorporados en un mismo
dispositivo. 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 uno
misma caja. El haz de luz, en este caso, es parcialmente reflejado hacía el receptor por cualquier objeto que se
encuentre en su proximidad.
1.7 ELEMENTOS DE SEÑALIZACIÓN
Son todos aquellos dispositivos, cuya función es llamar la atención sobre el correcto funcionamiento o paros
anormales de las máquinas, aumentando así la seguridad del perso-nal y facilitando el control y
mantenimiento de los equipos.
Clases de señalizaciones.
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Acústicas: son señales perceptibles por el oído. Entre las más usadas figuran los timbres, zumbadores o
chicharras, sirenas, etc.
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 acústicas
contemporáneamente.
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 contacto
normalmente abierto del relé térmico, el cual al cerrarse, a consecuencia de la sobrecarga, actúa sobre el
elemento de señalización energizándolo.
1.8 ELEMENTOS DE PROTECCIÓN
Son dispositivos cuya finalidad principal es proteger el motor y el mismo circuito, contra posibles daños
producidos 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 permite
el paso de corriente, sino un aparato de maniobra de dicho circuito. Para que un contactor cumpla funciones
de protección es necesario que se le añada otro dispositivo denominado relé de protección. Estos se fabrican
en una extensa gama, tanto por la diversidad de tipos, como de procedimientos para proteger. Algunas de las
irregularidades 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 casos
similares, los elementos de protección desconectarán el circuito de mando, desconectándose lógicamente el
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circuito de alimentación de la máquina o motor, evitando de esta manera que se dañen o disminuyan su
duración.
Relés térmicos.
Son elementos de protección (debe usarse una por fase) contra sobrecargos, cuyo principio de funcionamiento
se basa en la deformación de ciertos materiales (bimetales) bajo el efecto del calor, paro accionar, a una
temperatura 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 muy
común 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 del
bimetal que se encuentra cubierto por una capa de asbesto, a través de los cuales circula la corriente que va de
la 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 se
construyeron las resistencias, empujando una placa de fibra (material muy consistente, aislante eléctrico y
resistente al calor) hasta que provoque la apertura y cierre de sus contactos auxiliares que desenergicen la
bobina 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 se
produzcan desconexiones innecesarias, por lo cual están regulados normalmente de acuerdo a la intensidad
nominal (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 forma
automática al bajar la temperatura del bimetal.
*Rearme automático: se emplear exclusivamente en casos en que se usan pulsadores para la maniobra, de
manera que la reconexión del contactor no pudo producirse después del enfriamiento del bimetal, sino
únicamente 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 acción
retardada, 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 la
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intensidad nominal, pero únicamente hasta cier-tos valores, ya que de lo contrario la garantía de protección y
eficiencia del relé será muy pequeña.
La verificación del relé en el lugar de utilización es a menudo necesario, sin embargo ésta es discutible en
vista 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 quiere
juzgar la precisión de un relé en función del tiempo que emplea para desconectar, ya que bajo este régimen el
motor 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 el
primer 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 las
excepciones expuestas anteriormente. Una regulación demasiado baja impide desarrollar la potencia total del
motor, 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, pero
con el peligro de que las bobinas, por circular corrientes superiores a la nominal por las otras dos fases. En
este caso la protección del relé térmico, aunque esté bien elegido y regulado, no es suficiente, por lo que es
necesario 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 al
fallar una fase, para lo cual se emplean dos regletas (placas de fibra) que detectan esta diferencia de curvatura
de los bimetales y actúan sobre los contactos auxiliares del relé, interrumpiendo inmediatamente el circuito de
mando. La desconexión será tanto mas rápida , cuando mayor diferencia de curvatura exista entre los
bimetales.
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: un
primario, 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 parte
tiende 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 cierto
tiempo, un tope (uni-do a la lámina y que bloquea el bimetal). La unión tope−lámina se flexiona y una palanca
actúa sobre el eje de transmisión, provocando la apertura de un contacto colocado en el interior de una caja. El
rearme 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 lo
necesario para liberar el tope, la atracción magnética sobre la lámina es mas fuerte que el resorte que lo
mantiene contra el tope, de manera que se pega al núcleo, y por consiguiente la palanca actuará sobre el eje de
trasmisión 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 efectuará
instantáneamente.
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 electroimán
crea un fuerte campo magnético, suficiente para ejercer una fuerza de atracción capaz de vencer el efecto
muelle contrario. Unidos a la armadura están los contactos del circuito de mando dando lugar por tanto a lo
apertura 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 corrientes
entre 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, los
conductores de las tres fases. En condiciones normales la suma geométrica de las corrientes de las tres fases es
nula y no hay flujo resultante. Solamente cuando se presenta una corriente de fuga a tierra, y este alcance el
valor de sensibilidad del aparato, habrá un flujo resultante. Este flujo induce en la bobina una corriente que
anulará 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 protección
que se requiera.
Daños en los relé de protección.
22
Relé térmicos: los daños que se pueden presentar con más frecuencia son:
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 de
tener 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 en
lugares expuestos o vibración.
1.9 ESQUEMAS ELÉCTRICOS
Generalidades
Un esquema eléctrico es la representación gráfica de un Circuito o instalación eléctrica, en la que van
indicados las relaciones mutuas que existen entre sus diferentes elementos, así como los sistemas que los
interconectan.
Para su representación se emplean básicamente una serie de símbolos gráficos, trazos y marcas o índices, cuya
finalidad es poder representar, en forma simple y clara, los diferentes elementos que se emplean en el montaje
de 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, uniones
mecánicas entre ellos, etc.
Marcas y/o índices: que pueden ser letras o números y se utilizan para lograr una completa identificación de
los elementos que intervienen en el esquema. Se colocan en el interior del símbolo o al lado de cada uno de
ellos.
Características
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Todo esquema debe ser realizado en forma tal que pueda ser interpretado por cualquier técnico. Para ello es
necesario que se indiquen claramente los circuitos de que esta compuesto, así como el ciclo de
funcionamiento.
Una vez diseñado el esquema de funcionamiento debe hacerse el correspondiente esquema de situación y el de
interconexión, donde se vea con toda claridad cómo debe realizarse el conexionado de los elementos
exteriores (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 que
tenga 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 la
localización 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 con
relación a los demás componentes.
Para su realización se emplean una serie de figuras geométricas, con una refe-rencia en su interior o cerca a
ello, 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 que
representan a los elementos del equipo. Sin embargo en algunos casos es conveniente hacerlo, en función del
esquema 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 equipo
de control, Puede referirse a las conexiones interiores del equipo o también comprender las exteriores, así
24
como todos los detalles o información necesaria para realizar o comprobar los mismos.
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 representación
gráfica 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 los
conductores o Conexiones entre los bornes de un mismo y/o distinto elemento, se realiza por trazos o líneas
independientes.
Representación unifilar
A causa de las dificultades que se presentaron con los esquemas mul-tifilares, se ideo un tipo de
representación 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 que
quede perfectamente definido cada una de las conexiones del equipo de control. Además es nece-sario
especificar el marcado de los bornes de cada uno de los elementos, con objeto de conocer en que puntos se
realizó cada una de las conexiones.
Su uso puede ser de gran utilidad, particularmente si se emplea jun-to con el esquema funcional o de
funcionamiento.
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.
25
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 de
ubicación.
2. Referenciar en el esquema de situación todos los bornes de conexión de los elementos, de acuerdo con la
desig-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 conectados
entre sí, con el número de conexión correspondiente. Como complemento a los puntos indicados, basta tomar
en cuenta el esquema del circuito principal.
El esquema inalámbrico es prácticamente un esquema de situación, en el que se han referenciado todos los
bornes, 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 debe
realizarse el conexionado de los elementos exteriores (red, motor, elementos de mando, señalización, etc.) con
los 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 las
conexiones exteriores y las conexiones interiores del equipo de control, disponiéndose de esta forma, y sobre
un 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 o
leyenda en la que se relacionan todos los elementos que intervienen en el esquema, con el símbolo, referencia
y 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 esquemas
distintos: por una parte las conexiones correspon-dientes al circuito principal o de potencia, y por otra las que
deben 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 inconvenientes
presentados por los esquemas tradicionales, en sus di-ferentes formas, se ideó un tipo de esquema que se
conoce bajo diferentes nombres, tales como esquema de principio, desarrollado, simplificado, funcional, de
funcionamiento, 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 distintos
elementos del equipo de control, así como de la constitución de los mismos, y los con-sidera únicamente de
acuerdo con la función que van a desarro-llar en el circuito, con el objeto de que quede mucho más claro su
funcionamiento.
Este tipo de esquema proporciona una imagen clara y sencilla de como quedan conectados entre sí los
diferentes componentes del circuito, permitiendo con ello proceder a un estudio y análisis rápido y racional de
su funcionamiento, localización de averías o realización práctica.
Los esquemas funcionales se usan específicamente para el circui-to de mando, ya que para el esquema de
fuerza 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 alimentación
general del circuito de mando, y una serie de líneas verticales equidistantes y conectadas a aquellas, que
corresponden a los diferentes circuitos del esquema, en los cuales se van ubicando los diferentes elementos
del 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 de
líneas, obteniendo mayor claridad y rapidez en la ejecución del esquema, lo que se traduce en la reducción de
posibles errores al representarlo, analizarlo e interpretarlo.
d) Comprobación rápida y clara del funcionamiento del circuito. Como la bobina del contactor y los demás
elementos de mando se encuentran situados o intercalados en una misma línea vertical, se puede comprobar
en forma fácil, rápida y clara el funcionamiento correspondiente del circuito que se esta considerando. El
dibujar los distintos elementos del esquema en un orden lógico de funcionamiento ayudará a comprender aún
más la función que deberá desarrollar en el circuito.
Aspectos prácticos para su realización:
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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.
2. Las líneas de alimentación pueden ser dos o más, de acuerdo y a las características de los elementos que se
deben interconec-tar, dependiendo sobre todo de si la tensión empleada en el circuito de fuerza y mando es la
misma 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 encuentran
normalmente separa-dos entre si, apareciendo situados precisamente sobre la línea vertical donde deben
desarrollar su función, es necesario afectar a todos ellos con la misma referencia o marca que precede al
aparato 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 moverse
siempre en un mismo sentido. Con ello se evitan falsas interpretaciones en el momento de consultar el
esquema.
6. Todos los componentes de un mismo aparato, y que van prece-didos por la misma marca, cambian de
posición simultáneamen-te. Se exceptúan los contactos temporizados, los cuales se a-bren o cierran una vez
haya 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 del
momento 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, en
una sucesión lógica de maniobra.
8. La posición de los distintos elementos que intervienen en el esquema se hacen en posición de reposo, es
decir 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 una
directamente 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 el
elemento 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 (y
por 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, en
cuanto a número de contactos auxiliares.
11. Finalmente, es conveniente colocar al pie del esquema o en un lugar adecuado del mismo, una lista o
leyenda 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 esquema
de funcionamiento con un esquema adicional de conexiones de los solo pulsadores, con la finalidad de
facilitar el trabajo de montaje o instalación del circuito.
28
1.10 SIMBOLOGÍAS ELÉCTRICAS AMERICANA Y EUROPEA
Las simbologías eléctricas, son representaciones gráficas que unidas unas con otras, expresan un lenguaje
Técnico; representan una comunicación para la realización de un montaje eléctrico en una maquinaría,, y, a la
vez, forman piezas claves en el momento de ejecutar un trabajo eléctrico. He aquí, la gran importancia que
tiene el aprender todas las simbologías.
Actualmente se mantienen en Venezuela y en muchos países, la visión del modelo a escoger para hablar el
mismo lenguaje; se optó por dos normas a regir, la norma ASA o AMERICANA y la norma DIN o
EUROPEA.
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 que
pertenecen 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 la
explicación comenzará en el ramal o dispositivo que se energice.
.
PROCEDIMIENTO
29
• Se procedió a checar el diagrama de control que se había obtenido, pero que al final de cuentas lo
tuvismos 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, contactores
auxiliares).
• 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 respectivas
conexiones.
• 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 los
receptores.
• 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 del
cuadro 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 por
ejemplo los contactores, si hacen ruido comprobar que la tensión de red se corresponda, que la tensión
de la bobina del contactor sea la correcta, etc
• Comprobamos que nuestro aparato de medición nos de lecturas correctas, en caso contrario se pueden
ocasionar accidentes.
DIAGRAMAS ELÉCTRICOS
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 el
motor 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 y
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girando 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 había
conectado, 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 sentido
de 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
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 y
girando en un sentido. Ahora pulsamos S0 abriéndose el circuito de control y parando el motor. Cuando se
pulsa S0, y se abre el circuito de control desconectando la bobina que KM1 había conectado, abriendo los
contactos principales y parando el motor.
Después pulsamos S2 cerrando KM2 y conectando las del motor en triángulo pero el sentido de giro del motor
es 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 conectados
a la vez, poniendo para ello un enclavamiento
CONCLUSIONES
Verificamos y concluimos en que el circuito eléctrico que se mostró anteriormente, tanto los de potencia como
los de control estaban correctos, en ellos pudimos observar como es fácil la conexión de los elementos de
control así como también de los de fuerza.
Con respecto al segundo circuito es interesante saber como se puede lograr el cambio de giro fácilmente, y
que además todo este control nos sirve en esencia para la protección del usuario, ya que por ejemplo seria muy
arriesgado 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 las
dificultades de las practicas que cada vez son más interesantes
BIBLIOGRAFÍA
• 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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