Control de Motores: Introduccin al sistema de Unidades

Antes de seleccionar o disear un sistema de control de motores, es importante conocer los principios en los que se basa su funcionamiento. Bajo esta premisa, en esta primera parte del curso, expondremos de manera clara y sencilla los conceptos y herramientas bsicas para describir el funcionamiento de un motor elctrico de induccin.

Asimismo, consideramos importante la necesidad de expresarnos correctamente cuando estamos involucrados en tareas tcnicas y de ingeniera; por esta razn hemos considerado importante mencionar alSistema Internacional de Unidades (SI)y de la ayuda que nos da para brindar informacin tcnica adecuada y entendible por todas las personas.

SISTEMA DE UNIDADES

La observacin de un fenmeno, como la evaluacin del arranque de un motor de un molino de bolas en una mina, es incompleta, a menos que incluyamos informacin cuantitativa o cantidades.

Esta informacin se obtiene midiendo alguna propiedad fsica, qumica o mecnica; para nuestro ejemplo del molino, la duracin del arranque (tiempo) y la corriente consumida durante el arranque sern variables bastante representativas.

Al parecer todo es muy sencillo veamos la siguiente situacinSupongamos una habitacin cuyo suelo est cubierto de baldosas, tal como se ve en la figura.

tomando una baldosa como unidad, y contando el nmero de baldosas medimos lasuperficie de la habitacin, 36 baldosas.

En la figura inferior, la medida de la misma superficie da una cantidad diferente de 9 baldosas.

Vemos como la medida de una misma unidad fsica (superficie o rea) nos da dos cantidades distintas debido a que han usado dos unidades diferentes.

Este simple ejemplo, nos muestra la necesidad de establecer una nica medida para una magnitud dada, de modo que todos universalmente la podamos comprender.Felizmente para nosotros, existe el Sistema Internacional de Unidades (SI) de medida, obligatorio en Per y vigente en la mayora de pases del mundo.

En el proximo articulo veremos las Unidades del Sistema Internacional.

Unidades Basicas y Derivadas en Motores

UNIDADES BSICAS Y DERIVADAS (SI)

En el sistema SI han sido definidas siete unidades bsicas, las cuales aparecen en la tabla a continuacin.

Unidadesbsicasdel SI

Todas las otras unidades se derivan de stas y pueden o no tener un nombre especial.

La mayora de las unidades y cantidades utilizadas en ingeniera elctrica, salvo lacorriente elctrica (A) que es una unidad bsica, pertenecen a esta categora deunidades derivadas SI.

Algunas unidades derivadas usadas en ingeniera elctrica

PREFIJOS DECIMALES (SI)

A todas las unidades SI se les puede agregar un prefijo que multiplica la cantidadindicada por una potencia de 10.

Prefijos SI ms utilizados

...y cmo utilizo el SI para el control de motores?

Hay dos aspectos importantes para los cuales el sistema SI nos sirve dereferencia o ayuda:

1. Nos permite utilizar un lenguaje uniforme cuando nos referimos a laspropiedades elctricas de los motores o de los circuitos de mando de stos.Es as que podemos consultar manuales de diferentes fabricantes, sinnecesidad de aprender una nomenclatura o lenguaje en particular.Aqu aparece un tema asociado que es la conversin de unidades de otros sistemas al sistema SI.El caso tpico en control de motores es la conversin de unidades de potencia, cuya unidad SI es el vatio (W); sin embargo, una unidad muyutilizada y arraigada en nuestro medio es el HP (caballo de fuerza, del ingl shorse power).Para resolver nuestro problema tenemos que recurrir a la conversin, queconsiste en multiplicar la magnitud del otro sistema por un factor paraobtener la unidad SI correspondiente:

todava no hemos terminado an hay ms!!!Es comn expresar la potencia de los motores en vatios?Aqu es dnde aparece la otra ventaja del sistema SI

2. Simplifica la forma de presentar los datos representativos de un equipoelctrico o su sistema de control, de modo que puedan ser expresados demanera reducida y ms fcil de entender.

Ejemplo:Los temporizadores utilizados en los arranques a tensinreducida de los motores de induccin manejan un parmetro llamado pausa deconmutacin que usualmente es de 0,050 s.

No sera ms prctico y fcil de recordar 50 ms en lugar de 0,050 s?

Ahora s Ya hemos comprobado lo til que es utilizar el sistema SILOS MOTORES DE INDUCCION Y SU CLASIFICACION

MOTORES DE INDUCCINDEFINICIN

Motores trifsicos de induccin de alta tensin Cortesa de WEG S.A.

...Parece complicado!!!. Estudimoslo con calma

Primero, una mquina elctrica es un dispositivo o equipo dnde se lleva acabo la conversin electromecnica de energa: los generadores convierten la energa mecnica en energa elctrica, mientras que los motores convierten laenerga elctrica que se les entrega en energa mecnica, para accionar otras mquinas o dispositivos.

Motores de induccin en la industria

La parte fija de un motor recibe el nombre de estator, que consiste en una seriede bobinas arrolladas y conectadas entre s, dejando puntos de conexin hacia elexterior para la conexin de la energa elctrica de entrada.

Por otro lado, la parte mvil de la mquina, el rotor , gira en el campo magnticocreado por la corriente que circula por el estator inducindose corriente, como enun transformador.

La Fig. muestra las dos partes princi pales de un motor, estator y rotor, ascomo sus accesorios.

Partes de un motor de induccin Cortesa SIEMENS AG

CLASIFICACIN DE LOS MOTORES DE INDUCCIN

Nuestro estudio se orientar al control de los motores elctricos de induccintrifsicos de baja tensin, del tipo jaula de ardilla, ya que la mayora de lasaplicaciones industriales utilizan estos motores.

Motores trifsicos de induccin de baja tensinCortesa de Leroy Somer

Datos de Placa de un motor y Formulas Electricas

DATOS DE PLACA DE UN MOTORLa placa con los datos caractersticos nos da toda la informacin correspondiente almotor. La figura muestra dos placas tpicas de motores.

Utilizando los datos correspondientes a 60 Hz de la primera placa mostrada,indicaremos los parmetros siguientes:

PARMETROS ELCTRICOS Tipo de motor 3 (Trifsico) Potencia 0,14 kW

Voltaje nominal 440 V

Tipo de conexin Estrella o Y

Corriente nominal 0,34 A

Frecuencia nominal 60 Hz

Factor de potencia (cos)0,81

PARMETROS MECNICOS O CONSTRUCTIVOS Velocidad nominal 3 310 / min

Factor de servicio (SF) 1,15

Tipo de aislamiento (Th.Cl.) F

Tamao del marco IEC56

Grado de proteccin IP54

Tipo costructivo IM B3

Placa caracterstica de motor de induccin

Placa caracterstica de motor de induccin

TEORA DE MOTORESFRMULAS ELCTRICASLey de OhmV = I x R (1)

V Voltaje o diferencia de potencial en voltios (V)

I Intensidad de corriente en amperios (A)

R Resistencia en ohmios ( )

Potencia en circuitos trifsicos

P Potencia activa en vatios (W)

VL Voltaje de lnea en voltios (V)

IL Corriente de lnea en amperios (A)

cos Factor de potencia

Para los motores VL se refiere a la tensin en bornes del motor e IL a lacorriente consumida en un instante determinado.

Ejemplo1: Se realizan las lecturas de voltaje, corriente y factor depotencia para un motor en operacin obtenindose las siguientes lecturas:

Voltaje 440 V

Corriente 115 A

cos 0,84

Reemplazando en la frmula (2) tenemos:

Ejemplo2: Veamos qu sucede si reemplazamos los datos de un motorque tiene los siguientes datos de placa:

Potencia 8,6 kW

Voltaje 460 V

Corriente 14,7 A

cos 0,83

qu pas? Segn la placa, la potencia debera ser 8,6 kWOcurre que cuando empleamos los datos de placa o nominales de unmotor debemos incluir un factor mas llamadoeficiencia. La eficiencia,por decirlo de una manera simple, es una medida de la capacidad quetiene el motor para convertir toda la energa elctrica que lesuministran en energa mecnica. La conversin completa no es posibleya que existen prdidas en el proceso.

La eficiencia depende de muchos factores como, por ejemplo, lacalidad de los materiales empleados en la fabricacin del motor, eldiseo del motor, las condiciones ambientales, el tiempo de uso delmotor, entre otros.

Para introducir la eficiencia debemos modificar ligeramente la frmula (2) de la siguiente manera:

Donde:

: Eficiencia

En la mayora de los casos que se presentan para el dimensionamientoo seleccin de los sistemas de cont rol para los motores, los datos que disponemos son el voltaje de alimentacin y la potencia del motor.

Con estos datos Cmo calculo la corriente para dimensionarlos equipos de maniobra y proteccin?Primero obtengamos la frmula para la corriente despejando en la expresin (2a) y que la potencia est expresada en kW o HP, que sonlos casos mas usuales.

Los datos desconocidos son el fact or de potencia y la eficiencia.Tpicamente podemos considerar los siguientes valores:

Factor de potencia: Valores tpicos a considerar varan desde 0,8 hastaincluso 0,93 a plena carga. Un valor recomendable para clculos es 0,85.

Eficiencia: aqu el valor a considerar depender principalmente del tipoy tamao de motor. La tabla 1.4 mues tra la variacin de la eficiencia para diversos tipos de motor del ti po jaula de ardilla de 4 polos (ms

usados).

Eficiencias tpicas para motor del tipo jaula de ardilla de 4 polos

De la tabla podemos ver que:

Ejemplo3: Calculemos la corriente de un motor de induccintrifsico nuevo de 120 HP que trabajar a 220 V.

Reemplazando los valores en la frmula (3a) asumiendo un factor depotencia de 0,85 y una eficiencia de 95% tenemos:

Con esta corriente ya podemos disear nuestros dispositivos de proteccin y accionamientos.

Ejemplo4: Nos encontramos en una mina a 4 000 msnm y nos han encargado la instalacin de un motor de induccin trifsico para unventilador con las siguientes datos de placa:

Voltaje: 440 V

Potencia: 500 kW

Factor de potencia: 0,88

Eficiencia: 96,8%

Lamentablemente el dato de corriente en la placa es ilegible.

Aparentemente el problemase reduce a reemplazar losdatos en la frmula (3); sinembargo, estamos olvidan-do un factor muy importante.

Tienen las personas elmismo desempeo fsico anivel del mar que a 4 200 msnm?.La respuesta es obvia, no.De igual manera un motor anivel del mar se comportar de una manera diferente que en altura.

Ser necesario introducir un factor de correccin a la potencia parapoder tener la verdadera corriente nominal en estas condiciones. La tabla muestra los diferentes factores a aplicar para diferentes alturas y para diferentes temperaturas del medio refrigerante.

Factores de correcci n para montaje de motores en

alturas superiores a los 1 000 msnm

La frmula (3) modificada para nuestro caso ser:

Donde K H es el factor de correccin por altura y que para nuestro casoes 0,77.

Reemplazando en la frmula los datos tenemos:

Ahora s, sta es la corriente que consumir el motor; sin embargo,como veremos ms adelante. Los elementos de maniobra y proteccinse ven afectados por un factor para que puedan trabajar en la altura.

De la tabla tambin podemos ver que la temperatura ambiente influye en el valor nominal de la potencia, ya que en la mayora de los casos el refrigerante es el aire.

Podemos decir entonces que la frmula completa es:

donde:

KT es el factor de correccin por temperatura.

mucho cuidadoEn la tabla el factor que aparece ya es el producto de KH KT

Visto2147vecesTorque en un Motor: todo esta en los polos

TORQUE DEL MOTORCurva tpica Torque (M) / Corriente (I) vs Velocidad (N) para un motor de induccin

Curva Torque/Corriente vs velocidad

Podemos definirtorquecomo una fuerza rotacional aplicada a un eje que causa su rotacin.

Desde el punto de vista tcnico, el torque M de una fuerza en relacina un eje es el producto de la fuerza multiplicada por la distancia del punto de aplicacin de la fuerza con respecto al eje.

Cuantitativamente, el torque nominal entregado en un eje es:

Donde:

M Torque en newton-metro (Nm)

P Potencia de salida del motor en kW

n Velocidad en rpm

De la curva podemos distinguir los siguientes puntos:

ID Corriente de arranque.

IN Corriente nominal.

IO Corriente en vaco.

MD Torque de arranque.

MA Torque de aceleracin.

MM Torque de desaceleracin.

MN Torque nominal.

NN Velocidad nominal.

NS Velocidad sncrona.

Diversas curvas Torque vs. Velocidad para motores de induccinCortesa de SIEMENS AG

Lavelocidad sncronade un motor de induccin es la velocidad delcampo magntico rotatorio. Es determinada por la frecuencia aplicadaal motor y el nmero de polos presente en cada uno de las fases del

bobinado del estator. Podemos escribir lo siguiente:

Donde:

Ns Velocidad sncrona en rpm

F Frecuencia de la red en hertz (Hz)

P Nmero de polos del motor (tpicamente p = 2, 4, 6)

Normalmente en un motor de induccin estndar la velocidad a plenacarga o velocidad nominal est entre 96% y 98% de la velocidad sncrona.

Durante la operacin del motor, el rotor se mueve retrasndose respecto al campo del estator. La diferencia entre estas dos velocidades recibe el nombre dedeslizamiento.Podemos escribir entonces:

Donde:

NN Velocidad nominal en rpm

NS Velocidad sncrona en rpm

s Deslizamiento

Debe quedar claro que las curvas presentadas son vlidas para loscasos en que alimentamos al motor con la frecuencia nominal deoperacin. Una variacin en la frecuencia producir un desplazamiento paralelo de la curva.

MOTORES DE POLOS CONMUTABLESYa hemos visto cmo el nmero de polos determina la velocidad de giro del motor.

Se construyen motores a los que se puede modificar elnmero de polos permitiendo distintas velocidades de giro.Los casos tpicos se muestran en la tabla siguiente:

Motores de polos conmutables

Ampliaremos algunos detalles respecto a los dos primeros tipos de conexin:

Conexin DahlanderEn este tipo de conexin se debe tener presente que para ambas velocidades de giro se generan relaciones de potencia distintas.

Conexiones Dahlander tpicas

La relacin de potencia en la conexin / es de 1/1,5 1,8 y es la que se ajusta ms a los requisitos de torque constante.

La conexin / es especialmente adecuada para mquinas concaracterstica de torque cuadrtico (bombas y ventiladores) y tiene una relacin de potencia de 0,3/1.

Motores con bobinados independientesEstos motores permiten, al menos en la teora, cualquier combinacin de velocidad de giro y cualquier relacin de potencia. Ambos devanados se encuentran conectados en y completamente independientes entre s.

Conexin de motor con bobinados independientes

Terminos Claves para el Estudio de Motores Electricos

GLOSARIOConexin DahlanderForma de conexin del bobinado de un motor en la cual cada

fase est dividida en dos partes iguales con una toma intermedia.

Nos permite tener dos velocidades de giro.

Corriente nominalCorriente asignada al motor para operacin en rgimen

permanente. Su valor viene indicado en la placa caracterstica del

motor.

EstatorParte fija de un motor que consiste en una serie de bobinas

arrolladas y conectadas entre s, dejando puntos de conexin

hacia el exterior para la conexin de la energa elctrica de

entrada.

Factor de servicioIndica, con respecto a SF = 1, hasta qu valor pueden

aumentarse la potencia y la corriente del motor cuando se admite

una vida til reducida. Un motor con SF = 1,15 puede producir

15% mayor torque que un motor con SF = 1.

Factor de potenciaEs la relacin entre la potencia activa (kW) a la potencia aparente

(kVA).

GeneradoresLos generadores convierten la energa mecnica en energa

elctrica.

Mquinas elctricasSon mquinas donde se lleva a cabo la conversin

electromecnica de energa.

MotoresMquinas que convierten la energa elctrica en energa mecnica

para accionar otras mquinas o dispositivos.

Motor de induccinMquina elctrica en la cual la corriente que circula en el

bobinado secundario es inducida, quiere decir que no hay

elctrica fsica entre el bobinado primario y el

secundario.

Motor trifsicoMotor elctrico que recibe la energa elctrica de una red trifsica

(L1-L2-L3).

Motor monofsicoMotor elctrico que recibe la energa elctrica de una red

monofsica (L1-N).

Motor de rotorbobinadoMotor de induccin en el que el devanado secundario es similar a del estator y con el mismo nmero de polos; los terminales delbobinado del rotor se conectan a anillos rozantes aislados,montados sobre el eje, en los que se apoyan escobillas decarbn.

Motor de jaula de ardillaMotor de induccin en el que el devanado del rotor est formado

por varillas conductoras alojadas en ranuras practicadas en el

hierro del propio rotor y cortocircuitadas en ambos extremos

mediante dos platos conductores dispuestos en cada extremo

del rotor.

PotenciaTrabajo entregado en el eje de un motor por unidad de tiempo.

RotorParte mvil de la mquina, que gira en el campo magntico

creado por la corriente que circula por el estator inducindose

corriente, como en un transformador.

SISistema Internacional de Unidades.

TorqueFuerza rotacional aplicada a un eje que causa su rotacin.

Velocidad sncronaVelocidad del campo magntico rotatorio determinada por la

frecuencia aplicada al motor y el nmero de polos presente en

cada una de las fases del bobinado del estator.

Voltaje nominalVoltaje asignado al motor con el cual se le puede alimentar

desde la fuente de energa.

Velocidad nominalVelocidad a la que girar el rotor del motor bajo condiciones de

carga nominales. Su valor es inferior a la velocidad sncrona por

el efecto de deslizamiento.

Comenzando con el control de motores: definiciones basicas pero importantes

SIMBOLOGA Y ESQUEMASINTRODUCCINEn esta unidad estudiaremos los conceptos de mando y automatismos, asimismo describiremos los componentes de un sistem a de mando. Diferenciaremos entre mandomanual, secuencial, alternado, semiautomtico y automtico.

Estudiaremos las diferentes normas en la representacin de un sistema de mando, as como los smbolos utilizados en dichas normas. Ana lizaremos los diferentes esquemas elctricosde un sistema de mando as como designaremos los elementos y equipos que se encuentran dentro de un esquema de automatizacin.

DEFINICIONESPROCESOEs un procedimiento para la conversin y/o el transporte de material, energa y/o informaciones.

El proceso tcnico

Se distinguen cuatro clases de procesos:

Procesos de transformacinSe producen materiales o energa partiendo de materias primas. Ej.:industria qumica, siderrgica, fbricas de cemento, centrales elctricas, etc.

Procesos de fabricacinSe modifica la forma del material por medio de una elaboracin mecnica.Ej.: mquinas - herramientas de control numrico, mquinas para trabajar la

madera, etc.

Procesos de distribucinEl material se distribuye con respecto al tiempo o espacio. Ej.: redes deenerga, centrales telefnicas automticas, etc.

Procesos de medicin y verificacinSe analizan las propiedades mecnicas, fsicas y qumicas de los objetos. Ej.:banco de pruebas para motores, simuladores de vuelo, etc.

Los procesos tambin pueden dividirse en continuosydiscontinuos : Proceso continuoCuando la transformacin es constante.

Proceso de lamina do de chapas de hierro

Proceso discontinuoCuando la transformacin es por pasos.

Proceso de tostado de caf

MANDOEs el proceso en el que una o varias magnitudes de entrada influyen en otras que actan como magnitudes de salida.

Mando manual de un caudal

REGULACINLa regulacin es un proceso en el cual se mide continuamente la magnitud a regular,se la compara con otra magnitud piloto tratando de conseguir una adaptacin a dichamagnitud.

Regulacin manual de un cauda

Resumiendo

Se usa elMANDOcuando:

Las repercusiones de una variacin en la magnitud perturbadora son pequeas.

Se conoce la variacin que produce la magnitud perturbadora.

Las variaciones de la seal perturbadora no son frecuentes.

Empleamos laREGULACINcuando:

Pueden producirse diferentes magnitudes perturbadoras.

Las magnitudes perturbadoras difieren en su ndole y extensin.

Definiciones y Simbolos para el Control de Motores (parte 1)

SISTEMA DE CONTROLUn sistema de control es el procesamiento lgico de seales de entrada para activar seales de salida.

El cuerpo humano es unSISTEMA DE CONTROL.

SISTEMA DE CONTROL CONVENCIONAL

SISTEMA DE CONTROL CONVENCIONALSe dice que un sistema usa un control convencional, cuando los componentes que integran el control (lgica) estn constituidos por dispositivos que cumplen cada uno su funcin y por lo general estn cableados, adems, datan de hacemuchos aos.

SISTEMA DE CONTROL MODERNOSe dice que un sistema usa un control mode rno, si los componentes de su lgica estn constituidos por equipos digitales, diseados en base a microprocesadores, como un PLC.

SMBOLOS ELECTROTCNICOSDEFINICINSon las representaciones grficas de los componentes de una instalacin elctrica que se usan para trasmitir un mensaje, para identificar, calificar,instruir, mandar y advertir.

Ventajas Su empleo es universal.

Ahorro de tiempo y dinero en el mantenimiento y reparacin de

instalaciones o equipos elctricos a travs de su interpretacin de los componentes.

Facilitar la interpretacin de circuitos.

Permite una comunicacin universal entre las personas independientemente del idioma del pas.

Caractersticas Debe ser lo ms simple posible para facilitar su dibujo y evitar prdida de tiempo en su representacin.

Debe ser claro y preciso.

Debe indicar esquemticamente el funcionamiento del aparato en un circuito.

Deben evitarse los dibujos de figuras pictogrficas porque los smbolos estn destinados para diagramar a circuitos elctricos.

El nombre del smbolo debe ser preciso y claro.

A continuacin se indica un listado de smbolos elctricos para sistemas de control de mquinas elctricas:

Definiciones y Simbolos para el Control de Motores (parte 2)

amao de la fuente

HYPERLINK "http://instrumentacionycontrol.net/cursos-libres/automatizacion/control-motores-electr/item/617-definiciones-y-simbolos-para-el-control-de-motores-parte-2.html"

INCLUDEPICTURE "http://instrumentacionycontrol.net/images/stories/Control_Motor/criii3.gif" \* MERGEFORMATINET Visto1077vecesNormas y Simbologias Electrotecnicas (parte 1)

NORMAS ELECTROTCNICASNORMAEs un documento que simplifica, especifica, unifica un material, un producto,un ensayo, una unidad, una tecnologa. Un documento que debe reunir un conjunto de propiedades intrnsecas para que su aceptacin y utilizacin seafcil y segura. Algo que, en sntesis, facilita la vida, estableciendo soluciones ptimas a todos los problemas que se repiten.

Dentro de los esquemas de circuitos elctricos, un aspecto muy importante de las normas es el de conseguir dar una informacin suficiente, clara, sencilla, de criterios constantes y contrastada por personas competentes yresponsables, que permita un rpido intercambio de informacin obteniendo una comprensin unvoca de concepto y terminologa.

Para llevar a buen puerto una actividad los tcnicos se sirven entre otras cosas, de la informacin que les facilitan las normas que se publican por diversosorganismos a nivel nacional e internacional, normas y organismos cuya proliferacin es amplsima y cada vez con mayor exigencia de rigor.

PRINCIPALES NORMAS ELECTROTCNICASA continuacin se indica las normas electrotcnicas ms importantes:

Con la normalizacin de smbolos empleados en Electrotecnia se crea un nuevo sistema de comunicacin que constituye un idioma grfico a nivel nacional e internacional.

Para facilitar el estudio del lector hemos recopilado en una serie de tablas los grupos de smbolos literales y grficos que se utilizan en Electrotecnia en

general y en automatizacin elctrica en particular.

En cada tabla hemos dibujado los smbolos segn las normas IEC, DIN, ANSI, y se les ha dado el significado unvoco mediante una definicin concreta y lo msclara posible.

NATURALEZA DE LAS TENSIONES E INTENSIDADES

Normas y Simbologias Electrotecnicas (parte 2)

tamao de la fuente

HYPERLINK "http://instrumentacionycontrol.net/cursos-libres/automatizacion/control-motores-electr/item/619-normas-y-simbologias-electrotecnicas-parte-2.html"

Visto893vecesEsquemas Electricos: reconozcamos nuestros diagramas

ESQUEMAS ELCTRICOSSon las representaciones grficas de los circuitos e instalaciones elctricas en los que van indicadas las relaciones mutuas que existen entre sus diferentes elementos, as como los sistemas de conexin que los enlazan entre s.

Para sus representaciones se emplea bsicamente una serie de smbolos, trazos, marcas o ndices, los cuales han sido unificados por la Comisin Electrotcnica Internacional(I.E.C.) u otros organismos, los cuales tienden a facilitar, en lo posible, la correcta interpretacin de los smbolos mencionados.

Elementos de un esquema elctrico:

Smbolos: dibujo convencional.

Marca que designan dispositivos, aparatos o mquinas.

Seales de los bornes.

Seales de los conductores.

CLASIFICACIN DE LOS ESQUEMAS ELCTRICOSESQUEMAS EXPLICATIVOSFacilitan el estudio y la comprensin del funcionamiento de una instalacin o parte de ella. Por eso se representan todos los dispositivos, conductores,uniones mecnicas y condiciones de interdependencia que intervengan en el funcionamiento descrito o estudiado.

Los esquemas explicativos son los siguientes:

Esquema explicativo funcionalEs la representacin ms sencilla y clara que presenta todos los elementos de un circuito sin interesar su posicin respecto a la realidad.

Este esquema nos permite expresar o es tudiar el funcionamiento de alguna instalacin de un aparato o de un sistema.

Aunque este es una forma sencilla de estu diar y explicar el circuito planteado,la instalacin real nunca tendr esa di sposicin o montaje de sus elementos odispositivos.

Ejemplos de esquemas explicativos de funcionamiento

Recomendaciones:- El trazo de los conductores se har siempre en posiciones horizontales y verticales, paralelas a los bordes del papel.

- Los trazos de los conductores se cruzarn lo menos posible.

- Se deben complementar con las anotaciones necesarias.

Esquema explicativo de emplazamientoEs el dibujo que representa a la vez el emplazamiento aproximado de los aparatos de uso y de los aparatos que los controlan.

Se llaman tambinplano de ubicacin.

Esquema explicativo de emplazamiento.Tablero de control de un inversor de giro

Esquema explicativo de principioEn este caso los smbolos de los diferentes elementos de un mismo aparato o de una misma instalacin estn separados y situados de manera que eltrazado de cada circuito se aproxima, en lo posible, a una recta.

La representacin explicativa facilita la comprensin de las condiciones de dependencia elctrica.

Esquemas explicativos de funcionamiento. Control

de una lmpara por pulsadores

PlanoEs un esquema explicativo, el cual se presenta por intermedio de un mapa geogrfico sobre el cual se sita el trazado aproximado y muy simplificado delas obras y de las lneas de transporte y distribucin de energa.

Ejemplo de un plano de una instalacin residencial

Esquemas de Ejecucin y Montaje para el control de Motores

ESQUEMAS DE EJECUCIN Y MONTAJEEstos esquemas estn destinados a servir de gua en la realizacin y verificacin de las conexiones de una instalacin elctrica o parte de la misma.

Los ms utilizados son:

Esquema general de conexionesEs el esquema en el cual estn representadas todas las conexiones y todos los conductores.

Ejemplo de esquema general de conexiones

Esquema de entubado (canalizacin)Es un esquema que representa las conexiones entre los diferentes aparatos o elementos de una instalacin elctrica.

El esquema de cableado exterior se obtiene trazando un esquema de canalizacin junto a una relacin de aparatos y de dichas canalizaciones.

Ejempla de esquema de entubado

Esquema unifilarEs una representacin simplificada que comprende circuitos semejantes en los que estn incluidos aparatos similares que funcionan simultneamente.Se pueden representar varios conductores por un trazo nico cruzado por cortos trazos oblicuos cuyo nmero corresponde a los conductores.

Del mismo modo, varios aparatos y componentes de aparatos que funcionan simultneamente podrn estar representados por un smbolo nico.

Ejemplo de representacin unifilar. Arranque en directo de tres motoresDIAGRAMA DE CARGAEs la distribucin de cargas, en forma unifilar, de un tablero general de distribucin o de una subestacin o de un centro de transformacin.

Ejemplo de diagrama de carga

REGLAS BSICAS PARA REALIZAR LA LECTURA E INTERPRETACIN DE ESQUEMAS ELCTRICOSBloques informativos, de identificacin y marcado de bornes para tableros de control:

En todo proyecto, los componentes elctricos se identifican por medio de un cdigo definido en las normas. La identificacin de cada elemento debe ser lamisma a lo largo de todo el proyecto, e incluso debe figurar tambin en el aparato una vez montado.

La identificacin completa de un elemento o equipo elctrico est compuesto por los siguientes bloques:

Reglas basicas para leer e interpretar tableros de control

REGLAS BSICAS PARA REALIZAR LA LECTURA E INTERPRETACIN DE ESQUEMAS ELCTRICOSBloques informativos, de identificacin y marcado de bornes para tableros de control:En todo proyecto, los componentes elctricos se identifican por medio de un cdigo definido en las normas. La identificacin de cada elemento debe ser lamisma a lo largo de todo el proyecto, e incluso debe figurar tambin en el aparato una vez montado.

La identificacin completa de un elemento o equipo elctrico est compuesto por los siguientes bloques:

Bloque 1: (Subdivisin fundamental) Su signo caracterstico (=).

Nos facilita la relacin que hay entre cierto nmero de elementos respecto a su situacin o posicin en el esquema.

Nos puede servir como signo de identificacin en el cual se nos indica la situacin de determinado elemento de un equipo completo.

Este bloque se debe usar cuando en la instalacin, por ejemplo, de un cuadro de automatismos, existen varios sistemas o grupos de equipos y cadauno de ellos consta a su vez de varias unidades o equipos.

Por ejemplo:

Grupo (sistema) de arrancadores dire cto que consta de varios equipos (unidades) guardamotores.

Grupo (sistema) de resistencias calefact ores que consta de varios radiadores (unidades).

Bloque 2: (Ubicacin en el plano) Su signo caracterstico (+).

Nos facilita la situacin de un elemento para una rpida identificacin delugar, que ocupa, entre numerosos elementos con mltiples usos de igual osimilar presentacin, de un conjunto importante o complejo. El cdigo de signos de identificacin de la situacin se puede basar en una secuencia de nmeros sucesivos o bien en sus coordenadas, de tal formaque no exista ningn tipo de ambigedad.

Bloque 3: (Bloque de identificacin)Este bloque es el ms importante y en la mayora de los casos es suficiente.Consta de 3 partes:

La clase:hace referencia del elemento, sin tener en cuenta su funcin. Se representa por medio de una letra. Cada clase y por lo tanto, cada letra,representa una familia de elementos, siendo el smbolo del elemento utilizado el que nos permite distinguir entre los distintos miembros de esafamilia.

El nmero:se adopta de acuerdo a las necesidades del circuito, es decir la cantidad de dispositivos que se usan, pudiendo utilizar cualquier nmeronatural comenzando por el uno. No es necesario que la numeracin forme una secuencia interrumpida. Para facilitar la lectura se pueden asignar grupos de nmeros o grupos de elementos.

La funcin: hace referencia al papel o accin que desempea el elemento en el circuito, independientemente del tipo de elemento que es. Estrepresentada por una letra.

Cdigo para formar la parte 3ra del bloque de identificacin

Cdigo de letras para determinar la funcin

MTODO DE LA CUADRCULAUtilizamos el mtodo de cuadrcula para localizar la situacin de los elementos en el plano. En ordenadas, hemos dividido la hoja en 6 espacios delimitados por lasletras A, B, C, D, E, F, G, puestos de arriba abajo y en el margen izquierdo del papel.

En abscisas se ha dividido cada hoja en 8 espacios delimitados por los nmeros 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, puestos por orden correlativo de izquierda a derecha y enel margen superior del papel.

El nmero de divisiones que nos fija la cantidad de cuadrculas es arbitrario y se determina segn las necesidades del esquema, siendo recomendable dejar loscomponentes bien delimitados por zonas distintas. Resultan generalmente cuadrculas de mayor tamao que las efectuadas en el esquema que ponemoscomo ejemplo.

Esquema con ms de una hoja:Como se puede apreciar en el margen inferior derecho, se han numerado hojas de la siguiente forma: hoja 1/2, hoja 2/2, con lo que sabemos el nmero de lahoja en la que estamos y el total de ellas. Normalmente, esta numeracin se hace en el recuadro del casillero del plano que se utilice en la empresa,consultora, etc.

Ya sea que se dibujen casilleros en todas las hojas o slo en la primera, siempre se dibujan los esquemas principales y los esquemas de mando por separado; enforma unifilar o multifilar, el esquema principal y en forma desarrollada el esquema de mando.

Se pueden dar 3 casos:

a. Que cada esquema principal y de mando ocupe una sola hoja. Es el caso que se indica en el esquema de este ejemplo.

b. Que se siten en la misma hoja los dos esquemas. En la parte izquierda, el mcircuito principal y en la parte derecha el esquema del circuito de mando.

c. Que se realice primero el esquema completo del circuito principal, utilizando todas las hojas correlativas que hagan falta y se dibuje a continuacin todoel circuito de mando, en el que se utilizarn tambin las hojas necesarias y correlativas. La numeracin de las hojas se hace marcando el nmero deorden y el nmero total empleado, comenzando por la primera del circuito principal, continuando luego con los del circuito de mando. De esta formaqueda una numeracin sucesiva e interrumpida.

Identificacin y localizacin de los componentes en el esquemaCircuito auxiliar anexo:En el circuito de mando en forma desarrollada, hoja 2/2 sobre la columna de referencia 4 (circuito de contro l) se coloca el circuito auxiliar anexoformado por la bobina y todos sus co ntactos, facilitndonos la siguiente informacin:

Bloque de identificacin (-) que nos indica la clase (K), nmero 1 y funcin (M) del elemento de mando.

Por ejemplo, el signo de identificacin de la clase, nmero y funcin del contactor nmero 1 que acciona el motor principal es: -K1M.

Marcado de bornes de la bobina A1 A2.

Marcado de bornes de los contactos principales y auxiliares.

Nmero de hoja y columna de referencia sobre el que se encuentran los contactos en el plano.

Esta informacin se facilita con la marca situada a al izquierda de cada smbolo.

Por ejemplo, el contacto 1-2 se encuentra en la columna 5 de la hoja 1 (1.5) La bobina se encuentra en la columna 4 de la hoja 2 (2.4)

De manera recproca, partiendo del contacto incluido en el esquema, se indica la localizacin de la bobina.

Para ello, debajo del signo de identificacin del contacto, se colocan dos nmeros que indican el nmero de hoja y la columna donde se encuentra la bobina.

Por ejemplo: el contacto 23-24 del K1M (en hoja 2/2, columna 8) tiene la bobina en la hoja 2, columna 4 .

Signo de identificacin completo:

A la izquierda de todo smbolo del esquema que representa un elemento hemos colocado un signo de identificacin completo, formado por el bloque de situacinms el bloque de identificacin de clase, nmero y funcin.

Por ejemplo: para el conmutador de voltmetro, el signo de identificacin completo, es en este caso: +C3-S1N.

Mtodo de la cuadrcula: circuito de fuerza

Mtodo de la cuadrcula: circuito de mando

Visto1812vecesEl Contactor, el amigo de los motores

DISPOSITIVOS DE MANDO Y PROTECCIN DE MOTORESLos contactores son aparatos electromagnticos que establecen o interrumpen la corriente elctrica por medio de contactos accionados por un electroimn.

El contactor

En esencia, el funcionamiento de un contactor representado en la Figuras 3.1 y 3.2,consiste en que al aplicar corriente a su bobina, el campo magntico formado por sta,atrae al ncleo mvil y este desplazamiento es el que cierra los contactos, ya que unos estn fijos y otros se desplazan con la parte mvil del ncleo

Partes de un contactor

PARTES DE UN CONTACTORLas partes principales de un contactor son:

El electroimn, es el rgano motor del contactor. Est formado por una bobina y un ncleo magntico, con una parte fija y otra mvil.

Los contactos principales , que son generalmente tres (1-2; 3-4 y 5-6), son los elementos que establecen o interrumpen el paso de la corriente principal. Estnconstruidos generalmente de una aleacin de plata y pueden ser de conexin sencilla o doble.

Los contactos auxiliares, son una serie de pequeos contactos que en mayor o menor nmero llevan los contactores, unos abiertos (13-14; 23-24; etc.) y otroscerrados (31-32; 41-42; etc.), accionados tambin por el electroimn y destinadosa funciones especficas de mando, como son: los en clavamientos, laautoalimentacin, la seguridad, etc.

Las cmaras de extincin del arco, como su propio nombre indica, tienen por misin apagar lo ms rpidamente posible el arco que se forma entre loscontactos mviles y fijos durante la desconexin del contactor para alargar la vida de stos.

Se suelen emplear tres tipos de cmaras de extincin.

Cmara de extincin de arco

A continuacin vamos a resumir la descripci n de construccin y el funcionamiento de estos tipos de cmaras:

- Cmaras autosoplado:cada contacto de potencia del contactor est situado dentro de una cmara de material aislante construida en forma de chimenea, msancha por debajo y ms estrecha por arriba, de forma que cuando los contactos mse abren en la cmara, se crea un fenmeno de aspiracin que se ve favorecidopor el calor del arco que salta entre los contactos, de tal forma, que la corriente de aire ascendente que se origina ayuda a la extincin del arco.

- Cmaras de soplado magntico:este sistema es una mejora del anterior, de tal forma que a la cmara en forma de chimenea se le ha aadido un sistemaformado por una bobina arrollada sobre un ncleo de acero, conectada en serie con la parte fija de cada contacto y dos placas magnticas de acero, colocadas aambos lados de los contactos.

- La bobina de cada polo, al estar recorrida por la corriente principal, crea un campo magntico proporcional a dicha corriente y a su nmero de espiras.

- Cuando se abren los contactos y debido al sentido de arrollamiento de la bobina, el campo magntico creado por las espiras de soplado origina una fuerza F, que esperpendicular al arco creado entre los contactos fijo y mvil, consiguindose as una extincin ms rpida y mejor de los arcos.

- Cmaras de soplado con aletas: este sistema de extincin de arco es el ms utilizado actualmente en los contactores, debido a su sencillez y eficacia y consisteen rodear cada par de contactos de una cmara de extincin provista de ms aletas metlicas, situadas de tal forma que cortan y enfran el arco originado en laapertura de los contactos. Entre cada par de placas se forma un pequeo arco de muy pequea tensin que inmediatamente se enfra y se extingue.

Actualmente, tambin, se emplea el sistema de contactos al vaco, que consiste en colocar cada par de contactos dentro de una cmara de cristal ocermica, donde se ha hecho el vaco; al no haber aire no se puede originar el arco y por tanto, ste prcticamente no existe, su inconveniente es su elevadocosto.

MARCADO DE BORNES

La representacin del marcado de bornes es tal como sigue:

Bobina:se marca conA1yA2 . Contactos auxiliares: como ya hemos nombrado, existen contactos normalmente abiertos (NO) o (NA) y normalmente cerrados (NC).

- Contactos NO.- Se les asignarn nmeros de 2 cifras, la primera cifra indica el nmero de orden y la segunda deber ser 3 y 4.

Ejemplos: 13-14, 23-24, 33-34, etc.- Contactos NC.- Se les asignarn nmeros de 2 cifras, la primera cifra indica el nmero de orden y la segunda deber ser 1 y 2.

Ejemplos: 11-12, 21-22, 31-32, etc.

-Contactos principales :se marcan con los siguientes nmeros o letras:1-2, 3-4, 5-6, L1-T1, L2-T2, L3-T3 .

ElContactorse designa con la letra K seguida de un nmero y una letra final que indica la funcin que cumple M, A o B. Ejemplo: K1M, K2A, etc.

CARACTERSTICASLas caractersticas principales a tener en cuenta a la hora de elegir un contactor son:

Ith: es la llamada intensidad trmica y es la intensidad mxima que pueden soportar sus contactos durante 8 horas.

In: es la intensidad nominal del contactor, es decir, la mxima corriente que pueden soportar indefinidamente sus contactos.

Un : tensin de servicio y tensin de la bobina de accionamiento.

Nmero de maniobras o endurancia mecnica.

Categora de servicio.

CATEGORA DE UTILIZACINEs una caracterstica que define el tipo de corriente (continua o alterna) y el tipo de carga que han de soportar sus contactos principales, inductiva oresistiva, lo cual redundar en el arco que han de soportar stos durante la apertura.

Todo ello definido, principalmente, por las corrientes y tensiones que el contactor debe establecer o cortar durante las maniobras de carga, dadascomo veces de In y Un.

Para los contactores de corriente alterna se han establecido las cuatro categoras.

Categoras de servicio de los contactores de corriente alterna

La categora de servicio ms empleada es la AC3, cuyos contactos han de soportar 6 In como mnimo, aunque los fabricantes los suelen disear para que soporten 10 In.

Debemos tener en cuenta que si al sustituir un contactor no encontramos otro de la misma categora de serv icio, podemos sustituirlo por otro demayor categora, pero nunca por uno de categora inferior.

REL DE SOBRECARGASon dispositivos que se emplean para proteger los equipos elctricos, tales como motores y transformadores, contra sobre calentamientos inadmisibles.

Esquema elctrico de un rel de sobrecarga

Un sobrecalentamiento de un motor puede originarse por una sobrecarga en su eje, un consumo asimtrico de corriente, una asim etra de las tensiones o falta de una delas fases de la red e, incluso, por un bloqueo del rotor.

En estos casos el rel de sobrecarga supervisa la corriente consumida por todos los polos del consumidor.Los bornes principales se marcarn como los contactos principales del contactor, 1-2, 3-4, 5-6, o L1-T1, L2-T2, L3-T3. Los contactos auxiliares sern, 95-96 contactocerrado y 97-98 contacto abierto.

Existen dos tipos de rels de sobre carga: los trmicos y los electrnicos.

Visto1348vecesReles de sobrecarga termicos y electronicos

RELS DE SOBRECARGA TRMICOSLos rels trmicos tienen por lo general tres tiras bimetlicos. Las resistencias calefactoras por las que circula la corriente del motor, calientanindirectamente estas tiras.

Esquema elctrico de un rel trmico

Cuando las tiras trmicas se calientan debido a la corriente que circula a travs de las resistencias calefactoras, un sistema mecnico hace disparar alrel trmico.

Una vez que las tiras bimetlicas enfriaron en un determinado grado, podr volverse el disparador a su posicin inicial oprimiendo el botn dedesbloqueo. Al perodo de tiempo despus del cual es posible reponer al rel a su posicin de trabajo se le denomina tiempo de reposicin .

El ajuste de los rels trmicos se realiza mediante un botn rotativo (1), con el cual se regula en forma continua la corriente de ajusteIr dentro del margen del rel.

Vista frontal de un rel trmico

Como medio de proteccin para reconexiones indebidas del rel trmico,estos estn equipados con un botn de reposicin o reset (2). Estebotn debe ser accionado para que el rel trmico se encuentre listo antes de ponerlo en operacin o luego de un disparo. Algunos rels trmicospermiten su reposicin en forma manual o automtica y poseen un selector de reset man/aut (3) .

Para verificar el funcionamiento de los contactos auxiliares de los rels, se dispone de una corredera de prueba test (4), lo cual permitecomprobar tambin el cableado del circuito de comando.

Mediante el botn de parada stop (5), se puede desconectar elcontactor correspondiente al rel y con ste el motor.RELS DE SOBRECARGA ELECTRNICOSEn estos dispositivos, la corriente de cada fase es medida a travs de transformadores de intensidad de corriente integrados. Un circuito basadoen microprocesador se encarga de medir y transformar esta seal analgica hasta finalmente disparar al rel en caso de sobrecarga del motor.

Vista frontal de un rel trmico

En forma similar al rel de sobrecarga trmico, ste se regula al valor deseado mediante una perilla giratoria (1) de la Figura 3.7 y es posibleemplear un indicador LED de sobrecargas (2) como ayuda para el ajuste.

Mediante una segunda perilla CLASS (3), se puede seleccionar la clases de disparo (entre seis tipos).

La reposicin del rel se implementa con la tecla Test/Reset (4), que presionndola durante dos, cinco y mas segundos, permite realizar unprotocolo de prueba completo al rel de sobrecarga electrnico, incluyendo sus leds de estado (5).

El interruptor Automatico

EL INTERRUPTOR AUTOMTICOEstos dispositivos se utilizan para proteger contra cortocircuitos, as como tambin para proteger contra sobrecargas, corrientes de defecto y tensiones bajas. De estamanera, asumen la proteccin de equipos elctricos contra sobrecalentamiento inadmisible.

Interruptor termomagntico

Los interruptores automticos protectores de motor, tambin llamados interruptores termomagnticos, son dispositivos destinados para la maniobra, proteccin yseccionamiento de circuitos con cargas motrices primordialmente. Protegen simultneamente estos motores contra la destruccin por arranque bloqueado,sobrecarga, cortocircuito y avera de un conductor externo en redes trifsicas.

Simbologa del interruptor termomagntico

Segn la funcin de aplicacin, sus vas de corriente se equipan con disparadores o rels. Los disparadores forman parte del interruptor. Los rels y aparatos de disparopor termistores actan, por el contrario, elctricamente a travs de un disparador de mnima tensin o bobina de apertura por tensin sobre el mecanismo del interruptor.La tabla , presenta un resumen de los disparadores y rels para interruptores automticos.

Disparadores y rels de interruptoresautomticos con funcin de proteccin

Disparadores contra sobrecargasLos disparadores contra sobrecargas con retardo dependiente de la corriente, pueden regularse dentro de un determinado margen y, a veces, estn ajustados en un valorfijo. El ajuste se efecta con ayuda de un botn giratorio, mediante la entrada con pulsadores o con una palanca. Con la corriente ajustada Ir(corriente de reaccin) se determina la curva caracterstica de disparo.

Curva caracterstica de disparo

En los disparadores electrnicos contra sobrecargas se puede modificar el tiempo de disparo para 7,2 . Ir por medio del ajuste CLASS (Clase de disparo).

En las normas DIN VDE y publicaciones de la IEC, se dan indicaciones relacionadas con las corrientes de reaccin y el comportamiento de los disparadores y relstrmicos con retardo dependiente de la corriente de proteccin contra sobrecargas.

Disparadores por cortocircuitosLos disparadores electromagnticos contra cortocircuitos pueden estar ajustados a un valor fijo o ser regulables. Los de algunos fabricantes son siempre ajustables.

La tabla 3.3 muestra los mrgenes de ajuste de los disparadores de proteccin contra cortocircuitos. Segn la norma DIN VDE 0660, la corriente de reaccin, para la que seproducir el disparo, puede tener una desviacin del 20% del valor ajustado.

Margen de actuacin de los disparadores por cortocircuito.(segn la norma din vde 0660, parte 101)

Disparador por mnima tensin

El disparador o bobina por mnima tensin se utiliza para vigilar la tensin de la red, en circuitos de enclavamientos elctricos o para desconectar a distancia.

Debe disparar el interruptor cuando la tensin asignada de alimentacin del circuito de mando Us descienda a un rango equivalente a una tensin de accionamiento Uc,entre 0,35 y 0,7 . Us..

Si la tensin de mando Us se toma directamente de la red, el interruptor desconecta sin retardo tras una cada o falla de la tensin de alimentacin.

Disparador por mnima tensin

Los disparadores por mnima tensin por re tardo se utilizan en redes con deficiencias en el suministro de potencia para evitar que los interruptores disparen con cadafluctuacin o cadas breves de la tensin de la red. El retardo que puede seleccionarse, por lo general, entre 1, 2 3 segundos, se obtiene mediante unelemento de retardo.

La interrupcin de la conexin entre el elemento de retardo y el disparador permite operar con desconexin inmediata (por ejemplo, en paradas de servicio o deemergencia).

Visto1044vecesContactores Auxiliares o Reles

AUXILIARES DE MANDOCONTACTORES AUXILIARES O RELSLos rels o contactores auxiliares, como tambin se denominan algunas veces, son elementos similares a un contactor, pero con contactos solamenteauxiliares y se emplean para completar las protecciones y los circuitos automticos de mando y control de motores elctricos, es decir, trabajan osoportan pequeas corrientes.

Se componen de un circuito magntico, con su bobina y ncleo correspondiente y varios contactos, unos abiertos y otros cerrados, quecambian de posicin al excitarse su bobina. En el Figura vemos la construccin y representacin esquemtica de algunos de estos tipos derels auxiliares.

Formas constructivas y smbolos de rels auxiliares

Los rels auxiliares se fabrican de muchas formas y tamaos, desde el pequeo rel que se suelda directamente en un circuito impreso, hasta losque tienen el tamao de pequeos contactores.

Por otra parte, su sistema de conexin puede ser muy diverso: bornes atornillados, soldados, con conector enchufable, etc.

Sus caractersticas principales son:

- Tensin y tipo de corriente de la bobina de mando (pueden ser de corriente alterna o continua).

- Intensidad mxima permitida por los contactos (entre 1, 5 y 10 A, generalmente).

Designacin:K2A

RELS TEMPORIZADOS O TEMPORIZADORES

Existe otro tipo de rel auxiliar cuyos contactos no se mueven inmediatamente al introducir o quitar corriente a la bobina, sino que sumovimiento queda retrasado con respecto a alguna de estas dos acciones; son los llamados rels temporizadores.

Estos, al igual que los rels auxiliares, estn formados por un circuito magntico y una serie de contactos de accin retardada, de tal forma que nose abren o cierran hasta no haber pasado un tiempo desde que se excit o desexcit la bobina.

No vamos a describir aqu el funcionamiento del sistema de temporizacin,pero s decir que pueden ser de muy diversas formas, siendo las tecnologasms empleadas para ello las que se fundamentan en la neumtica, termoelectricidad, sistemas de relojera, electrnicos, etc., siendo estosltimos los que ms se fabrican actualmente.

Tipos de rels temporizadoresEn la Figura vemos la representacin esquemtica de los rels temporizados, destacando que el sentido de temporizacin, al cierre o a laapertura, a la excitacin o a la desexcitacin puede ponerse tanto en el smbolo de la bobina como en los propios contactos, de tal forma que astenemos dos grupos perfectamente diferenciados.

Rel temporizado a la conexin (al trabajo) On delay:Al excitarse la bobina sus contactos esperan el tiempo de temporizacin para cambiar de estado. Si se quita la corriente a la bobina sus contactos vuelvena su estado de reposo inmediatamente.

Contactos auxiliares de accin retardada a la conexin (ON DELAY)

Diagrama secuencialEn la Figura se explica el funcionamiento de un sistema temporizado On delay.

La red R debe estar en tensin.

El cierre del interruptor K inicializa la temporizacin t preseleccionada y provoca simultneamente el encendido del piloto V integrado en el sistemao en el aparato. Despus de haber transcurrido el tiempo t preseleccionado, la carga C se pone en tensin y el piloto V se apaga.

La carga C queda en tensin hasta la apertura del interruptor K o a la desaparicin de la tensin de la red R.

Diagrama secuencial (temporizado a la excitacin)

Rel temporizado a la desexcitacin o retardado a la desconexin (al reposo) Off Delay:

Al excitarse la bobina sus contactos cambian de posicin instantneamente, pero tardan en regresar a su posicin de reposo al quitar la corriente a labobina.

Contactos auxiliares de accin retardada a ladesconexin (OFF DELAY)

Diagrama secuencial

En la Figura se explica el funcionamiento de un sistema temporizado Off delay.

La red R debe estar en tensin.

El cierre previo del interruptor K provoca la puesta en tensin de la carga C. La apertura del interruptor K inicializa la temporizacin y provocasimultneamente el encendido del piloto V insertado en el sistema o en el aparato. Despus de haber transcurrido el tiempo t preseleccionado, lacarga C se pone fuera de tensin y el piloto V se apaga.

La carga C queda entonces fuera de tensin hasta un nuevo cierre del interruptor K.

Diagrama secuencial (rel temporizado a la desexcitacin)

Las caractersticas principales de los rels temporizados son:

- Tensin y tipo de corriente de la bobina.

- Margen de regulacin de la temporizacin. Expresado generalmente ensegundos.

- Tipo de temporizacin (de reposo o de trabajo).

- Mxima intensidad soportada por los contactos.

Botoneras y Interruptores de Posicion o de Final de Carrera o "Limit Switch"

BOTONES PULSADORESSon dispositivos auxiliares de mando provistos de un elemento destinado a ser accionado por la fuerza ejercida por una parte del cuerpo humano,generalmente el dedo o la palma de la mano y que tiene una energa de retorno acumulada (resorte).

Ahora bien, debido a la gran cantidad de fabricantes y a la diversidad de posibilidades constructivas, en el argot tcnico es frecuente ver utilizar lostrminos:

- Para el elemento de accionamiento o botn de presin: actuador, cabeza, roseta, tecla, etc. Los fabricantes se esfuerzan en conseguir unacabado agradable, condicionado adems por el color, segn la funcin a desempear por el pulsador.

Color del que puede ser todo el elemento de accionamiento o, lo que es muy frecuente, el botn rasante o saliente que se monta a presin oroscado sobre la cabeza.

- Para el auxiliar de mando o elemento de conexin: bloque de contactos,cmara de contactos, cuerpo, etc. Se construyen pulsadores para montarsobre base y para empotrar.

Pulsadores y sus componentes

Las cajas de pulsadores as como las unidades de mando empotrables van equipadas de contactos que, en funcin del tipo de la cabeza de mando:

- Slo conectan o desconectan durante el impulso, tomando despus su posicin original (contactos momentneos).

- Quedan en posicin a la hora de actuar sobre la cabeza de mando (contactos mantenidos o de enganche); en este caso, es preciso unasegunda intervencin para anular la anterior.Tipos de pulsadores

- Pasante:evita toda la maniobra inesperada.

- Saliente:intervencin rpida, parada de urgencia.

- De varilla:maniobra de la varilla en cualquier direccin (caja de pulsadores colgantes).

Tipos de pulsadores

Botones giratorios:De dos o tres posiciones mantenidas con retorno automtico y cero (seleccin de circuitos o de un tipo de marcha: marcha manual, automtica yparada sobre un equipo compresor o bomba, por ejemplo).

Cuando el mando se realiza por llave (extrable o enclavada en ciertas posiciones) solamente la persona autorizada puede realizar la maniobra.

INTERRUPTORES DE POSICIN O FINAL DE CARRERA O LIMIT SWITCHLos contactos de mando mecnico son utilizados para controlar la posicinde una mquina, permitiendo la puesta en marcha, la disminucin develocidad o la parada en un sitio determinado o para mandar ciclos de funcionamiento automtico en las mquinas modernas.

Tipos de interruptores de posicin

Los principales factores que intervienen en la eleccin de un contacto de mando mecnico son:

Proteccin contra manipulaciones, choques violentos, proyecciones de lquidos, presencia de gas.

Naturaleza del ambiente: hmedo, polvoriento, corrosivo y la temperatura que existen en el lugar de utilizacin.

El lugar disponible para alojara y fijar el aparato.

Las condiciones de utilizacin: frecuencia de maniobras, peso y velocidad del mvil a controlar, precisin y fidelidad exigidas, esfuerzo necesario

para accionar el contacto.

Nmero y naturaleza de los contactos: ruptura lenta o brusca, posibilidad de regulacin.

Naturaleza de la corriente, valor de la tensin.

Smbolo:

Visto1098vecesPresostatos y Detectores capacitivo e inductivo

PRESOSTATOS VACUOSTATOSEstos aparatos estn destinados a la regulacin o al control de una presin o de una depresin en los circuitos neumticos o hidrulicos.

Cuando la presin o la depresin alcanza el valor de reglaje (valor al cual han sido regulado); el contacto de apertura cierre de ruptura brusca, bscula ycuando el valor de la presin o de la depresin disminuye el (o los) contactos vuelven a su posicin original.

Se utilizan frecuentemente para:

- Mandar la puesta en marcha de grupos compresores en funcin de la presin en el depsito.

- Asegurarse de la circulacin de un fluido de lubricacin o de refrigeracin.

- Limitar la presin en determinadas mquinas herramientas provistas de cilindros hidrulicos.

Presostato Vacuostato

Los contactos pueden ser normalment e abiertos o normalmente cerrados, dependiendo del tipo de presostato.

DETECTORES INDUCTIVOSEl Detector Inductivo (DI) es un fin de carrera que trabaja exento de roces y sin contactos, no est expues to a desgastes mecnicos y en general

es resistente a los efectos del clima. Su empleo es especialmente indicado all donde se requieren elevadas exigencias, precisin en el punto deconexin, duracin, frecuencia de maniobras y velocidad de accionamiento.

Detector inductivo

Funcionamiento:

El DI es excitado por un campo alterno de alta frecuencia, el cual se origina en la "superficie activa" del DI, la magnitud de este campo alterno determinael "alcance" del aparato. Cuando se aproxima un material buen conductor elctrico o magntico , el campo se amortigua. Ambosestados (campo amortiguado o no amortiguado) son valorados por el DI y conducen a un cambio de la seal en la salida.Smbolo:

Esquema de conexiones:

DETECTOR CAPACITIVOEstos detectores de proximidad capacitivos son interruptores de lmite,que trabajan sin roces ni contactos. Pueden detectar materiales de

conduccin o no conduccin elctrica , que se encuentran en estado slido, lquido o polvoriento, entre otros: vidrio, cermica, plstico, madera,

aceite, agua, cartn y papel. El detector se conecta cuando l y el material se encuentran uno enfrente del otro a una determinada distancia.

INCLUDEPICTURE "http://instrumentacionycontrol.net/images/stories/Control_Motor/my5.jpg" \* MERGEFORMATINET Detector capacitivo

Smbolo:

Esquema de conexiones:

Aplicaciones:

- Sealizacin del nivel de llenado en recipientes de material plstico o vidrio

- Control del nivel de llenado con embalajes transparentes

- Aviso de roturas de hilo en bobinas

- Cuenta de botellas

- Regulacin del bobinado y de los esfuerzos de traccin de cintas

- Cuenta de todo tipo de objetos

La superficie activa de un sensor est formada por dos electrodos metlicos dispuestos concntricamente, stos se pueden considerar como los

electrodos de un condensador.

Al acercarse un objeto a la superficie activa del sensor, se origina un campo elctrico delante de la superficie del electrodo. Esto se traduce con una

elevacin de la capacidad y el oscilador comienza a oscilar.

DETECTORES FOTOELCTRICOSLos detectores fotoelctricos permiten sealar la presencia o el paso de un objeto a travs de un haz luminoso, tal como se muestra.

Detectores fotoelctricos

Aunque existen infinidad de tipos de detectores fotoelctricos en cuanto a formas, tamao y alcance de deteccin. todos ellos los

podramos clasificar en tres sistemas o formas de deteccin.

- Sistema de barrera.

- Sistema de reflexin o rflex.

- Sistema de proximidad.

Tipos de detectores fotoelctricos

Detectores fotoelctricos de barrera

Detectores fotoelctricos de proximidad

- El sistema de barrera se emplea para largos alcances (hasta 20 o ms metros) y es el sistema mayor adaptado para la detencin de objetos opacos

o reflectantes, pero no transparentes; incluso trabaja bien en ambientes contaminados con polvo o agua.

En este sistema el emisor y el receptor (que han de ser del mismo modelo) estn separados formando una barrera y para su correcto funcionamiento

necesitan una alineacin muy precisa. La deteccin se realiza cuando es interrumpido el haz reflejado.

- El sistema de reflexin o rflex se emplea para alcances cortos o medianos (hasta 8 10 metros como mximo) para objetos opacos, pero no lisos y

reflectantes, en ambientes relativamente limpios y cuando la deteccin solamente es posible desde un lado.

En este sistema el emisor y el receptor estn en la misma capa y el retorno del haz se realiza mediante un reflector de prismas situado al frente y

alineados entre s. La deteccin se realiza cuando es interrumpido el haz

reflejado.

Detectores fotoelctricos de reflexin (rflex)

El sistema de proximidad se emplea para distancias cortas (entre algunos centmetros y un metro generalmente) y para objetos brillantes,transparente o translcidos, como botellas, que reflejan el haz emitido.En este sistema el emisor y el receptor van incorporados en la mismacaja y el haz es reflejado por los objetos que pasan frente a l. La deteccin se realiza cuando el receptor recibe el haz reflejado.

Deteccin con detector fotoelctrico rflex

Smbolo:

Adicionalmente, se tiene la versin mejorada de algunos de los sistemasanteriores:Sistema Rflex Polarizado.

Sistema de proximidad con borrado del plano posteriorEl cual tiene las siguientes ventajas:

- Detecta objetos ignorando el plano posterior.

- Detecta objetos hasta una distancia dada, cualquiera que sea su color.

Lamparas de Sealizacion, Resumen y Terminos comunes

LMPARAS DE SEALIZACINSon elementos que se utilizan para indicar:

Lmpara Roja:- Indica parada (desconexin).

- La parada de uno o varios motores.

- La parada de unidades de mquina.

- La eliminacin del servicio de disp ositivos de sujecin magnticos.

- La parada de un ciclo (cuando el operador acciona el pulsador durante el ciclo, la mquina parar una vez terminado el mismo).

- La parada en caso de peligro.

Lmpara Verde:- Indica marcha (preparacin).

- Puesta bajo tensin de circuitos elctricos.

- Arranque de uno o varios motores, para funciones auxiliares.

- Arranque de unidades de mquina.

- Puesta en servicio de dispositivos de sujecin magnticos.

Lmpara Negra:- Indica marcha (ejecucin).

- Comienzo de un ciclo completo o parcial.

- Funcionamiento intermitente.

Lmpara Amarilla:- Indica puesta en marcha de un retroceso extrao al proceso normal detrabajo o marcha de un movimiento, para la eliminacin de una condicin peligrosa.

- Retrocesos de elementos de mquinas hacia el punto inicial del ciclo, en el caso de que ste no est terminado.

- Anulacin de otras funciones seleccionadas previamente.

Lmpara Azul claro:- Indica cualquier funcin no mencionada anteriormente.

- Maniobra de funciones auxiliares, que no estn ligadas directamente con el ciclo de trabajo.

- Desbloqueo (rearme de rels de proteccin).

Simbolo:

RESUMEN Los contactoresson aparatos electromagnticos que establecen o interrumpen la corriente elctrica por medio de contactos accionados por un electroimn. Se componede un electroimn, contactos principales, co ntactos auxiliares y cmara de extincin del arco. Los contactos principales se numeran con un solo dgito( 1-2, 3-4, 5-6 )y losauxiliares con dos dgitos( 13-14, 21-22, etc.). Su designacin comienza con la letraK, ej.:K1M. Tiene cuatro categoras de utilizacin: AC1, AC2, AC3 y AC4. Losrels de sobrecargason dispositivos que se emplean para proteger los equipos elctricos contra sobre calentamientos inadmisibles. Los bornes principales se marcarncomo los contactos principales del contactor, 1-2, 3-4, 5-6, o L1-T1, L2-T2, L3-T3.Los contactos auxiliares sern,95-96contacto cerrado y 97-98contacto abierto. Sedesignan con la letra F, ej.: F2F.

Existen dos tipos de rels de sobre carga: lostrmicosy los electrnicos.

Elinterruptor automticoes un dispositivo que se utiliza para proteger contra cortocircuitos, as como tambin para proteger contra sobrecargas.

Los fusiblesson dispositivos que se utilizan para proteger las lneas de alimentacin de los motores contra cortocircuitos. Su designacin es con la letra F, ej.:F3F.

Elrel auxiliares un elemento similar a un contac tor, pero con contactos solamente auxiliares y se emplean para completar las protecciones y los circuitos automticos demando y control de motores elctricos, es decir soportan pequeas corrientes. Designacin: K4A.

El temporizadores un tipo de rel auxiliar cuyos contactos no se mueven inmediatamente al introducir o quitar corriente a la bobina, sino que su movimientoqueda retrasado con respecto a alguna de estas dos acciones. Existen dos tipos de temporizadores: retardado a la conexin (ON DELAY) y retardado a la desconexin (OFFDELAY). Designacin:K2T.

Los pulsadoresson dispositivos auxiliares de mando provistos de un elemento destinado a ser accionado por la fuerza del dedo o la palma de la mano y que tiene unaenerga de retorno acumulada (resorte). Designacin:S1Q, S2B. Losinterruptores de posicinson utilizados para controlar la posicin de una mquina, permitiendo la puesta en marcha, la disminucin de velocidad o la parada enun sitio determinado o para mandar ciclos de funcionamiento automtico en las mquinas modernas.

Los presostatosson aparatos destinados a la regulacin o al control de una presin o de una depresin en los circuitos neumticos o hidrulicos.

Eldetector inductivoes un fin de carrera que trabaja exento de roces y sin contactos, no est expuesto a desgastes mecnicos y en general es resistente a los efectos delclima. Su empleo es indicado all donde se requieren elevadas exigencias, precisin en el punto de conexin, duracin, frecuencia de maniobras y velocidad de accionamiento.

Eldetector capacitivoes un interruptor de lmite, que trabajan sin roces ni contactos.Puede detectar materiales de conduccin o no conduccin elctrica, que se encuentranen estado slido, lquido o polvoriento, entr e otros: vidrio, cermica, plstico, madera, aceite, agua, cartn y papel.

Los detectores fotoelctricospermiten sealar la presencia o el paso de un objeto a travs de un haz luminoso. Pueden ser de tres tipos: sistema de barrera, reflex y deproximidad.

Laslmparas de sealizacinse utilizan para indicar puesta en marcha, parada, funcionamiento intermitente de un mo tor o un grupo de ellos. DesignacinH1H.

GLOSARIO

AparatoConjunto organizado de piezas que cumple una funcin determinada dentro de un circuito elctrico.

Aparato de mandoAparatos operados en forma manual que, incluidos en los circuitos

auxiliares, permiten comandar los aparatos de maniobra dispuestos

el circuito principal.

AutomticoQue opera por si mismo o por su propio mecanismo, cuando actapor alguna influencia no personal.

Corriente AsignadaCorriente para la cual son diseados los aparatos de maniobra.

ContactorAparato mecnico de conexin que tiene nicamente una posicin

de pausa, no accionada a mano, capaz de establecer, transportar y

cortar corrientes en condiciones de circuitos normales, incluyendo

condiciones de sobrecarga en servicio.

Corriente de cortocircuitoSobreintensidad que se deriva de un cortocircuito debido a una falla o a una conexin incorrecta en un circuito elctrico.

Circuito principal Todas las partes conductoras de un conjunto que forman parte deun circuito cuyo fin es transmitir la energa elctrica.

Circuito auxiliarTodas las partes conductoras de un conjunto de aparamenta de

conexin y mando que forman parte de un circuito cuyo fin es

controlar, medir, sealizar y regular.

ContactoEstado en el que dos partes conductoras destinadas a esta funcin,

se unen con determinada fuerza y permiten el paso de una

corriente elctrica.

Contacto auxiliarContacto dispuesto en un circuito auxiliar. Segn su funcin de

operacin puede ser Normalmente Cerrado (NC), Normalmente

Abierto (NA), Inversor (I) o de paso.

DispositivoElemento de un sistema elctrico por el cual circula corriente, perono consume energa elctrica en cantidad apreciable.

Dispositivo de enclavamientoDispositivo que hace que la operacin de un aparato de maniobras

depende de la posicin o el efecto de uno o ms componentes de

una instalacin.

Interruptor deposicinAuxiliar automtico de mando cuyo mecanismo transmisor es

accionado por una parte mvil de una mquina, cuando esta parte

alcanza una posicin determinada.

Interruptor automticoAparato mecnico de conexin capaz de establecer, transportar y

cortar corrientes en condiciones de circuitos normales y tambin

establecer y transportar durante un tiempo determinado y cortar

corrientes en determinadas condiciones anormales como las de

cortocircuito.

Interruptor de proximidadInterruptor que funciona sin contacto mecnico con la parte mvil.

Rel temporizadorAparato de maniobra con retardo de tiempo electrnico o

electromecnico que, una vez que transcurri un tiempo ajustado,

cierra y/o abre sus contactos.

SobrecargaCondiciones operativas en un circuito elctricamente sano quepodra causar una sobreintensidad.

Tensin de servicioTensin o voltaje verificado in situ entre los conductores quealimentan un aparato o instalacin elctrica.

Visto984vecesArrancadores a Tension Plena: directo y con dos sentidos de giro

Los arrancadores son aparatos de maniobra co n los cuales se lleva a los motores desde que estn en reposo hasta su velocidad de rgimen, mientras se mantienen dentro de lmitesprefijados los valores de la corriente de arranque y el torque del motor.

Veamos algunas definiciones importantes para esta unidad:

CIRCUITO PRINCIPALCircuito que contiene equipos elctricos para generar, transformar, distribuir, conectar/desconectar o consumir energa elctrica.

Para nuestro caso se refiere al circuito donde se encuentran los dispositivos de maniobra y proteccin de los motores.

CIRCUITO AUXILIARComprende todas las partes conductivas de una combinacin de aparatos de maniobra que pertenecen a un circuito (con excepcin del circuito principal) que seutiliza para comando, medicin, avisos, regulacin, enclavamiento, procesamiento de datos u otros.

ARRANCADORES A TENSIN PLENAARRANQUE DIRECTOSe denomina arranque directo, a la forma en que se le aplica la tensin a un motor para su proceso de arranque, en este caso, se le aplica la tensin nominal a travsdel contactor y dispositivos de proteccin como los fusibles y rel trmico.

Esta forma de arranque tiene la ventaja que el motor desarrolla en el arranque su torque mximo cuando la carga as lo requiera. El inconveniente es que toma unacorriente de arranque mxima en algunos casos hasta 10 veces, recomendable paramotores de baja potencia pudiendo llegar como mximo a 10 HP.

En lo posible los motores trifsicos asin crnicos con rotor de jaula de ardilla se arrancan en forma directa.

FuncionamientoMediante el accionamiento del pulsador S1Q se excita la bobina del contactor K1M. El contactor conecta al motor y se enclava a travs del contacto auxiliarK1M/13-14 y del contacto cerrado del pulsador de parada S0Q que se encuentra en estado de reposo. Al accionar el pulsador S0Q desconecta el contactor K1M.

En caso de sobrecarga, se activa el cont acto de apertura 95-96 en el rel trmico F2F. Se interrumpe el circuito de la bobi na; el contactor K1M desconecta el motor

AplicacionesMquinas herramientas.

Compresoras.

Ventiladores.

Bombas de agua, etc.

ARRANQUE DIRECTO CON DOS SENTIDOS DE GIROEn este caso se combinan do s tipos de arranques en directo con la diferencia de que uno de ellos gira hacia la derecha y el otro hacia la izquierda.

Es importante tomar medidas de seguridad ante la eleccin de un sentido de giro, no debiendo ingresar el otro sentido porque se producira un corto circuito debido ala inversin de fases. Luego todas las consideraciones tomadas para el arranque en directo son idnticas en una inversin de giro.

Circuito principal: Arranque con inversin de giro

FuncionamientoAl accionar el pulsador S1B se excita la bobina del contactor K1B. El contactor conecta al motor en marcha a la derecha y se autoenclava a travs de sucontacto auxiliar K1B/13-14. El contacto NA (Normalmente Abierto) K1M/21-22 bloquea elctricamente la conexin de K2B.

El accionamiento del pulsador S2B conecta K2B (motor marcha a la izquierda). Para la conmutacin del sentido de giro, ha de accionarse previamente,dependiendo de la aplicacin, el pulsador de parada S0Q o directamente el pulsador para el sentido opuesto de marcha.

En caso de sobrecarga, se activa el cont acto de apertura 95-96 en el rel trmico F2F.

AplicacionesFrenado a contramarchas de motores asncronos.

Montacargas.

Puertas corredizas.

Ascensores, etc.

Arrancadores a Tension Plena: CONEXIN DAHLANDER y BOBINADOS INDEPENDIENTES

CONEXIN DAHLANDER, 1 SENTIDO DE GIRO, 2 VELOCIDADESEsta clase de motor slo permite la obtencin de dos velocidades (4 y 8 polos, 6 y 12 polos, etc.); contiene 6 bornes.En funcin de sus caractersticas, los moto res pueden ser de potencia constante, parconstante o de par y potencia variables.

Para una de las velocidades, la red est conectada a los tres bornes correspondientes, para la segunda stas unidas entre ellas y la red conectada conlos otro tres bornes.

A menudo el arranque se efecta directamente tanto en gran velocidad como en pequea velocidad.

FuncionamientoEl pulsador S1Q acciona el contactor de red K1M (velocidad lenta), el cual se enclava a travs de su contacto 13-14.

El pulsador S2Q acciona el contactor K2M, y mediante su contacto NA 43-44, al contactor de red K3M, stos se enclavan a travs de K2M/13-14.

Para conmutar de una velocidad a otra, ser necesario accionar el pulsador S0Q de parada.

La desconexin se realiza con S0Q.

AplicacionesMquinas herramienta, maquinaria de la industria textil.

Compresores.

Cintas transportadoras.

Prensas de imprimir.

Mquinas de lavar.

Bombas de mbolo, etc

BOBINADOS INDEPENDIENTES, 1 SENTIDO DE GIRO, 2 VELOCIDADES

Este tipo de motor contiene dos arro llamientos estatricos elctricamente independientes, que permite obtener dos velocidades en una relacin cualquiera.

Los devanados pequea velocidad debe n soportar los esfuerzos mecnicos y elctricos que resultan del funcionamiento del motor en gran velocidad. A veces,

tal motor funcionando en pequea velocidad absorbe una intensidad mayor que en gran velocidad.

Tambin en este tipo de arranque para conmutar de una velocidad a otra puede o no ser necesario parar el motor.

Arrancadores a tension reducida: estrella-triangulo y estatorico con resistencias

ARRANCADORES A TENSIN REDUCIDAARRANQUE ESTRELLA-TRIANGULOEste arranque slo puede ser aplicado a los motores donde los dos extremos de los tres devanados del estator tengan salidas sobre la placa de bornes y donde elacoplamiento en tringulo corresponda a la tensin de la red (ejemplo: para red 380V, es preciso un motor 380V /660V ).

Este procedimiento consiste en arrancar el motor conectando sus devanados en estrella. Estos se encuentran alimentados con una tensin igual a la tensin de lared dividida por 3 o sea un 58% de la tensin nominal.

El par se reduce con relacin al cuadrado de la tensin de alimentacin y es igual a un tercio del par proporcionado por un motor de arranque directo. La corriente en lalnea se reduce en la misma proporcin.

En el segundo tiempo, se suprime el acoplamiento en estrella y se acoplan los devanados en tringulo. Cada devanado est alimentado con la tensin de la red; elmotor recupera sus caractersticas naturales.

El par motor es pequeo durante todo el acoplamiento estrella y la velocidad estabilizada al final de este tiempo, puede ser muy baja si el par resistente eselevado.

Aparecen entonces puntas importantes de corriente y de par al pasar de estrella a tringulo. A partir de cierta potencia es aconsejable, bien renunciar al acoplamientoestrella tringulo o bien utilizar una variante que permita limitar los fenmenos transitorios.

La In es la que nos da el fabricante para la tensin ms baja de la placa de caractersticas. Por ej., motor 10 HP, 220/380V, intensidad a 220V: 25,7 A ,intensidad a 380V: 14,9 A. Debemos consider ar para el dimensionado el valor de la In = 25,7 A, ya que es en la conexin tringulo cuando este motor desarrollasu potencia nominal.

Funcionamiento- El pulsador S1A acciona el temporizador K4T y el contactor estrella K2M.

- K2M se excita y aplica tensin al contactor de red K1M a travs de su contacto auxiliar K2M/13-14.

- K1M se enclava a travs de sus contactos auxiliares K1M/13-14 y 43-44.

- K1M conecta al motor M1 en estrella.

- Despus de transcurrido el tiempo ajus tado en K4T, se abre el circuito de K2M.

- A los 50 ms se cierra el circuito K3M. El contactor K2M se desexcita.

- K3M se excita y conecta al motor M1 a la tensin plena de la red.

- Simultneamente, el contacto NC K3M/21-22 secciona el circuito K2M, evitando la reconexin en estrella.

- Solamente ser posible un nuevo arranque si se ha producido la desconexin: con el pulsador S0A o por sobrecarga, a travs del contacto NC

del rel trmico F2F/95-96.

AplicacionesMquinas arrancando en vaco.

Ventiladores y bombas centrfugas de pequea potencia.

ARRANQUE ESTATRICO CON RESISTENCIASEl objetivo de intercalar resistencias de uno o varios escalones es reducir la corriente transitoria y el torque durante el arranque.

En el caso de arrancadores con un escaln, la corriente transitoria puede ser hasta tres veces la intensidad asignada del motor. En los arrancadores de variosescalones, las resistencias pueden disearse para obtener corrientes transitorias que sean solo de 1,5 a 2 veces la corriente asignada; sin embargo el torque serbastante reducido.

Veamos la figura siguiente que grafica lo explicado anteriormente:

Funcionamiento- El pulsador S1Q acciona al contactor K1M y al temporizador K3T.

- El motor se encuentra conectado a la red con resistencia: R1A.

- De acuerdo al ajuste de tiempo, el contacto NA K3T/17-18 excita la bobina del contactor K2A.

- K2A puentea el escaln de arranque R1A y el motor gira con la velocidad asignada.

- La parada se efecta mediante el pulsador S0Q, y en caso de sobrecarga con el contacto NC/95-96 del rel trmico F2F.

AplicacionesMquinas de fuerte inercia:

Compresores de refrigeracin.

Maquinaria para la madera.

Mquinas tensoras.

Ascensores.

Escaleras automticas, etc.

Visto1259vecesArranque Estatrico con Autotransformador

ARRANQUE ESTATRICO CON AUTOTRANSFORMADOREste tipo de arranque se usa cuando se desea reducir la corriente transitoria de arranque y de rgimen procedente de la red a niveles ms bajos que el arranquecon resistencias estatricas pero con el mismo par de arranque.

Al motor se le alimenta a travs de un autotransformador, con una tensin reducida de aproximadamente 70% de la tensin asignada de empleo. De este modo lacorriente se reduce a la mitad de la intensidad de arranque transitoria en la conexin directa.

FuncionamientoLas figuras nos muestran los circuitos para este arranque. A continuacin describimos su modo de operacin:

- Al accionar el pulsador S1Q se conectan el temporizador K4T y la bobina del contactor K1A, que nos conecta el prim ario del autotransformador a la red yel secundario, a travs del contactor K3A, lo conecta al motor, con lo que este arranca a tensin reducida.

- Transcurrido el tiempo de temporizacin de K4T, este desconecta K1A y conecta K2M. Adems K2M desconecta K3A y el motor funciona en rgimennormal de plena marcha.

Slo ser posible un nuevo arranque si se acciona el pulsador S1Q o disparan los dispositivos de proteccin F2F.

AplicacionesMquinas de fuerte potencia o de fuerte inercia en los casos donde la reduccide la punta de intensidad es un criterio importante.

Arranque Rotorico con Resistencias

ARRANCADOR PARA MOTOR DE ANILLOS ROZANTES

ARRANQUE ROTRICO CON RESISTENCIASEste tipo de arranque consiste en instalar resistencias en el circuito del rotor del motor.

A diferencia de los arrancadores estatricos, el torque de arranque es proporcional a la corriente tomada de la red. El nmero de escalones o pasos del arrancador estdeterminado por la corriente de arranque transitoria mxima admisible y por las caractersticas del motor.

Funcionamiento- El pulsador S1Q acciona el contactor K1M y el motor empieza a funcionar con todos los grupos de resistencias conect adas con el rotor. El contactor K1Mcierra el contacto de retro alimentacin 13-14 y ste conecta el rel temporizado K1T.

- Transcurrido el tiempo, K1T/17-18 conduce la tensin a K11A. El contactor escalonado K11A desconecta el escaln de arranque R1A y a travs deK11M/13-14 lanza el temporizador K2T.

- La secuencia anterior se repite K12A, K2T, K13A y K3T.

- El contactor de escaln final se enclava a travs de K13A/13-14, desconectando a travs de K13A los contactores escalonados K11A y K12A,adems de los temporizadores K1T, K2T y K3T. El contactor de escaln final K13A cortocircuita los anillos rozantes del rotor; el motor gira con velocidadasignada.

- Al igual que en la mayora de los casos anteriores, la desconexin se efecta mediante el accionamiento del pulsador de parada S0Q o por la accin de eldispositivo de proteccin F2F.

Aparato de mandoS0Q Parada : 01 1NC (Un contacto normalmente cerrado)

S1Q Marcha : 10 1NA (Un contacto normalmente abierto)

K1M : 11 (1NA + 1NC)

K11A : 22 (2NA + 2NC)

K12A : 22 (2NA + 2NC)

K13A : 22 (2NA + 2NC)

K1T : 11 (1NA + 1NC)

K2T : 11 (1NA + 1NC)

K3T : 11 (1NA + 1NC)

F2F : 01 (1NC)

F3F : I segn la potencia de la bobina K1M + K13A +K3T

AplicacionesMquinas de arranque en carga, de arranque progresivo.

Gras.

Puentes gra.

Ascensores.

Montacargas.

Maquinaria para imprimir papel.

Compresores de pistn.

Bombas volumtricas.

Cizallas.

Maquinas trituradoras, etc.

Sistemas de Frenado: Motores Trifasicos Asincronos con Rotor en Cortocircuito por electrofreno

tamao de la fuente

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GLOSARIO

AparatoConjunto organizado de piezas que cumple una funcin

determinada dentro de un circuito elctrico.

Aparato de mandoAparatos operados en forma manual que, incluidos en los

circuitos auxiliares, permiten comandar los aparatos de

maniobra dispuestos en el circuito principal.

ArrancadorCombinacin de todos los aparatos requeridos para el

arranque y la parada de un motor elctrico en relacin con

una proteccin contra sobrecarga apropiada.

Corriente AsignadaCorriente para la cual son diseados los aparatos de

maniobra.

Dispositivo deDispositivo que hace que la operacin de un aparato de

enclavamientomaniobras depende de la posicin o el efecto de uno o ms

componentes de una instalacin.

Tiempo de arranqueTiempo que se extiende desde la conexin hasta que el motor

alcanza la velocidad de rgimen.

Autotransformador deSe utiliza para implementar un arranque suave de motor con

arranquejaula de ardilla. El autotransformador con una relacin

adecuada reduce la tensin en bornes del motor durante el

arranque.

ContactoEstado en el que dos partes conductoras destinadas a esta

funcin, se unen con determinada fuerza y permiten el paso

de una corriente elctrica.

Contacto auxiliarContacto dispuesto en un circuito auxiliar. Segn su funcin

de operacin puede ser Normalmente Cerrado (NC),

Normalmente Abierto (NA), Inversor (I) o de paso.

Rel temporizadorAparato de maniobra con retardo de tiempo electrnico o

electromecnico que, una vez que transcurri un tiempo

ajustado, cierra y/o abre sus contactos.

Tensin de servicioTensin o voltaje verificado in situ entre los conductores

que alimentan un aparato o instalacin elctrica.

SISTEMAS DE FRENADO

INTRODUCCINSi un motor elctrico se desconecta de la lnea de alimentacin, debido a la inercia, ste tarda algn tiempo en detenerse e, incluso, puede acelerarse o empezar a girar en sentidocontrario despus de parado, debido al peso de la carga, como en los casos de gras puente, montacargas, ascensores, etc.

Cuando por necesidad del sistema o mquina acoplada a un motor se desea que sta pare inmediatamente despus de desconectar el motor de la lnea de alimentacin, o bien que sepueda disminuir su velocidad, se recurre a algn tipo o sistema de frenado que haga esto posible.

curspo control motores

FRENADO DE MOTORES TRIFSICOS ASNCRONOS CON ROTOR ENCORTOCIRCUITOEn numerosas aplicaciones de los motores trifsicos asncronos de rotor en cortocircuito, es necesario disponer de un sistema seguro que permita frenar el motor en un momentodeterminado; es decir, es necesario disponer de un par de frenado. Esto sucede, por ejemplo, en mquinas herramientas donde la precisin del trabajo o la seguridad delpersonal exigen un rpido bloqueo de la mquina accionada y tambin durante la operacin de ascensores.

Los procedimientos ms empleados para frenar los motores trifsicos asncronos son los siguientes:

- Frenado por electrofreno.

- Frenado a contracorriente.

- Frenado por inyeccin de corriente continua.

FRENADO POR ELECTROFRENOPara el frenado de los motores trifsicos asncronos, se utilizan tres tipos de frenado por electrofreno que se basan en un sistema de plato mvil solidario al eje delmotor, y de unas zapatas o bandas de frenado que actan sobre l:

- Freno por electroimn.

-Freno electrohidrulico.

-Freno incorporado en el motor.

En los dos primeros casos de los frenados indicados, el plato esta fijo al eje del motor y las zapatas son accionadas, bien sea por un electroimn o un accionamientoelectrohidrulico; mientras que en el caso de freno incorporado en el motor, es el plato el que se desliza y presiona contra la banda de frenado al desconectar elmotor de la lnea de alimentacin.

FRENO POR ELECTROIMNEste tipo de freno, consiste en un electroimn que puede ser monofsico o trifsico, que se conecta de forma que cuando el motor est girando,el electroimn est excitado y mantiene abiertas las zapatas de frenado, permitiendo que el eje