viernes, 30 de abril de 2010
CUADROS DE MANIOBRAS
Cuadros de maniobras realizados por los alumnos en grupos.Distinguir cada cuadro de maniobras realizado por cada grupo y escribir el nombre de los participantes en los comentarios de cada foto, corespondiendo con los integrantes de cada practica.
DINAMICA DE GRUPOS
Distribución de alumnos en tres grupos.
Actividad:
Realizar la descripción de un cuadro de maniobras para equipos electromecánicos, con lista de materiales, esquemas y presupuesto.
Elegir un portavoz de cada grupo y explicar el trabajo.
jueves, 29 de abril de 2010
EL CONTACTOR
1. EL CONTACTOR.
1.1. DEFINICION Y GENERALIDADES.
Podemos definir un contactor como un aparato mecánico de conexión y desconexión eléctrica, accionado por cualquier forma de energía, menos manual, capaz de establecer, soportar e interrumpir corrientes en condiciones normales del circuito, incluso las de sobrecarga.
Las energías utilizadas para accionar un contactor pueden ser muy diversas: mecánicas, magnéticas, neumáticas, fluídricas, etc.. Los contactores corrientemente utilizados en la industria son accionados mediante la energía magnética proporcionada por una bobina, y a ellos nos referimos seguidamente.
Un contactor accionado por energía magnética, consta de un núcleo magnético y de una bobina capaz de generar un campo magnético suficientemente grande como para vencer la fuerza de los muelles antagonistas que mantienen separada del núcleo una pieza, también magnética, solidaria al dispositivo encargado de accionar los contactos eléctricos.
Así pues, característica importante de un contactor será la tensión a aplicar a la bobina de accionamiento, así como su intensidad ó potencia. Según sea el fabricante, dispondremos de una extensa gama de tensiones de accionamiento, tanto en continua como en alterna siendo las más comúnmente utilizadas, 24, 48, 220, y 380. La intensidad y potencia de la bobina, naturalmente dependen del tamaño del contador.
El tamaño de un contactor, depende de la intensidad que es capaz de establecer, soportar e interrumpir, así como del número de contactos de que dispone (normalmente cuatro). El tamaño del contactor también depende de la tensión máxima de trabajo que puede soportar, pero esta suele ser de 660 V. para los contactores de normal utilización en la industria.
Referente a la intensidad nominal de un contactor, sobre catálogo y según el fabricante, podremos observar contactores dentro de una extensa gama, generalmente comprendida entre 5 A y varios cientos de amperios. Esto equivale a decir que los contactores son capaces de controlar potencias dentro de un amplio margen; así, por ejemplo, un contactor para 25 A. conectado en una red bifásica de 380 V. es capaz de controlar receptores de hasta 380 25=9.500 VA. y si es trifásica 3 220 25=16.454 VA. Naturalmente nos referimos a receptores cuya carga sea puramente resistiva (cos = 1), ya que de lo contrario, las condiciones de trabajo de los contactos quedan notablemente modificadas.
Cuando el fabricante establece la corriente característica de un contactor, lo hace para cargas puramente óhmicas y con ella garantiza un determinado número de maniobras, pero si el cos de la carga que se alimenta a través del contactor es menor que uno, el contactor ve reducida su vida como consecuencia de los efectos destructivos del arco eléctrico, que naturalmente aumentan a medida que disminuye el cos .
Por lo general, los contactores que utilicemos referirán sus características a las recomendaciones C. E. I (Comité Electrotécnico Internacional), que establecen los siguientes tipos de cargas:
AC-1 Para cargas resistivas o débilmente inductivas cos = 0,95.
AC-2 Para cargar inductivas (cos = 0.65) .Arranque e inversión de marcha de motores de anillos rozantes.
AC-3 Para cargas fuertemente inductivas (cos = 0.35 a 0.65). Arranque y desconexión de motores de jaula.
AC-4 Para motores de jaula: Arranque, marcha a impulsos y frenado por inversión.
Prácticamente, la casi totalidad de las aplicaciones industriales, tales como máquinas-herramientas, equipos para minas, trenes de laminación, puentes-grúas, etc., precisan de la colaboración de gran número de motores para realizar una determinada operación, siendo conveniente que puedan ser controlados por un único operador situado en un "centro de control", desde donde sea posible observar y supervisar todas las partes de la instalación. Esta clase de trabajo no se puede realizar con interruptores o cualquier otro elemento de gobierno que precise de un mando manual directo, debido a que el operador no tendría tiempo material de accionar los circuitos que correspondiesen de acuerdo con las secuencias de trabajo. Estos y otros problemas similares pueden quedar solventados con el uso de contactores montados según un circuito de marcha-paro que denominaremos "función memoria" y que es base de los automatismos eléctricos.
DESCRIPCION DEL CONTACTOR.
PARTES DEL CONTACTOR.
CARCAZA.
La carcaza es el elemento en el cual se fijan todos los componentes conductores del contactor, para lo cual es fabricada en un material no conductor con propiedades como la resistencia al calor, y un alto grado de rigidez. Uno de los mas utilizados materiales es la fibra de vidrio pero tiene un inconveniente y es que este material es quebradizo y por lo tanto su manipulación es muy delicada. En caso de quebrarse alguno de los componentes no es recomendable el uso de pegantes.
ELECTROIMAN.
También es denominado circuito electromagnético, y es el elemento motor del contactor.
Esta compuesto por una serie de elementos cuya finalidad es transformar la energía eléctrica en un campo magnético muy intenso mediante el cual se produce un movimiento mecánico aprovechando las propiedades electromagnéticas de ciertos materiales.
BOBINA
Consiste en una arrollamiento de alambre de cobre con unas características muy especiales con un gran número de espiras y de sección muy delgada para producir un campo magnético. El flujo magnético produce un par magnético que vence los pares resistentes de los muelles de manera que la armadura se puede juntar con el núcleo estrechamente.
Bobina energizada con CA
Para el caso cuando una bobina se energiza con corriente alterna, se produce una corriente de magnitud muy alta puesto que solo se cuenta con la resistencia del conductor, ya que la reactancia inductiva de la bobina es muy baja debido al gran entrehierro que existe entre la armadura y el núcleo, esta corriente tiene factor de potencia por consiguiente alto, del orden de 0.8 a 0.9 y es llamada corriente de llamada.
Esta corriente elevada produce un campo magnético muy grande capaz de vencer el par ejercido por los muelles o resorte que los mantiene separados y de esta manera se cierra el circuito magnético uniéndose la armadura con el núcleo trayendo como consecuencia el aumento de la reactancia inductiva y así la disminución de hasta aproximadamente diez veces la corriente produciéndose entonces una corriente llamada corriente de mantenimiento con un factor de potencia más bajo pero capaz de mantener el circuito magnético cerrado.
Para que todo este procedimiento tenga éxito las bobinas deben ser dimensionadas para trabajar con las corrientes bajas de mantenimiento pues si no se acciona el mecanismo de cierre del circuito magnético la corriente de llamada circulará un tiempo más grande del previsto pudiendo así deteriorar la bobina.
Bobina energizada con CC
En este caso no se presenta el fenómeno anterior puesto que las corrientes de llamada y de mantenimiento son iguales. La única resistencia presente es la resistencia de la bobina misma por lo cual las características y la construcción de estas bobinas son muy especiales.
La bobina puede ser energizada por la fuente de alimentación o por una fuente independiente.
EL NUCLEO
Su función es concentrar y aumentar el flujo magnético con el fin de atraer la armadura eficientemente. Está construido de láminas de acero al silicio superpuestas y unidas firmemente unas con otras con el fin de evitar las corrientes parásitas.
El pequeño entrehierro entre la armadura y el núcleo se crea con el fin de eliminar los magnetismos remanentes.
Cuando circula una corriente alterna por la bobina es de suponerse que cuando la corriente pasa por el valor cero, el núcleo se separa de la armadura puesto que el flujo también es cero pero como esto sucede 120 veces en un segundo (si la frecuencia es de 60Hz) por lo cual en realidad no hay una verdadera separación pero esto sin embargo genera vibraciones y un zumbido además del aumento de la corriente de mantenimiento; por esto las bobinas que operan con corriente alterna poseen unos dispositivos llamados espiras de sombra las cuales producen un flujo magnético desfasado con el principal de manera que se obtiene un flujo continuo similar al producido por una corriente continua.
ARMADURA
Es un elemento móvil muy parecido al núcleo pero no posee espiras de sombra, su función es la de cerrar el circuito magnético ya que en estado de reposo se encuentra separada del núcleo. Este espacio de separación se denomina entrehierro o cota de llamada.
Tanto el cierre como la apertura del circuito magnético suceden en un espacio de tiempo muy corto (10 milisegundos aproximadamente), todo debido a las características del muelle, por esto se pueden presentar dos situaciones.
- Cuando el par resistente es mayor que el par electromagnético, no se logra atraer la armadura.
- Si el par resistente es débil no se lograra la separación rápida de la armadura.
Cada una de las acciones de energizar o desenergizar la bobina y por consiguiente la atracción o separación de la armadura, es utilizada para accionar los contactos que obran como interruptores, permitiendo o interrumpiendo el paso de la corriente. Estos contactos están unidos mecánicamente (son solidarios) pero son separados eléctricamente.
CONTACTOS
El objeto de estos elementos es permitir o interrumpir el paso de la corriente, son elementos conductores, los cuales se accionan tan pronto se energiza o se desenergiza la bobina por lo que se les denomina contactos instantáneos. Esta función la cumplen tanto en el circuito de potencia como en el circuito de mando.
Los contactos están compuestos por tres partes dos de las cuales son fijas y se encuentran ubicadas en la carcaza y una parte móvil que une estas dos y posee un resorte para garantizar el contacto
Las partes que entran en contacto deben tener unas características especiales puesto que al ser accionados bajo carga, se presenta un arco eléctrico el cual es proporcional a la corriente que demanda la carga, estos arcos producen sustancias que deterioran los contactos pues traen como consecuencia la corrosión, también las características mecánicas de estos elementos son muy importantes.
CONTACTOS PRINCIPALES
Son los encargados de permitir o interrumpir el paso de la corriente en el circuito principal, es decir que actúa sobre la corriente que fluye de la fuente hacia la carga.
Es recomendable estar verificando la separación de estos que permiten que las partes fijas y móviles se junten antes de que el circuito magnético se cierre completamente, esta distancia se le denomina cota de presión. Esta no debe superar el 50%.
En caso de cambio de los contactos se tienen las siguientes recomendaciones:
- Cambiar todos los contactos y no solamente el dañado.
- Alinear los contactos respetando la cota inicial de presión.
- Verificar la presión de cada contacto con el contactor en funcionamiento.
- Verificar que todos los tornillos y tuercas se encuentren bien apretados.
Debido a que operan bajo carga, es determinant4e poder extinguir el arco que se produce puesto que esto deteriora el dispositivo ya que produce temperaturas extremadamente altas, para esto, los contactos se encuentran instalados dentro de la llamada cámara apagachispas, este objetivo se logra mediante diferentes mecanismos.
Soplado por auto-ventilación: Este dispositivo consiste en dos aberturas, una grande y una pequeña, al calentarse el aire, este sale por la abertura pequeña entrando aire fresco por la abertura grande y este movimiento de aire hace que se extinga la chispa.
Cámaras desionizadoras: Estas cámaras consisten en un recubrimiento metálico que actúa como un disipador de calor y por esto el aire no alcanza la temperatura de ionización. Este método suele acompañarse por el soplado por auto-ventilación.
Transferencia y fraccionamiento del arco: Consiste en dividir la chispa que se produce de manera que es mas fácil extinguir chispas más pequeñas. Esto se realiza mediante guías en los contactos fijos.
Soplo magnético: Este método emplea un campo magnético que atrae la chispa hacia arriba de la cámara aumentando de esta manera la resistencia. Este método suele ir acompañado del soplado por auto-ventilación y debe realizarse en un tiempo no muy largo pero tampoco extremadamente corto.
CONTACTOS SECUNDARIOS
Estos contactos secundarios se encuentran dimensionados para corrientes muy pequeñas porque estos actúan sobre la corriente que alimenta la bobina del contactor o sobre elementos de señalización.
Dado que en ocasiones deben trabajar con los PLC estos contactos deben tener una confiabilidad muy alta.
Gran parte de la versatilidad de los contactores depende del correcto uso y funcionamiento de los contactos auxiliares. Normalmente los contactos auxiliares son:
Instantáneos: Actúan tan pronto se energiza la bobina del contactor.
De apertura lenta: La velocidad y el desplazamiento del contacto móvil es igual al de la armadura.
De apertura positiva: Los contactos abiertos y cerrados no pueden coincidir cerrados en ningún momento.
Sin embargo se encuentran contactores auxiliares con adelanto al cierre o a la apertura y con retraso al cierre o a la apertura. Estos contactos actúan algunos milisegundos antes o después que los contactos instantáneos. Existen dos clases de contactos auxiliares:
Contacto normalmente abierto: (NA o NO), llamado también contacto instantáneo de cierre: contacto cuya función es cerrar un circuito, tan pronto se energice la bobina del contactor. En estado de reposo se encuentra abierto.
Contacto normalmente cerrado: (NC), llamado también contacto instantáneo de apertura, contacto cuya función es abrir un circuito, tan pronto se energice la bobina del contactor. En estado de reposo se encuentra cerrado.
FUNCIONAMIENTO DEL CONTACTOR
Cuando la bobina se energiza genera un campo magnético intenso, de manera que el núcleo atrae a la armadura, con un movimiento muy rápido. Con este movimiento todos los contactos del contactor, principales y auxiliares, cambian inmediatamente y de forma solidaria de estado.
Existen dos consideraciones que debemos tener en cuenta en cuanto a las características de los contactores:
Poder de cierre: Valor de la corriente independientemente de la tensión, que un contactor puede establecer en forma satisfactoria y sin peligro que sus contactos se suelden.
Poder de corte: Valor de la corriente que el contactor puede cortar, sin riesgo de daño de los contactos y de los aislantes de la cámara apagachispas. La corriente es más débil en cuanto más grande es la tensión.
Para que los contactos vuelvan a su posición anterior es necesario desenergizar la bobina. Durante esta desenergización o desconexión de la bobina (carga inductiva) se producen sobre-tensiones de alta frecuencia, que pueden producir interferencias en los aparatos electrónicos.
Desde del punto de vista del funcionamiento del contactor las bobinas tienen la mayor importancia y en cuanto a las aplicaciones los contactos tienen la mayor importancia.
CLASIFICACION DE LOS CONTACTORES
Los contactores se pueden clasificar de acuerdo con:
Por su construcción
Contactores electromecánicos: Son aquellos ya descritos que funcionan de acuerdo a principios eléctricos, mecánicos y magnéticos.
Contactores estáticos o de estado sólido: Estos contactores se construyen a base de tiristores. Estos presentan algunos inconvenientes como:
- Su dimensionamiento debe ser muy superior a lo necesario.
- La potencia disipada es muy grande (30 veces superior).
- Son muy sensibles a los parásitos internos y tiene una corriente de fuga importante.
- Su costo es muy superior al de un contactor electromecánico equivalente.
- Por el tipo de corriente eléctrica que alimenta la bobina.
- Contactores para AC.
- Contactores para DC.
- Por los contactos que tiene.
- Contactores principales.
- Contactores auxiliares.
- Por la carga que pueden maniobrar (categoría de empleo). Tiene que ver con la corriente que debe maniobrar el contactor bajo carga.
CATEGORIA DE EMPLEO
Para establecer la categoría de empleo se tiene en cuenta el tipo de carga controlada y las condiciones en las cuales se efectúan los cortes.
Las categorías más usadas en AC son:
• AC1: Cargas no inductivas (resistencias, distribución) o débilmente inductivas, cuyo factor de potencia sea por lo menos 0.95.
• AC2: Se refiere al arranque, al frenado en contracorriente y a la marcha por impulso permanente de los motores de anillos.
Al cierre el contactor establece el paso de corrientes de arranque equivalentes a más o menos 2.5 la corriente nominal del motor. A la apertura el contactor debe cortar la intensidad de arranque, con una tensión inferior o igual a la tensión de la red.
• AC3: Para el control de motores jaula de ardilla (motores de rotor en cortocircuito) que se apagan a plena marcha.
Al cierre se produce el paso de corrientes de arranque, con intensidades equivalentes a 5 o más veces la corriente nominal del motor. A la apertura corta el paso de corrientes equivalentes a la corriente nominal absorbida por el motor. Es un corte relativamente fácil.
• AC4: Se refiere al arranque, al frenado en contracorriente y a la marcha por impulso permanente de los motores de jaula.
Al cierre se produce el paso de la corriente de arranque, con intensidades equivalentes a 5 o más veces la corriente nominal del motor. Su apertura provoca el corte de la corriente nominal a una tensión, tanto mayor como tanto mayor es la velocidad del motor. Esta tensión puede ser igual a la tensión de la red. El corte es severo.
En corriente continua se encuentran cinco categorías de empleo: DC1, DC2, DC3, DC4 y DC5.
Un mismo contactor dependiendo de la categoría de empleo, puede usarse con diferentes corrientes.
CRITERIOS PARA LA ELECCIÓN DE UN CONTACTOR
Para elegir el contactor que más se ajusta a nuestras necesidades, se debe tener en cuenta los siguientes criterios:
- Tipo de corriente, tensión de alimentación de la bobina y la frecuencia.
- Potencia nominal de la carga.
- Condiciones de servicio: ligera, normal, dura, extrema. Existen maniobras que modifican la corriente de arranque y de corte.
- Si es para el circuito de potencia o de mando y el número de contactos auxiliares que necesita.
- Para trabajos silenciosos o con frecuencias de maniobra muy altas es recomendable el uso de contactores estáticos o de estado sólido.
- Por la categoría de empleo.
VENTAJAS DEL USO DE LOS CONTACTORES
Los contactores presentan ventajas en cuanto a los siguientes aspectos y por los cuales es recomendable su utilización.
- Automatización en el arranque y paro de motores.
- Posibilidad de controlar completamente una máquina, desde barios puntos de maniobra o estaciones.
- Se pueden maniobrar circuitos sometidos a corrientes muy altas, mediante corrientes muy pequeñas.
- Seguridad del personal, dado que las maniobras se realizan desde lugares alejados del motor u otro tipo de carga, y las corrientes y tensiones que se manipulan con los aparatos de mando son o pueden ser pequeños.
- Control y automatización de equipos y máquinas con procesos complejos, mediante la ayuda de los aparatos auxiliares de mando, como interruptores de posición, detectores inductivos, presóstatos, temporizadores, etc.
- Ahorro de tiempo al realizar maniobras prolongadas.
CAUSAS DEL DETERIORO DE LOS CONTACTORES
Cuando un contactor no funciona o lo hace en forma deficiente, lo primero que debe hacerse es revisar el circuito de mando y de potencia (esquemas y montaje), verificando el estado de los conductores y de las conexiones, porque se pueden presentar falsos contactos, tornillos flojos etc.
Además de lo anterior es conveniente tener en cuenta los siguientes aspectos en cada una de las partes que componen el contactor:
DETERIORO EN LA BOBINA
• La tensión permanente de alimentación debe ser la especificada por el fabricante con un 10% de tolerancia.
• El cierre del contactor se puede producir con el 85% de variación de la tensión nominal y la apertura con el 65%.
• Cuando se producen caídas de tensión frecuentes y de corta duración, se pueden emplear retardadores de apertura capacitivos.
• Si el núcleo y la armadura no se cierran por completo, la bobina se recalentará hasta deteriorarse por completo, por el aumento de la corriente de mantenimiento.
DETERIORO EN EL NUCLEO Y ARMADURA
Cuando el núcleo y la armadura no se juntan bien y/o se separan, produciendo un campo electromagnético ruidoso, es necesario revisar:
• La tensión de alimentación de la bobina: si es inferior a la especificada, generará un campo magnético débil, sin la fuerza sufriente para atraer completamente la armadura.
• Los muelles, ya que pueden estar vencidos por fatiga del material, o muy tensos.
• La presencia de cuerpos extraños en las superficies rectificadas del núcleo y/o armadura. Estas superficies se limpian con productos adecuados (actualmente se fabrican productos en forma de aerosoles). Por ningún motivo se deben raspar, lijar y menos limar.
DETERIORO EN LOS CONTACTOS
Cuando se presenta un deterioro prematuro es necesario revisar:
• Si el contactor corresponde a la potencia nominal del motor, y al número y frecuencia de maniobras requerido.
• Cuando la elección ha sido la adecuada y la intensidad de bloqueo del motor es inferior al poder de cierre del contactor, el daño puede tener origen en el circuito de mando, que no permite un correcto funcionamiento del circuito electromagnético.
• Caídas de tensión en la red, provocadas por la sobre-intensidad producida en el arranque del motor, que origina pérdida de energía en el circuito magnético, de tal manera que los contactos, al no cerrarse completamente y carecer de la presión necesaria, acaban por soldarse.
• Cortes de tensión en la red: al reponerse la tensión, si todos los motores arrancan simultáneamente, la intensidad puede ser muy alta, provocando una caída de tensión, por lo cual es conveniente colocar un dispositivo, para espaciar los arranques por orden de prioridad.
• Micro-cortes en la red: cuando un contactor se cierra nuevamente después de un micro-corte (algunos milisegundos), la fuerza contra-electromotriz produce un aumento de la corriente pico, que puede alcanzar hasta el doble de lo normal, provocando la soldadura de algunos contactos y un arco eléctrico, entre otros problemas. Este inconveniente puede eliminarse usando un contacto temporizado, que retarde dos o tres segundos el nuevo cierre.
• Vibración de los contactos de enclavamiento, que repercute en el electroimán del contactor de potencia, provocando cierres incompletos y soldadura de los contactos.
ELEMENTOS AUXILIARES DE MANTO
DESCRIPCION Y DEFINICION DE LOS ELEMENTOS AUXILIARES DE MANDO
Son aparatos con funciones similares a la de los pulsadores, pero que a diferencia de estos, no son accionados por el operario sino por otros factores, como presión, tiempo, luz, acción mecánica, campos magnéticos, temperatura etc. Dentro del diagrama general de un automatismo eléctrico, se ubican en las etapas de detección y de tratamiento.
Los elementos usados en la etapa de detección, tienen las mismas aplicaciones e importancia en los automatismos electrónicos. Como en el caso de los pulsadores, únicamente trataremos aquellos que tienen un uso más frecuente y generalizado en los procesos industriales actuales.
TIPOS DE ELEMENTOS AUXILIARES DE MANDO
INERRUPTOR DE POSICIÓN FINAL O DE CARRERA
Aparato empleado en la etapa de detección y fabricado específicamente para indicar, informar y controlar la presencia, ausencia o posición de una máquina o parte de ella siendo accionado por ellas mismas mediante contacto físico (ataque).
Pueden ser también:
• De ataque frontal.
• De ataque lateral unidireccional o bidireccional.
• De ataque lateral multidireccional.
TEMPORIZADORES O RELES DE TIEMPO
Son aparatos en los cuales se abren o cierran determinados contactos, llamados contactos temporizados, después de cierto tiempo, debidamente preestablecido, de haberse abierto o cerrado su circuito de alimentación.
TEMPORIZADOR AL TRABAJO
Aquel cuyos contactos temporizados actúan después de cierto tiempo de que se ha energizado el elemento motor del temporizador. En el momento de energizar el temporizador, los contactos temporizados que tiene siguen en la misma posición de estado de reposo y solamente cuando ha transcurrido el tempo programado, cambian de estado, es decir que el contacto NA se cierra y el contacto NC se abre.
TEMPORIZADOR AL REPOSO
En este tipo de temporizador, los contactos temporizados actúan como temporizados después de cierto tiempo de haber sido desenergizado ele elemento motor del temporizador. Cuando se energiza el temporizador, sus contactos temporizados actúan inmediatamente como si fueran contactos instantáneos, manteniéndose en esa posición todo el tiempo que el temporizador esté energizado.
TEMPORIZADOR ELECTROMECÁNICO
Temporizador en el cual la temporización se consigue mediante engranajes, con sistemas comparables a los relojes mecánicos. El conteo del tiempo programado se inicia al energizar un pequeño motor sincrono de velocidad constante, que mueve una serie de engranajes, para reducir la velocidad del motor. El último de los engranajes lleva un pin o tope para accionar unos contactos de apertura lenta o un micro ruptor de apertura brusca, los cuales actúan como contactos temporizados.
TEMPORIZADORES NEUMATICOS
Temporizadores en los cuales la temporización se obtiene regulando la entrada de aire en un fuelle, hasta que se llene completamente, momento en el cual éste acciona los contactos del temporizador. El aire es expulsado del fuelle prácticamente en forma instantánea.
TEMPORIZADORES ELECTRONICOS
Son aquellos cuyo sistema de temporización esta conformado por circuitos electrónicos. Se encuentra una gran variedad de modelos, dependiendo de su funcionamiento.
PRESOSTATOS
Son aparatos que abren o cierran un circuito eléctrico al detentar cambios de presión en sistemas neumáticos o hidráulicos.
• De membrana: la variación de presión, en un sistema neumático o hidráulico, produce la deformación de una membrana. Esta deformación se transmite a un pistón, el cual a su vez, desplaza los contactos eléctricos que tiene el presóstato.
• Sistema tubular: Funciona gracias a un tubo ondulado (a manera de fuelle metálico), el cual maniobra los contactos eléctricos del presóstato de acuerdo con las variaciones de presión.
Los presóstatos se instalan en las tuberías de conducción de gases o líquidos, o bien en los tanques de almacenamiento de dichos elementos.
TERMOSTATOS
Aparatos que abren o cierran circuitos eléctricos, en función de la temperatura que los rodea. Los termostatos no deben confundirse con los relés térmicos.
• De láminas metálicas: Se fundamenta en la acción que ejerce la temperatura en una lámina, compuesta por dos metales con diferentes coeficientes de dilatación (bimetal), que se flexiona (dobla) al elevarse o disminuir la temperatura, hasta llegar a accionar los contactos que tiene.
• De tubo capilar: Aprovecha las alteraciones en la presión de un fluido alojado en un tubo muy delgado, al variar la temperatura. Esta variación de presión produce a su vez una modificación en la forma del tubo, hasta accionar los contactos eléctricos que posee.
PROGRAMADORES
Son aparatos que accionan un gran número de contactos, en forma independiente, simultanea, secuencial o repitiéndose periódicamente (cíclica).
Están conformados por un motor, transmisión y contactos (micro ruptores). En la actualidad estos sistemas mecánicos se van sustituyendo por procedimientos electrónicos.
DETECTORES
Conocidos también como captadores o sensores, son dispositivos electrónicos que transmiten información sobre presencia, ausencia, paso, fin de recorrido, rotación, contaje etc. De objetos sin entrar en contacto físico con las piesas.
1.1. DEFINICION Y GENERALIDADES.
Podemos definir un contactor como un aparato mecánico de conexión y desconexión eléctrica, accionado por cualquier forma de energía, menos manual, capaz de establecer, soportar e interrumpir corrientes en condiciones normales del circuito, incluso las de sobrecarga.
Las energías utilizadas para accionar un contactor pueden ser muy diversas: mecánicas, magnéticas, neumáticas, fluídricas, etc.. Los contactores corrientemente utilizados en la industria son accionados mediante la energía magnética proporcionada por una bobina, y a ellos nos referimos seguidamente.
Un contactor accionado por energía magnética, consta de un núcleo magnético y de una bobina capaz de generar un campo magnético suficientemente grande como para vencer la fuerza de los muelles antagonistas que mantienen separada del núcleo una pieza, también magnética, solidaria al dispositivo encargado de accionar los contactos eléctricos.
Así pues, característica importante de un contactor será la tensión a aplicar a la bobina de accionamiento, así como su intensidad ó potencia. Según sea el fabricante, dispondremos de una extensa gama de tensiones de accionamiento, tanto en continua como en alterna siendo las más comúnmente utilizadas, 24, 48, 220, y 380. La intensidad y potencia de la bobina, naturalmente dependen del tamaño del contador.
El tamaño de un contactor, depende de la intensidad que es capaz de establecer, soportar e interrumpir, así como del número de contactos de que dispone (normalmente cuatro). El tamaño del contactor también depende de la tensión máxima de trabajo que puede soportar, pero esta suele ser de 660 V. para los contactores de normal utilización en la industria.
Referente a la intensidad nominal de un contactor, sobre catálogo y según el fabricante, podremos observar contactores dentro de una extensa gama, generalmente comprendida entre 5 A y varios cientos de amperios. Esto equivale a decir que los contactores son capaces de controlar potencias dentro de un amplio margen; así, por ejemplo, un contactor para 25 A. conectado en una red bifásica de 380 V. es capaz de controlar receptores de hasta 380 25=9.500 VA. y si es trifásica 3 220 25=16.454 VA. Naturalmente nos referimos a receptores cuya carga sea puramente resistiva (cos = 1), ya que de lo contrario, las condiciones de trabajo de los contactos quedan notablemente modificadas.
Cuando el fabricante establece la corriente característica de un contactor, lo hace para cargas puramente óhmicas y con ella garantiza un determinado número de maniobras, pero si el cos de la carga que se alimenta a través del contactor es menor que uno, el contactor ve reducida su vida como consecuencia de los efectos destructivos del arco eléctrico, que naturalmente aumentan a medida que disminuye el cos .
Por lo general, los contactores que utilicemos referirán sus características a las recomendaciones C. E. I (Comité Electrotécnico Internacional), que establecen los siguientes tipos de cargas:
AC-1 Para cargas resistivas o débilmente inductivas cos = 0,95.
AC-2 Para cargar inductivas (cos = 0.65) .Arranque e inversión de marcha de motores de anillos rozantes.
AC-3 Para cargas fuertemente inductivas (cos = 0.35 a 0.65). Arranque y desconexión de motores de jaula.
AC-4 Para motores de jaula: Arranque, marcha a impulsos y frenado por inversión.
Prácticamente, la casi totalidad de las aplicaciones industriales, tales como máquinas-herramientas, equipos para minas, trenes de laminación, puentes-grúas, etc., precisan de la colaboración de gran número de motores para realizar una determinada operación, siendo conveniente que puedan ser controlados por un único operador situado en un "centro de control", desde donde sea posible observar y supervisar todas las partes de la instalación. Esta clase de trabajo no se puede realizar con interruptores o cualquier otro elemento de gobierno que precise de un mando manual directo, debido a que el operador no tendría tiempo material de accionar los circuitos que correspondiesen de acuerdo con las secuencias de trabajo. Estos y otros problemas similares pueden quedar solventados con el uso de contactores montados según un circuito de marcha-paro que denominaremos "función memoria" y que es base de los automatismos eléctricos.
DESCRIPCION DEL CONTACTOR.
PARTES DEL CONTACTOR.
CARCAZA.
La carcaza es el elemento en el cual se fijan todos los componentes conductores del contactor, para lo cual es fabricada en un material no conductor con propiedades como la resistencia al calor, y un alto grado de rigidez. Uno de los mas utilizados materiales es la fibra de vidrio pero tiene un inconveniente y es que este material es quebradizo y por lo tanto su manipulación es muy delicada. En caso de quebrarse alguno de los componentes no es recomendable el uso de pegantes.
ELECTROIMAN.
También es denominado circuito electromagnético, y es el elemento motor del contactor.
Esta compuesto por una serie de elementos cuya finalidad es transformar la energía eléctrica en un campo magnético muy intenso mediante el cual se produce un movimiento mecánico aprovechando las propiedades electromagnéticas de ciertos materiales.
BOBINA
Consiste en una arrollamiento de alambre de cobre con unas características muy especiales con un gran número de espiras y de sección muy delgada para producir un campo magnético. El flujo magnético produce un par magnético que vence los pares resistentes de los muelles de manera que la armadura se puede juntar con el núcleo estrechamente.
Bobina energizada con CA
Para el caso cuando una bobina se energiza con corriente alterna, se produce una corriente de magnitud muy alta puesto que solo se cuenta con la resistencia del conductor, ya que la reactancia inductiva de la bobina es muy baja debido al gran entrehierro que existe entre la armadura y el núcleo, esta corriente tiene factor de potencia por consiguiente alto, del orden de 0.8 a 0.9 y es llamada corriente de llamada.
Esta corriente elevada produce un campo magnético muy grande capaz de vencer el par ejercido por los muelles o resorte que los mantiene separados y de esta manera se cierra el circuito magnético uniéndose la armadura con el núcleo trayendo como consecuencia el aumento de la reactancia inductiva y así la disminución de hasta aproximadamente diez veces la corriente produciéndose entonces una corriente llamada corriente de mantenimiento con un factor de potencia más bajo pero capaz de mantener el circuito magnético cerrado.
Para que todo este procedimiento tenga éxito las bobinas deben ser dimensionadas para trabajar con las corrientes bajas de mantenimiento pues si no se acciona el mecanismo de cierre del circuito magnético la corriente de llamada circulará un tiempo más grande del previsto pudiendo así deteriorar la bobina.
Bobina energizada con CC
En este caso no se presenta el fenómeno anterior puesto que las corrientes de llamada y de mantenimiento son iguales. La única resistencia presente es la resistencia de la bobina misma por lo cual las características y la construcción de estas bobinas son muy especiales.
La bobina puede ser energizada por la fuente de alimentación o por una fuente independiente.
EL NUCLEO
Su función es concentrar y aumentar el flujo magnético con el fin de atraer la armadura eficientemente. Está construido de láminas de acero al silicio superpuestas y unidas firmemente unas con otras con el fin de evitar las corrientes parásitas.
El pequeño entrehierro entre la armadura y el núcleo se crea con el fin de eliminar los magnetismos remanentes.
Cuando circula una corriente alterna por la bobina es de suponerse que cuando la corriente pasa por el valor cero, el núcleo se separa de la armadura puesto que el flujo también es cero pero como esto sucede 120 veces en un segundo (si la frecuencia es de 60Hz) por lo cual en realidad no hay una verdadera separación pero esto sin embargo genera vibraciones y un zumbido además del aumento de la corriente de mantenimiento; por esto las bobinas que operan con corriente alterna poseen unos dispositivos llamados espiras de sombra las cuales producen un flujo magnético desfasado con el principal de manera que se obtiene un flujo continuo similar al producido por una corriente continua.
ARMADURA
Es un elemento móvil muy parecido al núcleo pero no posee espiras de sombra, su función es la de cerrar el circuito magnético ya que en estado de reposo se encuentra separada del núcleo. Este espacio de separación se denomina entrehierro o cota de llamada.
Tanto el cierre como la apertura del circuito magnético suceden en un espacio de tiempo muy corto (10 milisegundos aproximadamente), todo debido a las características del muelle, por esto se pueden presentar dos situaciones.
- Cuando el par resistente es mayor que el par electromagnético, no se logra atraer la armadura.
- Si el par resistente es débil no se lograra la separación rápida de la armadura.
Cada una de las acciones de energizar o desenergizar la bobina y por consiguiente la atracción o separación de la armadura, es utilizada para accionar los contactos que obran como interruptores, permitiendo o interrumpiendo el paso de la corriente. Estos contactos están unidos mecánicamente (son solidarios) pero son separados eléctricamente.
CONTACTOS
El objeto de estos elementos es permitir o interrumpir el paso de la corriente, son elementos conductores, los cuales se accionan tan pronto se energiza o se desenergiza la bobina por lo que se les denomina contactos instantáneos. Esta función la cumplen tanto en el circuito de potencia como en el circuito de mando.
Los contactos están compuestos por tres partes dos de las cuales son fijas y se encuentran ubicadas en la carcaza y una parte móvil que une estas dos y posee un resorte para garantizar el contacto
Las partes que entran en contacto deben tener unas características especiales puesto que al ser accionados bajo carga, se presenta un arco eléctrico el cual es proporcional a la corriente que demanda la carga, estos arcos producen sustancias que deterioran los contactos pues traen como consecuencia la corrosión, también las características mecánicas de estos elementos son muy importantes.
CONTACTOS PRINCIPALES
Son los encargados de permitir o interrumpir el paso de la corriente en el circuito principal, es decir que actúa sobre la corriente que fluye de la fuente hacia la carga.
Es recomendable estar verificando la separación de estos que permiten que las partes fijas y móviles se junten antes de que el circuito magnético se cierre completamente, esta distancia se le denomina cota de presión. Esta no debe superar el 50%.
En caso de cambio de los contactos se tienen las siguientes recomendaciones:
- Cambiar todos los contactos y no solamente el dañado.
- Alinear los contactos respetando la cota inicial de presión.
- Verificar la presión de cada contacto con el contactor en funcionamiento.
- Verificar que todos los tornillos y tuercas se encuentren bien apretados.
Debido a que operan bajo carga, es determinant4e poder extinguir el arco que se produce puesto que esto deteriora el dispositivo ya que produce temperaturas extremadamente altas, para esto, los contactos se encuentran instalados dentro de la llamada cámara apagachispas, este objetivo se logra mediante diferentes mecanismos.
Soplado por auto-ventilación: Este dispositivo consiste en dos aberturas, una grande y una pequeña, al calentarse el aire, este sale por la abertura pequeña entrando aire fresco por la abertura grande y este movimiento de aire hace que se extinga la chispa.
Cámaras desionizadoras: Estas cámaras consisten en un recubrimiento metálico que actúa como un disipador de calor y por esto el aire no alcanza la temperatura de ionización. Este método suele acompañarse por el soplado por auto-ventilación.
Transferencia y fraccionamiento del arco: Consiste en dividir la chispa que se produce de manera que es mas fácil extinguir chispas más pequeñas. Esto se realiza mediante guías en los contactos fijos.
Soplo magnético: Este método emplea un campo magnético que atrae la chispa hacia arriba de la cámara aumentando de esta manera la resistencia. Este método suele ir acompañado del soplado por auto-ventilación y debe realizarse en un tiempo no muy largo pero tampoco extremadamente corto.
CONTACTOS SECUNDARIOS
Estos contactos secundarios se encuentran dimensionados para corrientes muy pequeñas porque estos actúan sobre la corriente que alimenta la bobina del contactor o sobre elementos de señalización.
Dado que en ocasiones deben trabajar con los PLC estos contactos deben tener una confiabilidad muy alta.
Gran parte de la versatilidad de los contactores depende del correcto uso y funcionamiento de los contactos auxiliares. Normalmente los contactos auxiliares son:
Instantáneos: Actúan tan pronto se energiza la bobina del contactor.
De apertura lenta: La velocidad y el desplazamiento del contacto móvil es igual al de la armadura.
De apertura positiva: Los contactos abiertos y cerrados no pueden coincidir cerrados en ningún momento.
Sin embargo se encuentran contactores auxiliares con adelanto al cierre o a la apertura y con retraso al cierre o a la apertura. Estos contactos actúan algunos milisegundos antes o después que los contactos instantáneos. Existen dos clases de contactos auxiliares:
Contacto normalmente abierto: (NA o NO), llamado también contacto instantáneo de cierre: contacto cuya función es cerrar un circuito, tan pronto se energice la bobina del contactor. En estado de reposo se encuentra abierto.
Contacto normalmente cerrado: (NC), llamado también contacto instantáneo de apertura, contacto cuya función es abrir un circuito, tan pronto se energice la bobina del contactor. En estado de reposo se encuentra cerrado.
FUNCIONAMIENTO DEL CONTACTOR
Cuando la bobina se energiza genera un campo magnético intenso, de manera que el núcleo atrae a la armadura, con un movimiento muy rápido. Con este movimiento todos los contactos del contactor, principales y auxiliares, cambian inmediatamente y de forma solidaria de estado.
Existen dos consideraciones que debemos tener en cuenta en cuanto a las características de los contactores:
Poder de cierre: Valor de la corriente independientemente de la tensión, que un contactor puede establecer en forma satisfactoria y sin peligro que sus contactos se suelden.
Poder de corte: Valor de la corriente que el contactor puede cortar, sin riesgo de daño de los contactos y de los aislantes de la cámara apagachispas. La corriente es más débil en cuanto más grande es la tensión.
Para que los contactos vuelvan a su posición anterior es necesario desenergizar la bobina. Durante esta desenergización o desconexión de la bobina (carga inductiva) se producen sobre-tensiones de alta frecuencia, que pueden producir interferencias en los aparatos electrónicos.
Desde del punto de vista del funcionamiento del contactor las bobinas tienen la mayor importancia y en cuanto a las aplicaciones los contactos tienen la mayor importancia.
CLASIFICACION DE LOS CONTACTORES
Los contactores se pueden clasificar de acuerdo con:
Por su construcción
Contactores electromecánicos: Son aquellos ya descritos que funcionan de acuerdo a principios eléctricos, mecánicos y magnéticos.
Contactores estáticos o de estado sólido: Estos contactores se construyen a base de tiristores. Estos presentan algunos inconvenientes como:
- Su dimensionamiento debe ser muy superior a lo necesario.
- La potencia disipada es muy grande (30 veces superior).
- Son muy sensibles a los parásitos internos y tiene una corriente de fuga importante.
- Su costo es muy superior al de un contactor electromecánico equivalente.
- Por el tipo de corriente eléctrica que alimenta la bobina.
- Contactores para AC.
- Contactores para DC.
- Por los contactos que tiene.
- Contactores principales.
- Contactores auxiliares.
- Por la carga que pueden maniobrar (categoría de empleo). Tiene que ver con la corriente que debe maniobrar el contactor bajo carga.
CATEGORIA DE EMPLEO
Para establecer la categoría de empleo se tiene en cuenta el tipo de carga controlada y las condiciones en las cuales se efectúan los cortes.
Las categorías más usadas en AC son:
• AC1: Cargas no inductivas (resistencias, distribución) o débilmente inductivas, cuyo factor de potencia sea por lo menos 0.95.
• AC2: Se refiere al arranque, al frenado en contracorriente y a la marcha por impulso permanente de los motores de anillos.
Al cierre el contactor establece el paso de corrientes de arranque equivalentes a más o menos 2.5 la corriente nominal del motor. A la apertura el contactor debe cortar la intensidad de arranque, con una tensión inferior o igual a la tensión de la red.
• AC3: Para el control de motores jaula de ardilla (motores de rotor en cortocircuito) que se apagan a plena marcha.
Al cierre se produce el paso de corrientes de arranque, con intensidades equivalentes a 5 o más veces la corriente nominal del motor. A la apertura corta el paso de corrientes equivalentes a la corriente nominal absorbida por el motor. Es un corte relativamente fácil.
• AC4: Se refiere al arranque, al frenado en contracorriente y a la marcha por impulso permanente de los motores de jaula.
Al cierre se produce el paso de la corriente de arranque, con intensidades equivalentes a 5 o más veces la corriente nominal del motor. Su apertura provoca el corte de la corriente nominal a una tensión, tanto mayor como tanto mayor es la velocidad del motor. Esta tensión puede ser igual a la tensión de la red. El corte es severo.
En corriente continua se encuentran cinco categorías de empleo: DC1, DC2, DC3, DC4 y DC5.
Un mismo contactor dependiendo de la categoría de empleo, puede usarse con diferentes corrientes.
CRITERIOS PARA LA ELECCIÓN DE UN CONTACTOR
Para elegir el contactor que más se ajusta a nuestras necesidades, se debe tener en cuenta los siguientes criterios:
- Tipo de corriente, tensión de alimentación de la bobina y la frecuencia.
- Potencia nominal de la carga.
- Condiciones de servicio: ligera, normal, dura, extrema. Existen maniobras que modifican la corriente de arranque y de corte.
- Si es para el circuito de potencia o de mando y el número de contactos auxiliares que necesita.
- Para trabajos silenciosos o con frecuencias de maniobra muy altas es recomendable el uso de contactores estáticos o de estado sólido.
- Por la categoría de empleo.
VENTAJAS DEL USO DE LOS CONTACTORES
Los contactores presentan ventajas en cuanto a los siguientes aspectos y por los cuales es recomendable su utilización.
- Automatización en el arranque y paro de motores.
- Posibilidad de controlar completamente una máquina, desde barios puntos de maniobra o estaciones.
- Se pueden maniobrar circuitos sometidos a corrientes muy altas, mediante corrientes muy pequeñas.
- Seguridad del personal, dado que las maniobras se realizan desde lugares alejados del motor u otro tipo de carga, y las corrientes y tensiones que se manipulan con los aparatos de mando son o pueden ser pequeños.
- Control y automatización de equipos y máquinas con procesos complejos, mediante la ayuda de los aparatos auxiliares de mando, como interruptores de posición, detectores inductivos, presóstatos, temporizadores, etc.
- Ahorro de tiempo al realizar maniobras prolongadas.
CAUSAS DEL DETERIORO DE LOS CONTACTORES
Cuando un contactor no funciona o lo hace en forma deficiente, lo primero que debe hacerse es revisar el circuito de mando y de potencia (esquemas y montaje), verificando el estado de los conductores y de las conexiones, porque se pueden presentar falsos contactos, tornillos flojos etc.
Además de lo anterior es conveniente tener en cuenta los siguientes aspectos en cada una de las partes que componen el contactor:
DETERIORO EN LA BOBINA
• La tensión permanente de alimentación debe ser la especificada por el fabricante con un 10% de tolerancia.
• El cierre del contactor se puede producir con el 85% de variación de la tensión nominal y la apertura con el 65%.
• Cuando se producen caídas de tensión frecuentes y de corta duración, se pueden emplear retardadores de apertura capacitivos.
• Si el núcleo y la armadura no se cierran por completo, la bobina se recalentará hasta deteriorarse por completo, por el aumento de la corriente de mantenimiento.
DETERIORO EN EL NUCLEO Y ARMADURA
Cuando el núcleo y la armadura no se juntan bien y/o se separan, produciendo un campo electromagnético ruidoso, es necesario revisar:
• La tensión de alimentación de la bobina: si es inferior a la especificada, generará un campo magnético débil, sin la fuerza sufriente para atraer completamente la armadura.
• Los muelles, ya que pueden estar vencidos por fatiga del material, o muy tensos.
• La presencia de cuerpos extraños en las superficies rectificadas del núcleo y/o armadura. Estas superficies se limpian con productos adecuados (actualmente se fabrican productos en forma de aerosoles). Por ningún motivo se deben raspar, lijar y menos limar.
DETERIORO EN LOS CONTACTOS
Cuando se presenta un deterioro prematuro es necesario revisar:
• Si el contactor corresponde a la potencia nominal del motor, y al número y frecuencia de maniobras requerido.
• Cuando la elección ha sido la adecuada y la intensidad de bloqueo del motor es inferior al poder de cierre del contactor, el daño puede tener origen en el circuito de mando, que no permite un correcto funcionamiento del circuito electromagnético.
• Caídas de tensión en la red, provocadas por la sobre-intensidad producida en el arranque del motor, que origina pérdida de energía en el circuito magnético, de tal manera que los contactos, al no cerrarse completamente y carecer de la presión necesaria, acaban por soldarse.
• Cortes de tensión en la red: al reponerse la tensión, si todos los motores arrancan simultáneamente, la intensidad puede ser muy alta, provocando una caída de tensión, por lo cual es conveniente colocar un dispositivo, para espaciar los arranques por orden de prioridad.
• Micro-cortes en la red: cuando un contactor se cierra nuevamente después de un micro-corte (algunos milisegundos), la fuerza contra-electromotriz produce un aumento de la corriente pico, que puede alcanzar hasta el doble de lo normal, provocando la soldadura de algunos contactos y un arco eléctrico, entre otros problemas. Este inconveniente puede eliminarse usando un contacto temporizado, que retarde dos o tres segundos el nuevo cierre.
• Vibración de los contactos de enclavamiento, que repercute en el electroimán del contactor de potencia, provocando cierres incompletos y soldadura de los contactos.
ELEMENTOS AUXILIARES DE MANTO
DESCRIPCION Y DEFINICION DE LOS ELEMENTOS AUXILIARES DE MANDO
Son aparatos con funciones similares a la de los pulsadores, pero que a diferencia de estos, no son accionados por el operario sino por otros factores, como presión, tiempo, luz, acción mecánica, campos magnéticos, temperatura etc. Dentro del diagrama general de un automatismo eléctrico, se ubican en las etapas de detección y de tratamiento.
Los elementos usados en la etapa de detección, tienen las mismas aplicaciones e importancia en los automatismos electrónicos. Como en el caso de los pulsadores, únicamente trataremos aquellos que tienen un uso más frecuente y generalizado en los procesos industriales actuales.
TIPOS DE ELEMENTOS AUXILIARES DE MANDO
INERRUPTOR DE POSICIÓN FINAL O DE CARRERA
Aparato empleado en la etapa de detección y fabricado específicamente para indicar, informar y controlar la presencia, ausencia o posición de una máquina o parte de ella siendo accionado por ellas mismas mediante contacto físico (ataque).
Pueden ser también:
• De ataque frontal.
• De ataque lateral unidireccional o bidireccional.
• De ataque lateral multidireccional.
TEMPORIZADORES O RELES DE TIEMPO
Son aparatos en los cuales se abren o cierran determinados contactos, llamados contactos temporizados, después de cierto tiempo, debidamente preestablecido, de haberse abierto o cerrado su circuito de alimentación.
TEMPORIZADOR AL TRABAJO
Aquel cuyos contactos temporizados actúan después de cierto tiempo de que se ha energizado el elemento motor del temporizador. En el momento de energizar el temporizador, los contactos temporizados que tiene siguen en la misma posición de estado de reposo y solamente cuando ha transcurrido el tempo programado, cambian de estado, es decir que el contacto NA se cierra y el contacto NC se abre.
TEMPORIZADOR AL REPOSO
En este tipo de temporizador, los contactos temporizados actúan como temporizados después de cierto tiempo de haber sido desenergizado ele elemento motor del temporizador. Cuando se energiza el temporizador, sus contactos temporizados actúan inmediatamente como si fueran contactos instantáneos, manteniéndose en esa posición todo el tiempo que el temporizador esté energizado.
TEMPORIZADOR ELECTROMECÁNICO
Temporizador en el cual la temporización se consigue mediante engranajes, con sistemas comparables a los relojes mecánicos. El conteo del tiempo programado se inicia al energizar un pequeño motor sincrono de velocidad constante, que mueve una serie de engranajes, para reducir la velocidad del motor. El último de los engranajes lleva un pin o tope para accionar unos contactos de apertura lenta o un micro ruptor de apertura brusca, los cuales actúan como contactos temporizados.
TEMPORIZADORES NEUMATICOS
Temporizadores en los cuales la temporización se obtiene regulando la entrada de aire en un fuelle, hasta que se llene completamente, momento en el cual éste acciona los contactos del temporizador. El aire es expulsado del fuelle prácticamente en forma instantánea.
TEMPORIZADORES ELECTRONICOS
Son aquellos cuyo sistema de temporización esta conformado por circuitos electrónicos. Se encuentra una gran variedad de modelos, dependiendo de su funcionamiento.
PRESOSTATOS
Son aparatos que abren o cierran un circuito eléctrico al detentar cambios de presión en sistemas neumáticos o hidráulicos.
• De membrana: la variación de presión, en un sistema neumático o hidráulico, produce la deformación de una membrana. Esta deformación se transmite a un pistón, el cual a su vez, desplaza los contactos eléctricos que tiene el presóstato.
• Sistema tubular: Funciona gracias a un tubo ondulado (a manera de fuelle metálico), el cual maniobra los contactos eléctricos del presóstato de acuerdo con las variaciones de presión.
Los presóstatos se instalan en las tuberías de conducción de gases o líquidos, o bien en los tanques de almacenamiento de dichos elementos.
TERMOSTATOS
Aparatos que abren o cierran circuitos eléctricos, en función de la temperatura que los rodea. Los termostatos no deben confundirse con los relés térmicos.
• De láminas metálicas: Se fundamenta en la acción que ejerce la temperatura en una lámina, compuesta por dos metales con diferentes coeficientes de dilatación (bimetal), que se flexiona (dobla) al elevarse o disminuir la temperatura, hasta llegar a accionar los contactos que tiene.
• De tubo capilar: Aprovecha las alteraciones en la presión de un fluido alojado en un tubo muy delgado, al variar la temperatura. Esta variación de presión produce a su vez una modificación en la forma del tubo, hasta accionar los contactos eléctricos que posee.
PROGRAMADORES
Son aparatos que accionan un gran número de contactos, en forma independiente, simultanea, secuencial o repitiéndose periódicamente (cíclica).
Están conformados por un motor, transmisión y contactos (micro ruptores). En la actualidad estos sistemas mecánicos se van sustituyendo por procedimientos electrónicos.
DETECTORES
Conocidos también como captadores o sensores, son dispositivos electrónicos que transmiten información sobre presencia, ausencia, paso, fin de recorrido, rotación, contaje etc. De objetos sin entrar en contacto físico con las piesas.
CONCEPTOS DE MECANICA
Abrasión
Desgaste de la superficie, producido por rayado continuo, usualmente debido a la presencia de materiales extraños, o partículas metálicas en el lubricante. Esto puede también causar la rotura o resquebrajamiento del material (como en las superficies de los dientes de los engranes). También la falta de una adecuada lubricación puede dar como resultado la abrasión.
Aceite Mineral
Aceite derivado del petróleo o de una fuente mineral, a diferencia de algunos aceites que tienen origen en plantas y animales.
Aceite Monogrado
Aceites cuyos índices de viscosidad varían considerablemente en función de la temperatura. Estos aceites deben ser cambiados si las condiciones de temperatura presentan variaciones importantes.
Aceite Multigrado
Aceites que mantienen su índice de viscosidad aunque se produzcan grandes variaciones en su temperatura de funcionamiento.
Acero
Metal formado a base de hierro y aleado con carbono en una proporción entre el 0,03% y el 2%. El acero dulce se caracteriza por ser muy maleable (con gran capacidad de deformación) y tener una concentración de carbono inferior al 0,2%. Por encima de esta proporción de carbono, el acero se vuelve más duro, pero más frágil.
Acero inoxidable
Acero que presenta una gran resistencia a la acción de la oxidación, característica que se consigue aleándolo con el cromo y el níquel.
Acero rápido
Nombre con el que habitualmente se conoce al acero aleado de las herramientas por su composición. Tiene un elevado contenido de carbono que se detecta por su dureza al someterle a la prueba de la limadura.
Acoplamiento viscoso
Acoplamiento de líquido en que los ejes de entrada y de salida se combinan con discos delgados y espaciados en forma alterna en una cámara cilíndrica llena de un líquido viscoso que se sujeta a los discos y que, por lo tanto, los hace resistir las diferencias de velocidad entre los dos ejes.
Aditivos
Elementos naturales o químicos que se añaden a un producto para añadir o potenciar alguna de sus características. Se utilizan en los lubricantes, combustibles, líquidos refrigerantes, etc.
Aleación
Sustancia con propiedades metálicas compuesta por dos o más elementos químicos de los cuales al menos uno es un metal.
Alternador
Dispositivo accionado por un motor que convierte la energía mecánica en corriente eléctrica alterna. El alternador suministra energía para hacer funcionar todos los componentes eléctricos del vehículo cuando el motor está funcionando, y para la carga del acumulador o batería.
Anonizado
Tratamiento químico antidesgaste que recubre algunos componentes metálicos.
Biselado
Rectificado de los bordes de un canto hasta convertirlo en una superficie angular plana similar a la letra "V".
Bronce
Metal de color rojizo y origen fundido. Es el nombre con el que se conoce a un amplio grupo de aleaciones de cobre y estaño (hojalata). Algunos bronces también contienen zinc.
Buje
Cojinete de suspensión que acomoda el movimiento giratorio limitado y que está generalmente compuesto por dos tubos de acero coaxiales unidos por un manguito de goma.
Cobre
Metal muy maleable y de elevada resistencia a la corrosión, muy utilizado en elementos eléctricos.
Corona
Engrane, elemento del diferencial que recibe el movimiento del piñón de ataque y lo transmite a la caja de satélites.
Corrosión
Ataque químico y electroquímico gradual sobre un metal producido por la atmósfera, la humedad y otros agentes.
Filtro magnético
Un elemento filtrante que en adición a la media filtrante, tiene un magneto o imán incorporados a su estructura para atrapar y contener partículas ferrosas.
Filtro
Un dispositivo o sustancia porosa usado como un colador para la limpieza de fluidos mediante la remoción de material en suspensión.
Galvanizado
Revestimiento del acero con zinc para así evitar la corrosión.
Grasa
Un lubricante compuesto de un aceite o aceites, espesados con un jabón, jabones o otros espesantes a una consistencia sólida o semisólida.
Gripado
Denominación que se utiliza comúnmente para nombrar un tipo de avería que se produce cuando dos piezas que tienen rozamiento se sueldan por efecto de las altas temperaturas alcanzadas. El gripado aparece habitualmente cuando se han producido deficiencias en su lubricación.
Intercambiador de calor
Un dispositivo que transfiere calor mediante una pared conductora de un fluido a otro.
Junta
Componente que hace estanca la unión entre dos piezas evitando el escape, goteo o caída, del líquido o gas contenido en su interior.
Latón
Metal de color amarillo y está formado por láminas, extrusiones de tubos y redondos de acero. Es también el nombre común con el que se conoce a las aleaciones consistentes principalmente en cobre y zinc (por lo general dos partes de cobre por una de zinc).
Lubricante
Cualquier sustancia que se interpone entre dos superficies en movimiento relativo con el propósito de reducir la fricción y el desgaste entre ellas.
Lubricar
Acción de reducir el rozamiento entre dos superficies con movimiento relativo al interponer entre ellas una sustancia lubricante.
Mantenimiento
Tareas necesarias para que un equipo sea conservado o restaurado de manera que pueda permanecer de acuerdo con una condición especificada.
Mantenimiento correctivo
Tareas de reparación de equipos o componentes averiados.
Mantenimiento predictivo
Tareas de seguimiento del estado y desgaste de una o más piezas o componente de equipos prioritarios a través de análisis de síntomas, o análisis por evaluación estadística, que determinen el punto exacto de su sustitución.
Mantenimiento preventivo
Tareas de inspección, control y conservación de un equipo/componente con la finalidad de prevenir, detectar o corregir defectos, tratando de evitar averías en el mismo.
Mantenimiento selectivo
Servicios de cambio de una o más piezas o componentes de equipos prioritarios, de acuerdo con recomendaciones de fabricantes o entidades de investigación.
Máquina
Artificio o conjunto de aparatos combinados para recibir cierta forma de energía, transformarla y restituirla en otra más adecuada o para producir un efecto determinado.
Mecanizado
Proceso de fabricación con torno, fresadora u otra máquina herramienta, en el cual se construye una pieza partiendo de un bloque metálico.
Neumática
Ciencia de la ingeniería perteneciente a la presión de los gases y su flujo.
Potencia
Cantidad de trabajo realizada en una unidad de tiempo. La potencia de un motor se mide en caballos de vapor (CV) o en kilovatios (Kw) en el sistema internacional.
Prevención
El conjunto de actividades o medidas adoptadas o previstas en todas las fases de actividad de la empresa con el fin de evitar o disminuir los riesgos derivados del trabajo.
Piñón
El más pequeño de dos engranes en contacto. Puede ser el impulsor o el impulsado.
Reductor
Un conector que tiene un tamaño menor de línea en un lado que en el otro.
ResorteElemento elástico, muelle para automatismos mecánicos.
Rodamiento
Elemento antifricción que contiene elementos rodantes en la forma de bolas o rodillos, Un soporte o guía en la que una flecha o eje es posicionado, con respecto a las otras partes de un mecanismo.
Rozamiento
Es la fuerza que aparece entre dos superficies con movimiento relativo entre ellas. Está en función del coeficiente de rozamiento, de la superficie en contacto y de la fuerza que presiona ambas superficies entre ellas.
Termostato
Mecanismo empleado en el sistema de refrigeración para controlar el caudal de líquido refrigerante que se desvía hacia el radiador. Está formado por una válvula que se acciona por temperatura.
Válvula
Un dispositivo que controla la dirección del fluido o la tasa de flujo.
Tipos de rodamientos
Cada clase de rodamientos muestra propiedades características, que dependen de su diseño y que lo hace más o menos apropiado para una aplicación dada. Por ejemplo, los rodamientos rígidos de bolas pueden soportar cargas radiales moderadas así como cargas axiales pequeñas. Tienen baja fricción y pueden ser producidos con gran precisión. Por lo tanto, son preferidos para motores eléctricos de medio y pequeño tamaño. Los rodamientos de rodillos esféricos pueden soportar cargas radiales muy pesadas y son oscilantes, lo que les permite asumir flexiones del eje, y pequeñas desalineaciones entre dos rodamientos, que soportan un mismo eje. Estas propiedades los hacen muy populares para aplicaciones por ejemplo en ingeniería pesada, donde las cargas son fuertes, así como las deformaciones producidas por las cargas, en máquinas grandes es también habitual cierta desalineación entre apoyos de los rodamientos.
Rodamientos rígidos de bolas
Rodamientos rígidos de bolas.
Son usados en una gran variedad de aplicaciones. Son fáciles de diseñar, no separables, capaces de operar en altas e incluso muy altas velocidades y requieren poca atención o mantenimiento en servicio. Estas características, unidas a su ventaja de precio, hacen a estos rodamientos los más populares de todos los rodamientos.
Rodamientos de una hilera de bolas con contacto angular
El rodamiento de una hilera de bolas con contacto angular tiene dispuestos sus caminos de rodadura de forma que la presión ejercida por las bolas es aplicada oblicuamente con respecto al eje. Como consecuencia de esta disposición, el rodamiento es especialmente apropiado para soportar no solamente cargas radiales, sino también grandes cargas axiales, debiendo montarse el mismo en contraposición con otro rodamiento que pueda recibir carga axial en sentido contrario. Este rodamiento no es desmontable.
Rodamientos de agujas
Son rodamientos con rodillos cilíndricos muy delgados y largos en relación con su menor diámetro. A pesar de su pequeña sección, estos rodamientos tienen una gran capacidad de carga y son eminentemente apropiados para las aplicaciones donde el espacio radial es limitado.
Rodamientos de rodillos cónicos
El rodamiento de rodillos cónicos, debido a la posición oblicua de los rodillos y caminos de rodadura, es especialmente adecuado para resistir cargas radiales y axiales simultáneas. Para casos en que la carga axial es muy importante hay una serie de rodamientos cuyo ángulo es muy abierto. Este rodamiento debe montarse en oposición con otro rodamiento capaz de soportar los esfuerzos axiales en sentido contrario. El rodamiento es desmontable; el aro interior con sus rodillos y el aro exterior se montan cada uno separadamente.
Rodamientos de rodillos cilíndricos de empuje
Son apropiados para aplicaciones que deben soportar pesadas cargas axiales. Además, son insensibles a los choques, son fuertes y requieren poco espacio axial. Son rodamientos de una sola dirección y solamente pueden aceptar cargas axiales en una dirección. Su uso principal es en aplicaciones donde la capacidad de carga de los rodamientos de bolas de empuje es inadecuada.
Rodamientos axiales de rodillos a rótula
Rodamiento axial.
El rodamiento axial de rodillos a rótula tiene una hilera de rodillos situados oblicuamente, los cuales, guiados por una pestaña del aro fijo al eje, giran sobre la superficie esférica del aro apoyado en el soporte. En consecuencia, el rodamiento posee una gran capacidad de carga y es de alineación automática. Debido a la especial ejecución de la superficie de apoyo de los rodillos en la pestaña de guía, los rodillos giran separados de la pestaña por una fina capa de aceite. El rodamiento puede, por lo mismo, girar a una gran velocidad, aun soportando elevada carga. Contrariamente a los otros rodamientos axiales, éste puede resistir también cargas radiales.
Rodamientos de bolas a rótula
Rodamiento de bolas a rótula.
Los rodamientos de bolas a rótula tienen dos hileras de bolas que apoyan sobre un camino de rodadura esférico en el aro exterior, permitiendo desalineaciones angulares del eje respecto al soporte. Son utilizados en aplicaciones donde pueden producirse desalineaciones considerables, por ejemplo, por efecto de las dilataciones, de flexiones en el eje o por el modo de construcción. De esta forma, liberan dos grados de libertad correspondientes al giro del aro interior respecto a los dos ejes geométricos perpendiculares al eje del aro exterior.
Este tipo de rodamientos tienen menor fricción que otros tipos de rodamientos, por lo que se calientan menos en las mismas condiciones de carga y velocidad, siendo aptos para mayores velocidades.
Rodamientos de rodillos cilíndricos
Rodamiento de rodillos cilíndricos del tipo NUP.
Un rodamiento de rodillos cilíndricos normalmente tiene una hilera de rodillos. Estos rodillos son guiados por pestañas de uno de los aros, mientras que el otro aro puede tener pestañas o no.
Según sea la disposición de las pestañas, hay varios tipos de rodamientos de rodillos cilíndricos:
• Tipo NU: con dos pestañas en el aro exterior y sin pestañas en el aro interior. Sólo admiten cargas radiales, son desmontables y permiten desplazamientos axiales relativos del alojamiento y eje en ambos sentidos.
• Tipo N: con dos pestañas en el aro interior y sin pestañas en el aro exterior. Sus características similares al anterior tipo.
• Tipo NJ: con dos pestañas en el aro exterior y una pestaña en el aro interior. Puede utilizarse para la fijación axial del eje en un sentido.
• Tipo NUP: con dos pestañas integrales en el aro exterior y con una pestaña integral y dos pestañas en el aro interior. Una de las pestañas del aro interior no es integral, es decir, es similar a una arandela para permitir el montaje y el desmontaje. Se utilizan para fijar axialmente un eje en ambos sentidos.
Los rodamientos de rodillos son más rígidos que los de bolas y se utilizan para cargas pesadas y ejes de gran diámetro.
Rodamientos de rodillos a rótula
El rodamiento de rodillos a rótula tiene dos hileras de rodillos con camino esférico común en el aro exterior siendo, por lo tanto, de alineación automática. El número y tamaño de sus rodillos le dan una capacidad de carga muy grande. La mayoría de las series puede soportar no solamente fuertes cargas radiales sino también cargas axiales considerables en ambas direcciones. Pueden ser reemplazados por cojinetes de la misma designación que se dará por medio de letras y números según corresponda a la normalización determinada.
Rodamientos axiales de bolas de simple efecto
El rodamiento axial de bolas de simple efecto consta de una hilera de bolas entre dos aros, uno de los cuales, el aro fijo al eje, es de asiento plano, mientras que el otro, el aro apoyado en el soporte, puede tener asiento plano o esférico. En este último caso, el rodamiento se apoya en una contraplaca. Los rodamientos con asiento plano deberían, sin duda, preferirse para la mayoría de las aplicaciones, pero los de asiento esférico son muy útiles en ciertos casos, para compensar pequeñas inexactitudes de fabricación de los soportes. El rodamiento está destinado a resistir solamente carga axial en una dirección.
Rodamientos de aguja de empuje
Pueden soportar pesadas cargas axiales, son insensibles a las cargas de choque y proveen aplicaciones de rodamientos duras requiriendo un mínimo de espacio axial.
Desgaste de la superficie, producido por rayado continuo, usualmente debido a la presencia de materiales extraños, o partículas metálicas en el lubricante. Esto puede también causar la rotura o resquebrajamiento del material (como en las superficies de los dientes de los engranes). También la falta de una adecuada lubricación puede dar como resultado la abrasión.
Aceite Mineral
Aceite derivado del petróleo o de una fuente mineral, a diferencia de algunos aceites que tienen origen en plantas y animales.
Aceite Monogrado
Aceites cuyos índices de viscosidad varían considerablemente en función de la temperatura. Estos aceites deben ser cambiados si las condiciones de temperatura presentan variaciones importantes.
Aceite Multigrado
Aceites que mantienen su índice de viscosidad aunque se produzcan grandes variaciones en su temperatura de funcionamiento.
Acero
Metal formado a base de hierro y aleado con carbono en una proporción entre el 0,03% y el 2%. El acero dulce se caracteriza por ser muy maleable (con gran capacidad de deformación) y tener una concentración de carbono inferior al 0,2%. Por encima de esta proporción de carbono, el acero se vuelve más duro, pero más frágil.
Acero inoxidable
Acero que presenta una gran resistencia a la acción de la oxidación, característica que se consigue aleándolo con el cromo y el níquel.
Acero rápido
Nombre con el que habitualmente se conoce al acero aleado de las herramientas por su composición. Tiene un elevado contenido de carbono que se detecta por su dureza al someterle a la prueba de la limadura.
Acoplamiento viscoso
Acoplamiento de líquido en que los ejes de entrada y de salida se combinan con discos delgados y espaciados en forma alterna en una cámara cilíndrica llena de un líquido viscoso que se sujeta a los discos y que, por lo tanto, los hace resistir las diferencias de velocidad entre los dos ejes.
Aditivos
Elementos naturales o químicos que se añaden a un producto para añadir o potenciar alguna de sus características. Se utilizan en los lubricantes, combustibles, líquidos refrigerantes, etc.
Aleación
Sustancia con propiedades metálicas compuesta por dos o más elementos químicos de los cuales al menos uno es un metal.
Alternador
Dispositivo accionado por un motor que convierte la energía mecánica en corriente eléctrica alterna. El alternador suministra energía para hacer funcionar todos los componentes eléctricos del vehículo cuando el motor está funcionando, y para la carga del acumulador o batería.
Anonizado
Tratamiento químico antidesgaste que recubre algunos componentes metálicos.
Biselado
Rectificado de los bordes de un canto hasta convertirlo en una superficie angular plana similar a la letra "V".
Bronce
Metal de color rojizo y origen fundido. Es el nombre con el que se conoce a un amplio grupo de aleaciones de cobre y estaño (hojalata). Algunos bronces también contienen zinc.
Buje
Cojinete de suspensión que acomoda el movimiento giratorio limitado y que está generalmente compuesto por dos tubos de acero coaxiales unidos por un manguito de goma.
Cobre
Metal muy maleable y de elevada resistencia a la corrosión, muy utilizado en elementos eléctricos.
Corona
Engrane, elemento del diferencial que recibe el movimiento del piñón de ataque y lo transmite a la caja de satélites.
Corrosión
Ataque químico y electroquímico gradual sobre un metal producido por la atmósfera, la humedad y otros agentes.
Filtro magnético
Un elemento filtrante que en adición a la media filtrante, tiene un magneto o imán incorporados a su estructura para atrapar y contener partículas ferrosas.
Filtro
Un dispositivo o sustancia porosa usado como un colador para la limpieza de fluidos mediante la remoción de material en suspensión.
Galvanizado
Revestimiento del acero con zinc para así evitar la corrosión.
Grasa
Un lubricante compuesto de un aceite o aceites, espesados con un jabón, jabones o otros espesantes a una consistencia sólida o semisólida.
Gripado
Denominación que se utiliza comúnmente para nombrar un tipo de avería que se produce cuando dos piezas que tienen rozamiento se sueldan por efecto de las altas temperaturas alcanzadas. El gripado aparece habitualmente cuando se han producido deficiencias en su lubricación.
Intercambiador de calor
Un dispositivo que transfiere calor mediante una pared conductora de un fluido a otro.
Junta
Componente que hace estanca la unión entre dos piezas evitando el escape, goteo o caída, del líquido o gas contenido en su interior.
Latón
Metal de color amarillo y está formado por láminas, extrusiones de tubos y redondos de acero. Es también el nombre común con el que se conoce a las aleaciones consistentes principalmente en cobre y zinc (por lo general dos partes de cobre por una de zinc).
Lubricante
Cualquier sustancia que se interpone entre dos superficies en movimiento relativo con el propósito de reducir la fricción y el desgaste entre ellas.
Lubricar
Acción de reducir el rozamiento entre dos superficies con movimiento relativo al interponer entre ellas una sustancia lubricante.
Mantenimiento
Tareas necesarias para que un equipo sea conservado o restaurado de manera que pueda permanecer de acuerdo con una condición especificada.
Mantenimiento correctivo
Tareas de reparación de equipos o componentes averiados.
Mantenimiento predictivo
Tareas de seguimiento del estado y desgaste de una o más piezas o componente de equipos prioritarios a través de análisis de síntomas, o análisis por evaluación estadística, que determinen el punto exacto de su sustitución.
Mantenimiento preventivo
Tareas de inspección, control y conservación de un equipo/componente con la finalidad de prevenir, detectar o corregir defectos, tratando de evitar averías en el mismo.
Mantenimiento selectivo
Servicios de cambio de una o más piezas o componentes de equipos prioritarios, de acuerdo con recomendaciones de fabricantes o entidades de investigación.
Máquina
Artificio o conjunto de aparatos combinados para recibir cierta forma de energía, transformarla y restituirla en otra más adecuada o para producir un efecto determinado.
Mecanizado
Proceso de fabricación con torno, fresadora u otra máquina herramienta, en el cual se construye una pieza partiendo de un bloque metálico.
Neumática
Ciencia de la ingeniería perteneciente a la presión de los gases y su flujo.
Potencia
Cantidad de trabajo realizada en una unidad de tiempo. La potencia de un motor se mide en caballos de vapor (CV) o en kilovatios (Kw) en el sistema internacional.
Prevención
El conjunto de actividades o medidas adoptadas o previstas en todas las fases de actividad de la empresa con el fin de evitar o disminuir los riesgos derivados del trabajo.
Piñón
El más pequeño de dos engranes en contacto. Puede ser el impulsor o el impulsado.
Reductor
Un conector que tiene un tamaño menor de línea en un lado que en el otro.
ResorteElemento elástico, muelle para automatismos mecánicos.
Rodamiento
Elemento antifricción que contiene elementos rodantes en la forma de bolas o rodillos, Un soporte o guía en la que una flecha o eje es posicionado, con respecto a las otras partes de un mecanismo.
Rozamiento
Es la fuerza que aparece entre dos superficies con movimiento relativo entre ellas. Está en función del coeficiente de rozamiento, de la superficie en contacto y de la fuerza que presiona ambas superficies entre ellas.
Termostato
Mecanismo empleado en el sistema de refrigeración para controlar el caudal de líquido refrigerante que se desvía hacia el radiador. Está formado por una válvula que se acciona por temperatura.
Válvula
Un dispositivo que controla la dirección del fluido o la tasa de flujo.
Tipos de rodamientos
Cada clase de rodamientos muestra propiedades características, que dependen de su diseño y que lo hace más o menos apropiado para una aplicación dada. Por ejemplo, los rodamientos rígidos de bolas pueden soportar cargas radiales moderadas así como cargas axiales pequeñas. Tienen baja fricción y pueden ser producidos con gran precisión. Por lo tanto, son preferidos para motores eléctricos de medio y pequeño tamaño. Los rodamientos de rodillos esféricos pueden soportar cargas radiales muy pesadas y son oscilantes, lo que les permite asumir flexiones del eje, y pequeñas desalineaciones entre dos rodamientos, que soportan un mismo eje. Estas propiedades los hacen muy populares para aplicaciones por ejemplo en ingeniería pesada, donde las cargas son fuertes, así como las deformaciones producidas por las cargas, en máquinas grandes es también habitual cierta desalineación entre apoyos de los rodamientos.
Rodamientos rígidos de bolas
Rodamientos rígidos de bolas.
Son usados en una gran variedad de aplicaciones. Son fáciles de diseñar, no separables, capaces de operar en altas e incluso muy altas velocidades y requieren poca atención o mantenimiento en servicio. Estas características, unidas a su ventaja de precio, hacen a estos rodamientos los más populares de todos los rodamientos.
Rodamientos de una hilera de bolas con contacto angular
El rodamiento de una hilera de bolas con contacto angular tiene dispuestos sus caminos de rodadura de forma que la presión ejercida por las bolas es aplicada oblicuamente con respecto al eje. Como consecuencia de esta disposición, el rodamiento es especialmente apropiado para soportar no solamente cargas radiales, sino también grandes cargas axiales, debiendo montarse el mismo en contraposición con otro rodamiento que pueda recibir carga axial en sentido contrario. Este rodamiento no es desmontable.
Rodamientos de agujas
Son rodamientos con rodillos cilíndricos muy delgados y largos en relación con su menor diámetro. A pesar de su pequeña sección, estos rodamientos tienen una gran capacidad de carga y son eminentemente apropiados para las aplicaciones donde el espacio radial es limitado.
Rodamientos de rodillos cónicos
El rodamiento de rodillos cónicos, debido a la posición oblicua de los rodillos y caminos de rodadura, es especialmente adecuado para resistir cargas radiales y axiales simultáneas. Para casos en que la carga axial es muy importante hay una serie de rodamientos cuyo ángulo es muy abierto. Este rodamiento debe montarse en oposición con otro rodamiento capaz de soportar los esfuerzos axiales en sentido contrario. El rodamiento es desmontable; el aro interior con sus rodillos y el aro exterior se montan cada uno separadamente.
Rodamientos de rodillos cilíndricos de empuje
Son apropiados para aplicaciones que deben soportar pesadas cargas axiales. Además, son insensibles a los choques, son fuertes y requieren poco espacio axial. Son rodamientos de una sola dirección y solamente pueden aceptar cargas axiales en una dirección. Su uso principal es en aplicaciones donde la capacidad de carga de los rodamientos de bolas de empuje es inadecuada.
Rodamientos axiales de rodillos a rótula
Rodamiento axial.
El rodamiento axial de rodillos a rótula tiene una hilera de rodillos situados oblicuamente, los cuales, guiados por una pestaña del aro fijo al eje, giran sobre la superficie esférica del aro apoyado en el soporte. En consecuencia, el rodamiento posee una gran capacidad de carga y es de alineación automática. Debido a la especial ejecución de la superficie de apoyo de los rodillos en la pestaña de guía, los rodillos giran separados de la pestaña por una fina capa de aceite. El rodamiento puede, por lo mismo, girar a una gran velocidad, aun soportando elevada carga. Contrariamente a los otros rodamientos axiales, éste puede resistir también cargas radiales.
Rodamientos de bolas a rótula
Rodamiento de bolas a rótula.
Los rodamientos de bolas a rótula tienen dos hileras de bolas que apoyan sobre un camino de rodadura esférico en el aro exterior, permitiendo desalineaciones angulares del eje respecto al soporte. Son utilizados en aplicaciones donde pueden producirse desalineaciones considerables, por ejemplo, por efecto de las dilataciones, de flexiones en el eje o por el modo de construcción. De esta forma, liberan dos grados de libertad correspondientes al giro del aro interior respecto a los dos ejes geométricos perpendiculares al eje del aro exterior.
Este tipo de rodamientos tienen menor fricción que otros tipos de rodamientos, por lo que se calientan menos en las mismas condiciones de carga y velocidad, siendo aptos para mayores velocidades.
Rodamientos de rodillos cilíndricos
Rodamiento de rodillos cilíndricos del tipo NUP.
Un rodamiento de rodillos cilíndricos normalmente tiene una hilera de rodillos. Estos rodillos son guiados por pestañas de uno de los aros, mientras que el otro aro puede tener pestañas o no.
Según sea la disposición de las pestañas, hay varios tipos de rodamientos de rodillos cilíndricos:
• Tipo NU: con dos pestañas en el aro exterior y sin pestañas en el aro interior. Sólo admiten cargas radiales, son desmontables y permiten desplazamientos axiales relativos del alojamiento y eje en ambos sentidos.
• Tipo N: con dos pestañas en el aro interior y sin pestañas en el aro exterior. Sus características similares al anterior tipo.
• Tipo NJ: con dos pestañas en el aro exterior y una pestaña en el aro interior. Puede utilizarse para la fijación axial del eje en un sentido.
• Tipo NUP: con dos pestañas integrales en el aro exterior y con una pestaña integral y dos pestañas en el aro interior. Una de las pestañas del aro interior no es integral, es decir, es similar a una arandela para permitir el montaje y el desmontaje. Se utilizan para fijar axialmente un eje en ambos sentidos.
Los rodamientos de rodillos son más rígidos que los de bolas y se utilizan para cargas pesadas y ejes de gran diámetro.
Rodamientos de rodillos a rótula
El rodamiento de rodillos a rótula tiene dos hileras de rodillos con camino esférico común en el aro exterior siendo, por lo tanto, de alineación automática. El número y tamaño de sus rodillos le dan una capacidad de carga muy grande. La mayoría de las series puede soportar no solamente fuertes cargas radiales sino también cargas axiales considerables en ambas direcciones. Pueden ser reemplazados por cojinetes de la misma designación que se dará por medio de letras y números según corresponda a la normalización determinada.
Rodamientos axiales de bolas de simple efecto
El rodamiento axial de bolas de simple efecto consta de una hilera de bolas entre dos aros, uno de los cuales, el aro fijo al eje, es de asiento plano, mientras que el otro, el aro apoyado en el soporte, puede tener asiento plano o esférico. En este último caso, el rodamiento se apoya en una contraplaca. Los rodamientos con asiento plano deberían, sin duda, preferirse para la mayoría de las aplicaciones, pero los de asiento esférico son muy útiles en ciertos casos, para compensar pequeñas inexactitudes de fabricación de los soportes. El rodamiento está destinado a resistir solamente carga axial en una dirección.
Rodamientos de aguja de empuje
Pueden soportar pesadas cargas axiales, son insensibles a las cargas de choque y proveen aplicaciones de rodamientos duras requiriendo un mínimo de espacio axial.
PROTECCIÓN
Interruptor magnetotérmico
Es un dispositivo capaz de interrumpir la corriente eléctrica de un circuito cuando ésta sobrepasa ciertos valores máximos. Su funcionamiento se basa en dos de los efectos producidos por la circulación de corriente eléctrica en un circuito: el magnético y el térmico (efecto Joule). El dispositivo consta, por tanto, de dos partes, un electroimán y una lámina bimetálica, conectadas en serie y por las que circula la corriente que va hacia la carga.
Funcionamiento
Al circular la corriente por el electroimán, crea una fuerza que, mediante un dispositivo mecánico adecuado (M), tiende a abrir el contacto C, pero sólo podrá abrirlo si la intensidad I que circula por la carga sobrepasa el límite de intervención fijado. Este nivel de intervención suele estar comprendido entre 3 y 20 veces la intensidad nominal (la intensidad de diseño del interruptor magnetotérmico) y su actuación es de aproximadamente unas 25 milésimas de segundo, lo cual lo hace muy seguro por su velocidad de reacción. Esta es la parte destinada a la protección frente a los cortocircuitos, donde se produce un aumento muy rápido y elevado de corriente.
La otra parte está constituida por una lámina bimetálica (representada en rojo) que, al calentarse por encima de un determinado límite, sufre una deformación y pasa a la posición señalada en línea de trazos lo que, mediante el correspondiente dispositivo mecánico (M), provoca la apertura del contacto C. Esta parte es la encargada de proteger de corrientes que, aunque son superiores a las permitidas por la instalación, no llegan al nivel de intervención del dispositivo magnético. Esta situación es típica de una sobrecarga, donde el consumo va aumentando conforme se van conectando aparatos.
Ambos dispositivos se complementan en su acción de protección, el magnético para los cortocircuitos y el térmico para las sobrecargas. Además de esta desconexión automática, el aparato está provisto de una palanca que permite la desconexión manual de la corriente y el rearme del dispositivo automático cuando se ha producido una desconexión. No obstante, este rearme no es posible si persisten las condiciones de sobrecarga o cortocircuito. Incluso volvería a saltar, aunque la palanca estuviese sujeta con el dedo, ya que utiliza un mecanismo independiente para desconectar la corriente y bajar la palanca.
El dispositivo descrito es un interruptor magnetotérmico unipolar, por cuanto sólo corta uno de los hilos del suministro eléctrico. También existen versiones bipolares y para corrientes trifásicas, pero en esencia todos están fundados en los mismos principios que el descrito.
Se dice que un interruptor es de corte omnipolar cuando interrumpe la corriente en todos los conductores activos, es decir las fases y el neutro si está distribuido.
Disyuntor
Un disyuntor o interruptor automático es un aparato capaz de interrumpir o abrir un circuito eléctrico cuando la intensidad de la corriente eléctrica que por él circula excede de un determinado valor o, en el que se ha producido un cortocircuito, con el objetivo de no causar daños a los equipos eléctricos. A diferencia de los fusibles, que deben ser reemplazados tras un único uso, el disyuntor puede ser rearmado una vez localizado y reparado el daño que causó el disparo o desactivación automática.
Se fabrican disyuntores de diferentes tamaños y características lo cual hace que sea ampliamente utilizado en viviendas, industrias y comercios.
Guardamotor
Un guardamotor es un disyuntor magneto-térmico, especialmente diseñado para la protección de motores eléctricos. Este diseño especial proporciona al dispositivo una curva de disparo que lo hace más robusto frente a las sobreintensidades transitorias típicas de los arranques de los motores. El disparo magnético es equivalente al de otros
interruptores automáticos pero el disparo térmico se produce con una intensidad y tiempo mayores. Su curva característica se denomina D o K.
Las características principales de los guardamotores, al igual que de otros interruptores automáticos magneto-térmicos, son la capacidad de ruptura, la intensidad nominal o calibre y la curva de disparo. Proporciona protección frente a sobrecargas del motor y cortocircuitos, así como, en algunos casos, frente a falta de fase.
Es un dispositivo capaz de interrumpir la corriente eléctrica de un circuito cuando ésta sobrepasa ciertos valores máximos. Su funcionamiento se basa en dos de los efectos producidos por la circulación de corriente eléctrica en un circuito: el magnético y el térmico (efecto Joule). El dispositivo consta, por tanto, de dos partes, un electroimán y una lámina bimetálica, conectadas en serie y por las que circula la corriente que va hacia la carga.
Funcionamiento
Al circular la corriente por el electroimán, crea una fuerza que, mediante un dispositivo mecánico adecuado (M), tiende a abrir el contacto C, pero sólo podrá abrirlo si la intensidad I que circula por la carga sobrepasa el límite de intervención fijado. Este nivel de intervención suele estar comprendido entre 3 y 20 veces la intensidad nominal (la intensidad de diseño del interruptor magnetotérmico) y su actuación es de aproximadamente unas 25 milésimas de segundo, lo cual lo hace muy seguro por su velocidad de reacción. Esta es la parte destinada a la protección frente a los cortocircuitos, donde se produce un aumento muy rápido y elevado de corriente.
La otra parte está constituida por una lámina bimetálica (representada en rojo) que, al calentarse por encima de un determinado límite, sufre una deformación y pasa a la posición señalada en línea de trazos lo que, mediante el correspondiente dispositivo mecánico (M), provoca la apertura del contacto C. Esta parte es la encargada de proteger de corrientes que, aunque son superiores a las permitidas por la instalación, no llegan al nivel de intervención del dispositivo magnético. Esta situación es típica de una sobrecarga, donde el consumo va aumentando conforme se van conectando aparatos.
Ambos dispositivos se complementan en su acción de protección, el magnético para los cortocircuitos y el térmico para las sobrecargas. Además de esta desconexión automática, el aparato está provisto de una palanca que permite la desconexión manual de la corriente y el rearme del dispositivo automático cuando se ha producido una desconexión. No obstante, este rearme no es posible si persisten las condiciones de sobrecarga o cortocircuito. Incluso volvería a saltar, aunque la palanca estuviese sujeta con el dedo, ya que utiliza un mecanismo independiente para desconectar la corriente y bajar la palanca.
El dispositivo descrito es un interruptor magnetotérmico unipolar, por cuanto sólo corta uno de los hilos del suministro eléctrico. También existen versiones bipolares y para corrientes trifásicas, pero en esencia todos están fundados en los mismos principios que el descrito.
Se dice que un interruptor es de corte omnipolar cuando interrumpe la corriente en todos los conductores activos, es decir las fases y el neutro si está distribuido.
Disyuntor
Un disyuntor o interruptor automático es un aparato capaz de interrumpir o abrir un circuito eléctrico cuando la intensidad de la corriente eléctrica que por él circula excede de un determinado valor o, en el que se ha producido un cortocircuito, con el objetivo de no causar daños a los equipos eléctricos. A diferencia de los fusibles, que deben ser reemplazados tras un único uso, el disyuntor puede ser rearmado una vez localizado y reparado el daño que causó el disparo o desactivación automática.
Se fabrican disyuntores de diferentes tamaños y características lo cual hace que sea ampliamente utilizado en viviendas, industrias y comercios.
Guardamotor
Un guardamotor es un disyuntor magneto-térmico, especialmente diseñado para la protección de motores eléctricos. Este diseño especial proporciona al dispositivo una curva de disparo que lo hace más robusto frente a las sobreintensidades transitorias típicas de los arranques de los motores. El disparo magnético es equivalente al de otros
interruptores automáticos pero el disparo térmico se produce con una intensidad y tiempo mayores. Su curva característica se denomina D o K.
Las características principales de los guardamotores, al igual que de otros interruptores automáticos magneto-térmicos, son la capacidad de ruptura, la intensidad nominal o calibre y la curva de disparo. Proporciona protección frente a sobrecargas del motor y cortocircuitos, así como, en algunos casos, frente a falta de fase.
domingo, 25 de abril de 2010
Electricidad básica
MODULO 1
ELEMENTOS ELÉCTRICOS
Tema 1 Electricidad básica
1.1-Que es la electricidad
1.2-Corriente continua
1.3-Corriente alterna
1.4-Herramientas de la especialidad
1.1 Que es la electricidad.
La electricidad es la ganancia o perdida de electrones que tiene un átomo.
La carga eléctrica de un átomo es neutra, es decir el numero de protones es igual al de electrones.
Cuando un átomo pierde electrones o protones es cuando se produce la carga eléctrica.
Si un átomo pierde un electrón, si convierte en un catión o ión positivo y si un átomo pierde un protón se convierte en un anión o ión negativo.
1.1.1 Carga eléctrica (ley de Coulomb)
Es la cantidad de electricidad que hay en un cuerpo, exceso o defecto de electrones.
La unidad de medida es el culombio, que corresponde a 6,3 X 10 elevado a 18 electrones.
Ley de Coulomb:
La fuerza con que se atraen o repelen dos cargas eléctricas es directamente proporcional al producto de sus cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa, su ecuación sería:
F= K * (Q * Q’ / R al cuadrado)
F – Fuerza de atracción o repulsión.
K – ¼ * pi * E es la constante de proporcionalidad ; E depende de del medio en que se haga la medida ( aire, vacio, etc)
Q – La carga de uno de los cuerpos.
Q’ – La carga de el otro cuerpo.
R – Distancia entre ambos cuerpos।
1.1.2 Formas de producción de electricidad
Teniendo en cuenta que la materia tiene una carga eléctrica neutra, para variar el numero de electrones, deberemos aplicar una energía externa para liberar electrones y obtener electricidad.
Por lo general, podremos aplicar a la materia los siguientes procedimientos:
- Mecánicamente por frotamiento.
- Mecánicamente por presión.
- Por magnetismo.
- Por la acción de la luz.
- Por el calor.
- Químicamente.
1.1.3 Circuito eléctrico
Para producir y mantener la corriente eléctrica, se tendrán que cumplir dos condiciones.
A- Tener un dispositivo para la producción de electrones (generador), batería, alternador, dinamo, etc।
B- Un camino para la circulación de los electrones (conductor)
Además necesitaremos un receptor, lámpara, motor o otros que produzcan algún tipo de energía con la electricidad proporcionada por el generador.
Si los conductores unen al generador y receptor, diremos que es un circuito cerrado si no es así, será un circuito abierto.
1.2 Corriente continua.
La corriente continua es cuando los electrones circulan en un solo sentido y su polaridad es positivo (+) o negativo (-).
Antiguamente se creyó que la corriente continua circulaba de positivo a negativo, cuando se comprobó que era lo contrario, de negativo a positivo, no se tubo en cuenta, ya que todos los esquemas confeccionados se tendrían que haber cambiado।
1.3 Corriente alterna
La corriente alterna es cuando los electrones circulan alternándose de un polo a otro, es decir va cambiando la polaridad continuamente, la frecuencia es lo que mide las veces que cambia la polaridad.
En la corriente alterna los polos se denominan fases y neutro.
Las tensiones nominales en corriente alterna son:
- Monofásica (una sola fase) 110v y 220v entre fase y neutro।
- Trifásica (tres fases) 220v, 380v y 440v entre fases.
1.4 Herramientas de la especialidad
- Destornilladores
- Alicates de corte.
- Alicates universales.
- Alicates de punta.
- Navaja.
- Pelacables.
- Prensaterminales.
- Llaves allen.
- Llaves fijas.
- Llave inglesa.
- Llaves de tubo.
- Buscapolos
TEMA 2
Magnitudes eléctricas
2.1- Resistencia eléctrica.
2.2- Intensidad de corriente.
2.3- Fuerza electromotriz, diferencia de potencial.
2.4- Ley de ohm.
2.5- Potencia y energía eléctrica.
2.6- Aparatos de medida.
2.1 Resistencia eléctrica.
Es la dificultad que ofrecen ciertos materiales al paso de la electricidad, se representa con la letra (R).
Según las propiedades atómicas del conductor, este puede oponerse al paso de la electricidad, en mayor o menor resistencia.
Los materiales que permiten el paso de la electricidad con facilidad, se denominan buenos conductores.
Los que presentan dificultad son, resistivos.
Los que tienen una resistencia tan grande que no dejan el paso de la electricidad, son aislantes.
La unidad de medida de la resistencia se denomina ohmio y se representa con la letra Griega (omega).
Esta es la unidad principal y dispone de múltiplos y submúltiplos.
Como múltiplos esta:
- Megaohmio = 1000000 ohmios.
- Kilohmio = 1000 ohmios.
Como submúltiplos están :
- Miliohmio = 0,001 ohmios
- Microhmio = 0,000001 ohmios.
2.2 Intensidad de corriente.
Es la cantidad de que recorre un circuito eléctrico en la unidad de tiempo. Su representación es ( I ).
Su unidad es el amperio que equivale a un Culombio por segundo, se representa con la letra ( A ).
I = Q / t 1 Amperio = 1 Culombio / 1 segundo
Q = Cantidad de electricidad।
t = Tiempo en segundos.
I = Intensidad en amperios.
Submúltiplos:
Miliamperio = ma = 0,001 A.
Microamperio = 0,000001 A
Nanoamperio = nA = 0,000000001 A
2.3 Fuerza electromotriz, diferencia de potencial.
Para cargar un cuerpo es necesario un exceso o defecto de electrones, la energía necesaria es la (f. e. m).
Si este cuerpo se compara con otro con distinta carga, tendrán diferentes energías o potenciales eléctricos, entre ambos hay una (d. d. p).
Si se unen, con un conductor los dos cuerpos, habrá una circulación de electrones desde el de menor al de mayor potencia, con tendencia ha equilibrarse, así se detendría el paso de la corriente. Para continuar con la circulación de electrones, se tiene que mantener una diferencia de potencial, teniendo un elemento que desarrolle una fuerza electromotriz que será el generador. La fuerza electromotriz y la diferencia de potencial su unidad de medida es el voltio ( V)
Unidad, múltiplos y submúltiplos.
Multiplos :
Kilovoltio( KV) = 1000 V
Megavoltio(MV) = 1000000 V
Submúltiplos.
Milivoltio (mV) = 0,001 V
Microvoltio = 0,000001 V
2.4 Ley de Ohm
En un circuito eléctrico, la intensidad de la corriente que lo recorre es directamente proporcional a la tension aplicada, e inversamente proporcional a la resistencia que opone el circuito.
I (Intensidad) = U (Tension) / R (Resistencia)
Descomponiendo obtenemos:
U = I x R R = U / I
2.5 Potencia y energía eléctrica
La potencia eléctrica se define como la cantidad de energía eléctrica o trabajo, que se transporta o que se consume en una determinada unidad de tiempo.
Si la tensión se mantiene constante, la potencia es directamente proporcional a la corriente (intensidad)। Ésta aumenta si la corriente aumenta.
P = U x I
Unidades múltiplos y submúltiplos.
La unidad de medida de potencia eléctrica es el vatio (W), con lo que un vatio es igual a un voltio por amperio।
Múltiplos :
Kilovatio (KW) = 1000 W
Megavatio (MW) = 1000000 व
Submultiplos.
Milivatio (Mw) = 0,001 W
Microvatio = 0,000001 W
En motores eléctricos también usaremos la unidad CV o HP, esta con relación al vatio será:
1 CV = 75Kg x cm = 75 x 9,81 = 736 W
2.6 Aparatos de medida.
El aparato de medida que más utilizaremos será el polímetro, sirve para medir las magnitudes más usuales, tensión, resistencia, intensidad.
Para medida de intensidad en corriente continua y mA se conexionará en serie al circuito.
Medidor de aislamiento (Moguer).
Medidor de tierras.
Frecuencimetro.
Luxó metro.
Amperímetro.
Watimetro.
Tacómetro.
ELEMENTOS ELÉCTRICOS
Tema 1 Electricidad básica
1.1-Que es la electricidad
1.2-Corriente continua
1.3-Corriente alterna
1.4-Herramientas de la especialidad
1.1 Que es la electricidad.
La electricidad es la ganancia o perdida de electrones que tiene un átomo.
La carga eléctrica de un átomo es neutra, es decir el numero de protones es igual al de electrones.
Cuando un átomo pierde electrones o protones es cuando se produce la carga eléctrica.
Si un átomo pierde un electrón, si convierte en un catión o ión positivo y si un átomo pierde un protón se convierte en un anión o ión negativo.
1.1.1 Carga eléctrica (ley de Coulomb)
Es la cantidad de electricidad que hay en un cuerpo, exceso o defecto de electrones.
La unidad de medida es el culombio, que corresponde a 6,3 X 10 elevado a 18 electrones.
Ley de Coulomb:
La fuerza con que se atraen o repelen dos cargas eléctricas es directamente proporcional al producto de sus cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa, su ecuación sería:
F= K * (Q * Q’ / R al cuadrado)
F – Fuerza de atracción o repulsión.
K – ¼ * pi * E es la constante de proporcionalidad ; E depende de del medio en que se haga la medida ( aire, vacio, etc)
Q – La carga de uno de los cuerpos.
Q’ – La carga de el otro cuerpo.
R – Distancia entre ambos cuerpos।
1.1.2 Formas de producción de electricidad
Teniendo en cuenta que la materia tiene una carga eléctrica neutra, para variar el numero de electrones, deberemos aplicar una energía externa para liberar electrones y obtener electricidad.
Por lo general, podremos aplicar a la materia los siguientes procedimientos:
- Mecánicamente por frotamiento.
- Mecánicamente por presión.
- Por magnetismo.
- Por la acción de la luz.
- Por el calor.
- Químicamente.
1.1.3 Circuito eléctrico
Para producir y mantener la corriente eléctrica, se tendrán que cumplir dos condiciones.
A- Tener un dispositivo para la producción de electrones (generador), batería, alternador, dinamo, etc।
B- Un camino para la circulación de los electrones (conductor)
Además necesitaremos un receptor, lámpara, motor o otros que produzcan algún tipo de energía con la electricidad proporcionada por el generador.
Si los conductores unen al generador y receptor, diremos que es un circuito cerrado si no es así, será un circuito abierto.
1.2 Corriente continua.
La corriente continua es cuando los electrones circulan en un solo sentido y su polaridad es positivo (+) o negativo (-).
Antiguamente se creyó que la corriente continua circulaba de positivo a negativo, cuando se comprobó que era lo contrario, de negativo a positivo, no se tubo en cuenta, ya que todos los esquemas confeccionados se tendrían que haber cambiado।
1.3 Corriente alterna
La corriente alterna es cuando los electrones circulan alternándose de un polo a otro, es decir va cambiando la polaridad continuamente, la frecuencia es lo que mide las veces que cambia la polaridad.
En la corriente alterna los polos se denominan fases y neutro.
Las tensiones nominales en corriente alterna son:
- Monofásica (una sola fase) 110v y 220v entre fase y neutro।
- Trifásica (tres fases) 220v, 380v y 440v entre fases.
1.4 Herramientas de la especialidad
- Destornilladores
- Alicates de corte.
- Alicates universales.
- Alicates de punta.
- Navaja.
- Pelacables.
- Prensaterminales.
- Llaves allen.
- Llaves fijas.
- Llave inglesa.
- Llaves de tubo.
- Buscapolos
TEMA 2
Magnitudes eléctricas
2.1- Resistencia eléctrica.
2.2- Intensidad de corriente.
2.3- Fuerza electromotriz, diferencia de potencial.
2.4- Ley de ohm.
2.5- Potencia y energía eléctrica.
2.6- Aparatos de medida.
2.1 Resistencia eléctrica.
Es la dificultad que ofrecen ciertos materiales al paso de la electricidad, se representa con la letra (R).
Según las propiedades atómicas del conductor, este puede oponerse al paso de la electricidad, en mayor o menor resistencia.
Los materiales que permiten el paso de la electricidad con facilidad, se denominan buenos conductores.
Los que presentan dificultad son, resistivos.
Los que tienen una resistencia tan grande que no dejan el paso de la electricidad, son aislantes.
La unidad de medida de la resistencia se denomina ohmio y se representa con la letra Griega (omega).
Esta es la unidad principal y dispone de múltiplos y submúltiplos.
Como múltiplos esta:
- Megaohmio = 1000000 ohmios.
- Kilohmio = 1000 ohmios.
Como submúltiplos están :
- Miliohmio = 0,001 ohmios
- Microhmio = 0,000001 ohmios.
2.2 Intensidad de corriente.
Es la cantidad de que recorre un circuito eléctrico en la unidad de tiempo. Su representación es ( I ).
Su unidad es el amperio que equivale a un Culombio por segundo, se representa con la letra ( A ).
I = Q / t 1 Amperio = 1 Culombio / 1 segundo
Q = Cantidad de electricidad।
t = Tiempo en segundos.
I = Intensidad en amperios.
Submúltiplos:
Miliamperio = ma = 0,001 A.
Microamperio = 0,000001 A
Nanoamperio = nA = 0,000000001 A
2.3 Fuerza electromotriz, diferencia de potencial.
Para cargar un cuerpo es necesario un exceso o defecto de electrones, la energía necesaria es la (f. e. m).
Si este cuerpo se compara con otro con distinta carga, tendrán diferentes energías o potenciales eléctricos, entre ambos hay una (d. d. p).
Si se unen, con un conductor los dos cuerpos, habrá una circulación de electrones desde el de menor al de mayor potencia, con tendencia ha equilibrarse, así se detendría el paso de la corriente. Para continuar con la circulación de electrones, se tiene que mantener una diferencia de potencial, teniendo un elemento que desarrolle una fuerza electromotriz que será el generador. La fuerza electromotriz y la diferencia de potencial su unidad de medida es el voltio ( V)
Unidad, múltiplos y submúltiplos.
Multiplos :
Kilovoltio( KV) = 1000 V
Megavoltio(MV) = 1000000 V
Submúltiplos.
Milivoltio (mV) = 0,001 V
Microvoltio = 0,000001 V
2.4 Ley de Ohm
En un circuito eléctrico, la intensidad de la corriente que lo recorre es directamente proporcional a la tension aplicada, e inversamente proporcional a la resistencia que opone el circuito.
I (Intensidad) = U (Tension) / R (Resistencia)
Descomponiendo obtenemos:
U = I x R R = U / I
2.5 Potencia y energía eléctrica
La potencia eléctrica se define como la cantidad de energía eléctrica o trabajo, que se transporta o que se consume en una determinada unidad de tiempo.
Si la tensión se mantiene constante, la potencia es directamente proporcional a la corriente (intensidad)। Ésta aumenta si la corriente aumenta.
P = U x I
Unidades múltiplos y submúltiplos.
La unidad de medida de potencia eléctrica es el vatio (W), con lo que un vatio es igual a un voltio por amperio।
Múltiplos :
Kilovatio (KW) = 1000 W
Megavatio (MW) = 1000000 व
Submultiplos.
Milivatio (Mw) = 0,001 W
Microvatio = 0,000001 W
En motores eléctricos también usaremos la unidad CV o HP, esta con relación al vatio será:
1 CV = 75Kg x cm = 75 x 9,81 = 736 W
2.6 Aparatos de medida.
El aparato de medida que más utilizaremos será el polímetro, sirve para medir las magnitudes más usuales, tensión, resistencia, intensidad.
Para medida de intensidad en corriente continua y mA se conexionará en serie al circuito.
Medidor de aislamiento (Moguer).
Medidor de tierras.
Frecuencimetro.
Luxó metro.
Amperímetro.
Watimetro.
Tacómetro.
sábado, 24 de abril de 2010
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