monografia_vid_2003

Upload: jorge-villanueva-zapata

Post on 10-Apr-2018

224 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

  • 8/8/2019 MONOGRAFIA_VID_2003

    1/77

    SERVICIO NACIONAL DE

    ADIESTRAMIENTO EN TRABAJO

    INDUSTRIAL

    ZONAL LAMBAYEQUE CAJAMARCA NORTE

    PROYECTO DE INNOVACION Y/O

    MEJORA EN EL PROCESO DE

    PRODUCCION

    ELECTROTECNIA INDUSTRIAL

    CHICLAYO-PERU

    2010

  • 8/8/2019 MONOGRAFIA_VID_2003

    2/77

    DEDICATORIAS

    A DIOS:

    Por darnos la vida, salud e inteligencia para superarnos como

    persona da a da

    A NUESTROS PADRES Y SERES QUERIDOS:

    Por el apoyo incondicional que nos brindaron en todo

    momento para lograr nuestros objetivos.

    A LA INSTITUCION:

    Por contar con el personal calificado y de esta manera

    inculcarnos enseanzas en sus aulas del saber

    A NUESTROS INSTRUCTORES:

    Que con ahnco nos brindaron sus conocimientos, haciendo de

    nosotros profesionales con ganas de salir a hacer la diferencia

  • 8/8/2019 MONOGRAFIA_VID_2003

    3/77

    AGRADECIMIENTO

    A Dios por darnos sus bendiciones y dotarnos de inteligencia

    para realizar cosas que puedan ayudarnos a ser mejores cada

    da.

    A nuestros padres que con sacrificio y esfuerzo nos brindaron

    su apoyo incondicional

    Los autores.

  • 8/8/2019 MONOGRAFIA_VID_2003

    4/77

    DATOS DEL PARTICIPANTE

    ESPECIALIDAD:

    PARTICIPANTE:

    DNI:

    INGRESO:

    ID:

    E-MAIL:

  • 8/8/2019 MONOGRAFIA_VID_2003

    5/77

    DATOS DEL PARTICIPANTE

    ESPECIALIDAD: ELECTROTECNIA INDUSTRIAL

    PARTICIPANTE:

    DNI:

    INGRESO:

    ID:

    E-MAIL:

  • 8/8/2019 MONOGRAFIA_VID_2003

    6/77

    DENOMINACIN DEL PROYECTO DE INNOVACIN

    OPTIMIZACION DEL CONTROL DEL SISTEMA DE DESCARGA DE

    HORNOS

    Datos de la empresa:

    Nombre de la empresa:

    Representante legal:

    RUC:

    Direccin:

    Rubro:

    Seccin:rea de

    Fecha de realizacin:

  • 8/8/2019 MONOGRAFIA_VID_2003

    7/77

    ANTECEDENTES

    El sistema de control estaba implementado con contactores y

    temporizadores con lgica cableada, por su naturaleza haba excesivo

    cableado que hacia lenta la bsqueda de soluciones en caso de fallas.

    El sistema tena consecutivas fallas en los contactores y temporizadores,

    ocasionando continuas paradas.

    Estas paradas retrazaban la produccin y mantenan el personal

    ocupado en el mantenimiento del tablero y desatorando los

    descargadores cada vez que ocurra un defecto.

  • 8/8/2019 MONOGRAFIA_VID_2003

    8/77

    OBJETIVOS

    OBJETIVO GENERAL

    DISEAR E IMPLEMENTAR UN SISTEMA DE CONTROL EN BASE A UN

    SECUENCIADOR ZELIO

    OBJETIVOS ESPECIFICOS

    Seleccionar el secuenciador adecuado para implementar el sistema de

    control

    Disear el circuito y el programa del secuenciador segn requerimientos

    de funcionamiento del sistema

    Implementar el nuevo sistema.

  • 8/8/2019 MONOGRAFIA_VID_2003

    9/77

    FUNDAMENTOS TEORICOS Y MATERIALES A EMPLEAR

    CONTROLADOR LGICO PROGRAMABLE

    Equipo electrnico inteligente diseado en base a microprocesadores que

    consta de unidades y mdulos que cumplen funciones especficas, tales como

    unidades de control, de procesamiento que se encarga de casi todo el control

    del sistema.

    Mdulo que permite recibir informacin de todos los sensores y comandar

    todos los actuadotes del sistema.

    Es utilizada para automatizar sistema electrnico, elctrico, neumtico e

    hidrulico de control discreto y analgico.

    -Su bajo costo que presenta comparado con la adquisicin de una serie de

    equipos que pueden hasta cierto grado realizar estas funciones, tales como

    redes auxiliares, temporizadores, contactotes.

    VENTAJAS:

    Respecto a la alternativa comercial se suma la capacidad que tiene para

    integrarse con los otros equipos a travs de medios de comunicacin, estas

    posibilidades cada da toman mayor aceptacin en la industria por lo que

    significa comunicarse con los otros equipos por un costo adicional razonable.

    Son estas las razones que ayudan a analizar antes de tomar una decisin,

    cuando se requiere automatizar un sistema .Sin duda hoy en da el PLC

    presenta una buena alternativa para la automatizacin.

  • 8/8/2019 MONOGRAFIA_VID_2003

    10/77

    VENTAJA DE LOS PLC RESPECTO A LA LOGICA CONVENCIONAL.

    Menor costo.-

    Por que prescinde del uso de dispositivos electromecnicos y electrnicos tales

    como. Redes auxiliares, temporizadores, algunos controladores contactores,

    etc. Ya que estos dispositivos deben ser programados en le PLC sin realizar

    una inversin adicional.

    Menor espacio.-

    Un tablero de control que gobierna un sistema automtico mediante PLC, es

    mucho ms compacto que si se contactara con dispositivos convencionales.Esto se debe a que el PLC esta en condiciones de asumir todas esas funciones

    de control, y por lo tanto no ocupara mucho espacio que los otros equipos.

    Confiabilidad.-

    La probabilidad de que un PLC pueda fallar por razones de fabricacin es

    insignificante, exceptuando los errores humanos que pueden surgir en algunaspartes vulnerables (modulo de salida). Y como sus componentes son de estado

  • 8/8/2019 MONOGRAFIA_VID_2003

    11/77

    slido con pocas partes mecnicas mviles hacen que el equipo tenga una

    elevada confiabilidad.

    Versatibilidad.-

    Radica en que puedes realizar grandes modificaciones en el funcionamiento de

    un sistema automtico, como tambin realizar un nuevo programa y mnimos

    cambios de cableado.

    Poco mantenimiento.

    Por que cuenta con muy poco componentes electromecnicos no requiere un

    mantenimiento continuo, si no mantenerlo fsicamente limpio y sus terminales

    bien conectados.

    Fcil instalacin.-

    Debido a que el cableado de los dispositivos tanto de entrada como de salida

    se realiza de la misma forma, adems que no es necesario mucho cableado y

    su instalacin es sencilla que se requiere de conocimientos tcnicos bsicos.

    Compatibilidad con dispositivos sensores y actuadotes.-

    Actualmente las normas establecen que los sistemas y equipos deben ser

    diseados bajo un modulo abierto, es decir que puedan ser de fcil conexin y

    manejo as sean de diferentes marcas y/o modelos.

    Integracin en redes industriales.-

    El elevado avance de las comunicaciones a conllevado a que estos equipos

    tengas capacidad de comunicarse en los niveles tcnicos y administrativos de

    la planta

    .

    Deteccin de fallas.-

  • 8/8/2019 MONOGRAFIA_VID_2003

    12/77

    Dispone de una deteccin sencilla ya que cuenta con leds indicadores de

    diagnsticos tales como estado del CPU, bateras, terminales de E/S, etc.

    Fcil programacin.-

    Por la sencilla razn que no se necesita conocimientos avanzados en el

    manejo de PC, solamente es necesarios conceptos bsicos salvo algunas otras

    presentaciones, sus instrucciones y comandos

    son transparentes y entendibles, requiriendo poco tiempo para lograr ser un

    experto.

    Menor consumo de energa.

    Como es de conocimiento cualquier equipo electromecnico y electrnico

    requiere de un consumo para su dicho funcionamiento. Sin embrago el

    consumo del PLC es muy inferior, que en el tiempo se produce en un ahorro

    sustancial.

    Lugar de instalacin.-

    Debido a que presenta en cuanto a los requisitos que debe cumplir para su

    instalacin tales como de nivel temperatura: puede encontrrsele en casi

    cualquier lugar hasta en lugares hostiles.

    DESVENTAJAS

    Mano de obra especializada.

    Centraliza el proceso.

    Condiciones ambientales apropiadas.

    Mayor costo para controlar tareas muy pequeas o sencillas

  • 8/8/2019 MONOGRAFIA_VID_2003

    13/77

    TIPOS DE PLC

    SISTEMA DE CONFIGURACION.-

    Una de las cosas que se debe evitar el tcnico que tiene la responsabilidad de

    seleccionar el PLC. Es conocer los tipos de controladores que se fabrican.

    Los fabricantes de PLC cuando disean sus equipos, no lo hacen pensando en

    la necesidad especifica del cliente. Por lo tanto es el cliente que tiene la

    responsabilidad de seleccionar su equipo de acuerdo a sus necesidades.

    CONFIGURACION COMPACTO:

    Se le denomina as aquellos PLC que utilizando poco espacio en su

    construccin, se rene la estructura bsica del hardware de un controlador

    programaba, tal la fuente de alimentacin, la CPU, la memoria y las interfaces

    de E/S.

  • 8/8/2019 MONOGRAFIA_VID_2003

    14/77

    CONFIGURACION MODULAR:

    Son aquellos que se caracterizan por su modularidad, esto significa que

    pueden ser Configurada (armadas) de acuerdo a las necesidades, logrando

    mayor flexibilidad. Cuando se decide instalar controladores modulares hay que

    seleccionar cada uno de los componentes empezando en primer lugar por el

    cerebro del PLC esto es la unidad central ellos varan de acuerdo a su

    capacidad de memoria del usuario, tiempo de ejecucin y software requerido,

    en otras palabras de acuerdo a la complejidad de la tarea de automatizacin.

    En segundo lugar hay que tener presente y tipo y cantidad de mdulos de

    entradas/salida digitales analgicas, mdulos inteligentes, etc.

    En tercer lugar, la fuente de alimentacin segn la potencia que consume CPU,

    mdulos E/S, perifricos mas mdulos futuros y finalmente, el tamao del rack

    conociendo de antemano todos los mdulos y pensando tambin en

    expansiones futuras.

    Las ventajas y desventajas de la configuracin modular son:

    *Son ms caras que los compactos y varan de acuerdo a la configuracin del

    PLC.

    *Las ampliaciones son de acuerdo a las necesidades, por lo general mdulos

    E/S discreto o analgico.

    *Utiliza mayor espacio que los compacto.*Su mantenimiento requiere mayor tiempo.

    Las aplicaciones que se pueden desarrollar con estos tipos de PLC son ms

    verstiles, que van desde pequeas tareas como los de tipo compacto, hasta

    procesos muy sofisticados.

    MODULOS O INTERFASES DE ENTRADA Y SALIDA (E/S)

  • 8/8/2019 MONOGRAFIA_VID_2003

    15/77

    Los mdulos de entrada y salida tienen la misin de proteger y aislar la etapa

    de control que esta conformada principalmente por el microcontrolador del

    PLC, de todos los elementos que se encuentran fuera de la unidad central de

    proceso ya sean sensores o actuadores.

    Los mdulos de entrada y salida hacen las veces de dispositivos de interfase,

    que entre sus tareas principales estn las de adecuar los niveles elctricos

    tanto de los sensores como de los actuadores o elementos de potencia, a los

    valores de voltaje que emplea el microcontrolador que normalmente se basa en

    niveles de la lgica TTL, 0 VCD equivale a un 0 lgico, mientras que 5 VCD

    equivale a un 1 lgico.

    Para que los mdulos de entrada o salida lleven a cabo la tarea de aislar

    elctricamente al microcontrolador, se requiere que este no se tenga contacto

    fsico con los bornes de conexin de ya sean de los sensores o actuadores,

    con las lneas de conexin que se hacen llegar a los puertos de entrada o

    salida del microcontrolador.

    La funcin de aislamiento radica bsicamente en la utilizacin de un elemento

    opto electrnico tambin conocido como opto acoplador, a travs del cual se

    evita el contacto fsico de las lneas de conexin que estn presentes en la

    circuitera, el dispositivo opto electrnico esta constituido de la siguiente

    manera.

  • 8/8/2019 MONOGRAFIA_VID_2003

    16/77

    Opto acoplador por fototransistor.

    Circuitera y bornes de conexin de los mdulos.

    Existen distintos mdulos de entrada y salida de datos, la diferencia principal

    depende de los distintos tipos de seales que estos manejan, esto quiere decir

    que se cuenta con mdulos que manejan seales discretas o digitales, y

    mdulos que manejan seales analgicas.

  • 8/8/2019 MONOGRAFIA_VID_2003

    17/77

    A los mdulos de entrada de datos se hacen llegar las seales que generan los

    sensores. Tomando en cuenta la variedad de sensores que pueden emplearse

    en un proceso de control industrial, existen dos tipos de mdulos de entrada los

    cuales se describen a continuacin.

    Mdulos de entrada de datos discretos.- Estos responden tan solo a dos

    valores diferentes de una seal que puede generar el sensor. Las seales

    pueden ser las siguientes:

    a) El sensor manifiesta cierta cantidad de energa diferente de cero si detecta

    algo.

    b) Energa nula si no presenta deteccin de algo.

    Un ejemplo de sensor que se emplean en este tipo de mdulo es el que se

    utiliza para detectar el final de carrera del vstago de un pistn.

    Para este tipo de mdulos de entradas discretas, en uno de sus bornes se tiene

    que conectar de manera comn una de las terminales de los sensores, para

    ello tenemos que ubicar cual es la terminal comn de los mdulos de entrada.

    Fragmento de un mdulo de salida de CD.

  • 8/8/2019 MONOGRAFIA_VID_2003

    18/77

    Mdulos de entrada de datos analgicos.- Otro tipo de mdulo de entrada es

    el que en su circuitera contiene un convertidor analgico digital (ADC), para

    que en funcin del sensor que tenga conectado, vaya interpretando las distintas

    magnitudes de la variable fsica que s esta midiendo y las digitalice, para que

    posteriormente estos datos sean transportados al microcontrolador del PLC.

    Un ejemplo de sensor que se emplean con este tipo de mdulo es el que mide

    temperatura.

    Fragmento de un mdulo de salida de CA.

    A travs de los mdulos de salida de datos se hacen llegar las seales que

    controlan a los actuadores. Aqu tambin se debe de tomar en cuenta los

    distintos tipos de actuadores que pueden ser empleados en un proceso decontrol industrial. Existen dos tipos de mdulos de salida los cuales se

    describen a continuacin.

    Mdulos de salida de datos discretos.- Estos transportan tan solo dos

    magnitudes diferentes de energa para manipular al actuador que le

    corresponde.

  • 8/8/2019 MONOGRAFIA_VID_2003

    19/77

    Mdulos de salida de datos analgicos.- Esta clasificacin de modulo sirve

    para controlar la posicin o magnitud de una variable fsica, por lo que estos

    mdulos requieren de la operacin de un convertidor digital analgico (DAC).

    Fragmento de un mdulo de entrada de CD y/o CA.

    Para las distintas clases de mdulos ya sean de entrada o salida, se deben de

    tomar en cuenta los valores nominales de voltaje, corriente y potencia que

    soportan, ya que dependiendo de la aplicacin y de la naturaleza del proceso

    que se tiene que automatizar, existen mdulos de corriente directa y mdulos

    de corriente alterna.

    PROCEDIMIENTO DE INSTALACIN DEL PLC

    No cabe duda, que un sistema bien instalado y protegido es ms confiable,

    seguro y disponible, de all la importancia de tratar el tema con la seguridad de

    dar al lector las herramientas necesarias para su ejecucin, sea cual fuera eltipo y marca de PLC que decida instalar.

  • 8/8/2019 MONOGRAFIA_VID_2003

    20/77

    Lo que a continuacin se tratar, es una serie de recomendaciones y

    sugerencias dadas por diversos fabricantes, y que el instalador deber tener

    presente para realizar el montaje, cableado y proteccin del PLC.

    Recuerde que en los manuales de instalacin y operacin del fabricante, se

    mencionan estos criterios: solictelo para efectuar su instalacin con mayor

    detalle, y es posible, que encuentre especificaciones tcnicas precisas de

    algunos equipos o dispositivos de instalacin.

    MONTAJE

    Son todos aquellos criterios de disposicin y fijacin del PLC,

    Se recomienda en principio respetar las sugerencias del fabricante para su

    montaje, ya que son ellos quienes establecen sus directrices para garantizar su

    ptimo funcionamiento. Lo que a continuacin se ver son justamente los

    criterios y recomendaciones ms importantes que involucra a la mayora de

    controladores.

    MONTAJE HORIZONTAL

    Se denomina as, cuando el PLC del tipo compacto o cuando todos los

    mdulos del tipo modular se disponen en forma horizontal, ya sea en una fila o

    en varias filas.

    La fijacin puede ser de dos formas mediante el enganche por la parte

    posterior sobre carriles normalizados DIN (35mm) o mediante tornillos en sus

    extremos, para ambos casos de preferencia el montaje deber estar sobre una

    placa metlica (al mismo potencial), para evitar interferencias y como mnimo

    ser necesario unir todos los carriles con conductores de baja resistencia.

    PROTECCIN ELCTRICA

  • 8/8/2019 MONOGRAFIA_VID_2003

    21/77

    Como todo sistema o aparato elctrico y/o electrnico, la proteccin representa

    una de las partes fundamentales en el proceso de instalacin.

    Por consiguiente, es evidente que el PLC por ser una aparato electrnico

    bsicamente no est inmune a sufrir eventuales contingencias durante su

    periodo de vida, es por ello la necesidad de protegerlo en sus diferentes partes

    especialmente en aquellas donde la probabilidad de ocurrencia es mayor que

    en otras , como es el caso de los mdulos de salida.

    Es conveniente que en la medida que s proyecte todos los detalles de

    seleccin, configuracin, montaje, cableado y proteccin de un PLC quede en

    esta ltima parte contemplado las recomendaciones dadas para atenuar todo

    tipo de interferencias, que tarde o temprano es perjudicial al PLC.

    Para ello es importante tener presente:

    Separacin fsica entre equipos y lneas.

    Puesta a tierra de todas las piezas metlicas inactivas.

    Apantallamiento.

    Elementos supresores de ruido y sobretensin, etc.

    REL PROGRAMABLE ZELIO-LOGIC

    PRESENTACIN

  • 8/8/2019 MONOGRAFIA_VID_2003

    22/77

    Al estar destinado a facilitar el cableado elctrico de soluciones inteligentes, el

    rel programable es muy fcil de poner en marcha. Su flexibilidad y sus buenos

    resultados le permitirn realizar importantes ganancias de tiempo y de dinero.

    FUNCIONES DEL MEN PRINCIPAL

    REGUL. RELOJ

  • 8/8/2019 MONOGRAFIA_VID_2003

    23/77

    Hora de verano/hora de invierno

    Da de la semana

    Horas-Minutos

    PROGRAM.

    Esta funcin permite introducir el esquema que hace que el rel programable

    funcione. Este programa est escrito en esquema de mando. La programacin

    en esquema de mando est descrita en el captulo siguiente. Esta funcin

    puede protegerse con una contrasea.

    VISU.

    Esta funcin permite visualizar y modificar los parmetros de los bloques

    funcin, que no estn bloqueados, introducidos en el esquema de mando.

    Permite adems seleccionar la informacin que aparezca en la tercera lnea de

    la pantalla del rel programable.

    RUN/STOP

    Esta funcin permite poner en marcha o parar el programa contenido en el rel

    programable:

    RUN: El programa se lanza.

    STOP: El programa se para, las salidas estn desactivadas.

    CONFIG.

    Esta funcin contiene todas las opciones de configuracin del rel programable

    (Ver el cuadro siguiente).

    BORR PROMAG

    Esta funcin permite borrar la totalidad del esquema contenido en el rel

    programable. Se puede proteger con una contrasea.

    TRANSFER.

    Esta funcin transferira los contenidos del rel programable

    MODUL -> PC: Transferencia hacia el software de programacinPC -> MODUL: Carga por el programa de programacin

  • 8/8/2019 MONOGRAFIA_VID_2003

    24/77

    MODUL -> MEM: Transferencia a la EEPROM amovible

    MEM -> MODUL: Carga a partir de la EEPROM amovible

    PROG. INFO.

    Esta funcin permite visualizar todos los elementos necesarios para la

    introduccin de un esquema de mando.

    * La memoria EEPROM amovible permite transferir el contenido del rel

    programable sin que sea necesario ningn programa de programacin y sin

    que sea necesario introducir una aplicacin idntica en otro rel programable.

    Sin embargo, no es indispensable para el funcionamiento del rel programable.

    FUNCIONES DEL MEN DE CONFIGURACIN

    CONTRASEA

    Autoriza o no el acceso a ciertas funcionalidades.

    IDIOMA

    Eleccin del idioma.

    FILT.

    Seleccin del filtrado de las entradas (entradas rpidas). Esta funcin se

    puede proteger con una contrasea.

    Zx = TECLAS

    Activacin / desactivacin de los botones de Zx. Esta funcin se puedeproteger con una contrasea.

    AYUDA

    Activacin / desactivacin de la ayuda automtica.

    ESQUEMAS DE MANDO

  • 8/8/2019 MONOGRAFIA_VID_2003

    25/77

    Gracias al rel programable podemos utilizar interruptores sencillos en lugar de

    contactores de posicin. En el esquema de cableado de la derecha aparecen

    como S1 y S2.

    S1 y S2 estn conectados a las entradas I1 y I2 del rel programable. El

    principio de funcionamiento es el siguiente: cada cambio de estado de las

    entradas I1 y I2 provoca un cambio de estado de la salida Q1 que dirige la

    lmpara H1. El esquema de mando utiliza funcionalidades de base como la

    puesta en paralelo y en serie de contactos pero tambin la funcin inversa con

    la marca I1 e I2

    CONEXIN DE MOTORES TRIFSICOS.

  • 8/8/2019 MONOGRAFIA_VID_2003

    26/77

    En la placa del motor se indican las tensiones de funcionamiento. Ejemplo:

    220 / 380 V

    Si la tensin de la red es de 220 V se conecta el motor en tringulo. Si la

    tensin de la red es de 380 V se conecta el motor en estrella.

    Cada bobina del motor soporta:

    En la conexin estrella existe el neutro que es el punto en el que las tres

    bobinas se cortocircuitan, en cambio en la conexin de tringulo no existe el

    neutro ya que no existe ningn punto en el que las tres bobinas se

    cortocircuitan. Este neutro se llama neutro artificial.

    ARRANQUES.

    ARRANQUE DIRECTO.

    La manera ms sencilla de arrancar un motor de jaula es conectar el estator

    directamente a la lnea, en cuyo caso el motor desarrolla durante el arranque el

    par que seala su caracterstica par - velocidad.

    En el instante de cerrar el contactor del estator, el motor desarrolla el mximo

    par de arranque y la corriente queda limitada solamente por la impedancia del

    motor. A medida que el motor acelera, el deslizamiento y la corriente disminuye

    hasta que se alcanza la velocidad nominal.

    El tiempo que se necesita para ello depende de la carga impuesta a la

    maquina, de su inercia y de su friccin. La carga de arranque no afecta al valor

    de la corriente de arranque sino simplemente a su duracin. En cualquier motorde jaula, la corriente y el par dependen solo del deslizamiento.

  • 8/8/2019 MONOGRAFIA_VID_2003

    27/77

    Cuando un motor de jaula se conecta directamente a la lnea en vaco, segn

    su potencia, puede adquirir la velocidad nominal en un segundo. Cuando la

    maquina arranca con carga de poca inercia, el tiempo de arranque del mismo

    motor podra aumentar a 5 10 segundos.

    Aunque la potencia de la lnea aumenta y se estn desarrollando muchos

    arrancadores de baja corriente para los motores de jaula, los arrancadores

    directos se usan cada vez ms debido a su simplicidad y bajo precio.

    Al montar una nueva planta se suele hacer la instalacin elctrica a partir de la

    lnea de alta tensin, de manera que los motores de jaula se pueden conectar

    directamente. Por otra parte, como los motores forman parte de la instalacin,se presentan problemas derivados del arranque de las maquinas que se deben

    estudiar cuidadosamente. Los factores limitativos a considerar son la potencia

    contratada, la posicin de la caja de distribucin ms prxima as como los

    cables de alimentacin y el sistema de proteccin. Tambin se ha de estudiar

    el efecto de la corriente de arranque con bajo factor de potencia en la tensin

    de los transformadores y de los alternadores.

    La sencillez del arranque directo hace posible el arranque con un simple

    contactor, por lo que suele efectuar rara vez mediante arrancador manual. Los

    arrancadores automticos comprenden el contactor trifsico con proteccin de

    sobrecarga y un dispositivo de proteccin de sobrecarga de tiempo inverso. El

    arranque y la parada se efectan mediante pulsadores montados sobre la caja,

    pudindose tambin disponer de control remoto si fuera necesario.

    ARRANQUE ESTRELLA - TRINGULO.

    Se trata de un mtodo de arranque basado en las distintas relaciones de la

    tensin de lnea y la compuesta, a la tensin de fase que representan los

    acoplamientos trifsicos estrella - tringulo. En consecuencia, el mtodo solo

    ser aplicado a motores trifsicos alimentados por una red trifsica cuyo

    devanado estatrico presente sus seis bornes accesibles. Tal circunstancia seda hoy en da en la generalidad de los motores de rotor de jaula, siendo la

  • 8/8/2019 MONOGRAFIA_VID_2003

    28/77

    disposicin general de la caja de bornes la que esquemticamente

    representamos a continuacin:

    Esta solucin no solo permite la utilizacin del motor con dos tensin distintas,

    que estn en la relacin de 1 a sino, tambin, el arranque del motor,

    normalmente previsto para trabajar con la conexin tringulo a la tensin

    nominal, con una tensin reducida.

    A este propsito sabemos que si U es la tensin compuesta de la red, sta ser

    tambin la tensin aplicad a cada fase del motor cuando est trabajando

    normalmente con sus fases estatricas conectadas en tringulo. Si el mismo

    devanado estuviera conectado en estrella la tensin de fase del motor sera,

    veces inferior.

    A base, pues, de un simple cambio de conexin de las fases de devanado

    estatrico, tenemos la posibilidad de reducir la tensin aplicada al motor en la

    puesta en marcha, limitando consecuentemente el golpe de corriente de

    arranque Es este simple principio est basado el mtodo de arranque estrella -

    tringulo. En el momento del arranque el devanado conectado en estrella

    queda sometido a una tensin por fase igual a U / y cuando el motor

    alcanza una cierta velocidad de giro, se conecta en tringulo pasando la

    tensin de fase a ser igual a la U.

    El esquema de principio de este mtodo es el representado a continuacin, en

    el cual el paso de la conexin estrella a tringulo tiene lugar mediante un

    conmutador que en la posicin 1 conecta los devanados en estrella y en la dosen tringulo.

    Normalmente, la puesta en servicio y el cambio de conexin se realiza

    mediante un conmutador manual rotativo de tres posiciones: paro - estrella -

    tringulo, si bien se refiere hoy en da confiar esta maniobra a dispositivos

    automticos a base de tres contactores y un temporizador que fija el tiempo del

    cambio de la conexin estrella a la conexin tringulo a partir del instante de

    iniciarse el ciclo de arranque.

  • 8/8/2019 MONOGRAFIA_VID_2003

    29/77

    Se obtienen as las mejores caractersticas posibles del ciclo de arranque, a

    tenor del momento de inercia y del par resistente de la maquina, con valores de

    la corriente transitoria en la conexin tringulo ms limitados.

    En motores trabajando gran parte de su tiempo de servicio con un par reducido

    por bajo de un tercio de su par nominal, puede ser interesante el utilizar en

    estos periodos la conexin estrella, mejorndose con ello el rendimiento y,

    sobre todo, el factor de potencia.

    INTERRUPTOR TERMOMAGNETICO

    Un interruptor termomagntico, o disyuntor termomagntico, es un dispositivo

    capaz de interrumpir la corriente elctrica de un circuito cuando sta sobrepasa

    ciertos valores mximos. Su funcionamiento se basa en dos de los efectos

    producidos por la circulacin de corriente elctrica en un circuito: el magntico

    y el trmico (efecto Joule). El dispositivo consta, por tanto, de dos partes, un

    electroimn y una lmina bimetlica, conectadas en serie y por las que circula

    la corriente que va hacia la carga.

    http://es.wikipedia.org/wiki/Corriente_el%C3%83%C2%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Efecto_Joulehttp://es.wikipedia.org/wiki/Electroim%C3%83%C2%A1nhttp://es.wikipedia.org/wiki/L%C3%83%C2%A1mina_bimet%C3%83%C2%A1licahttp://es.wikipedia.org/wiki/Corriente_el%C3%83%C2%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Efecto_Joulehttp://es.wikipedia.org/wiki/Electroim%C3%83%C2%A1nhttp://es.wikipedia.org/wiki/L%C3%83%C2%A1mina_bimet%C3%83%C2%A1lica
  • 8/8/2019 MONOGRAFIA_VID_2003

    30/77

    Al circular la corriente el electroimn crea una fuerza que, mediante un

    dispositivo mecnico adecuado (M), tiende a abrir el contacto C, pero slo

    podr abrirlo si la intensidad I que circula por la carga sobrepasa el lmite de

    intervencin fijado. Este nivel de intervencin suele estar comprendido entre 3 y

    20 veces la intensidad nominal (la intensidad de diseo del interruptor

    magnetotrmico) y su actuacin es de aproximadamente unas 25 milsimas de

    segundo, lo cual lo hace muy seguro por su velocidad de reaccin. Esta es la

    parte destinada a la proteccin frente a los cortocircuitos, donde se produce un

    aumento muy rpido y elevado de corriente.

    La otra parte est constituida por una lmina bimetlica (representada en rojo)

    que, al calentarse por encima de un determinado lmite, sufre una deformacin

    y pasa a la posicin sealada en lnea de trazos lo que, mediante el

    correspondiente dispositivo mecnico (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 instalacin, no llegan al nivel de intervencin

    del dispositivo magntico. Esta situacin es tpica de una sobrecarga, donde el

    consumo va aumentando conforme se van conectando aparatos.

    Ambos dispositivos se complementan en su accin de proteccin, el magntico

    para los cortocircuitos y el trmico para las sobrecargas. Adems de esta

    desconexin automtica, el aparato est provisto de una palanca que permite

    la desconexin manual de la corriente y el rearme del dispositivo automtico

    cuando se ha producido una desconexin. No obstante, este rearme no esposible si persisten las condiciones de sobrecarga o cortocircuito. Incluso

    volvera 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 magnetotrmico unipolar, por cuanto

    slo corta uno de los hilos del suministro elctrico. Tambin existen versiones

    bipolares y para corrientes trifsicas, pero en esencia todos estn fundados en

    los mismos principios que el descrito.

    http://es.wikipedia.org/wiki/Cortocircuitohttp://es.wikipedia.org/wiki/L%C3%83%C2%A1mina_bimet%C3%83%C2%A1licahttp://es.wikipedia.org/wiki/Cortocircuitohttp://es.wikipedia.org/wiki/L%C3%83%C2%A1mina_bimet%C3%83%C2%A1lica
  • 8/8/2019 MONOGRAFIA_VID_2003

    31/77

    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 est

    distribuido.

    Las caractersticas que definen un interruptor termomagntico son el amperaje,

    el nmero de polos, el poder de corte.

    GUARDAMOTORES

    Un guardamotor es un disyuntor magneto-trmico, especialmente diseado

    para la proteccin de motores elctricos. Este diseo especial proporciona aldispositivo una curva de disparo que lo hace ms robusto frente a las

    sobreintensidades transitorias tpicas de los arranques de los motores. El

    disparo magntico es equivalente al de otros interruptores automticos pero el

    disparo trmico se produce con una intensidad y tiempo mayores.

    http://es.wikipedia.org/wiki/Disyuntor_magneto-t%C3%83%C2%A9rmicohttp://es.wikipedia.org/wiki/Motor_el%C3%83%C2%A9ctricohttp://es.wikipedia.org/wiki/Disyuntor_magneto-t%C3%83%C2%A9rmicohttp://es.wikipedia.org/wiki/Motor_el%C3%83%C2%A9ctrico
  • 8/8/2019 MONOGRAFIA_VID_2003

    32/77

    Las caractersticas principales de los guardamotores, al igual que de otros

    interruptores automticos magneto-trmicos, son la capacidad de ruptura, la

    intensidad nominal o calibre y la curva de disparo. Proporciona proteccin

    frente a sobrecargas del motor y cortocircuitos, as como, en algunos casos,

    frente a falta de fase.

    La proteccin de los motores se garantiza gracias a los dispositivos de

    proteccin magnetotermicos incorporados en los guarda motores los elementos

    magnticos (proteccin contra cortocircuitos.

    Los elementos trmicos (proteccin contra sobrecargas) estn compensados

    contra las variaciones de la temperatura ambiente.

    La proteccin de la persona tambin est garantizada. No se puede acceder

    por contacto directo a ninguna de las piezas bajo tensin al aadir un

    disparador a un mnimo de tensin se puede disparar el guardamotor en casode falta de tensin. El usuario esta protegido de este modo contra un

    rearranque es intempestivo de la maquina ala vuelta de tensin una accin

    sobre el pulsador I es imprescindible para volver a poner el motor en marcha

    Estos guardamotores estn diseados para una conexin mediante tornillos de

    estrios esta tcnica permite garantizar un apriete seguro y constante en eltiempo, resistente a vibraciones y choques es eficaz aun con conductores sin

    terminales, cada conexin puede albergar dos conductores independientes.

    GV2 ME Y GV3 ME mando mediante pulsadores.

    el disparo es manual por accin sobre el pulsador 1.

  • 8/8/2019 MONOGRAFIA_VID_2003

    33/77

    el disparo es manual por accin sobre el pulsador 2 o automtico

    cuando se activa atravs de los dispositivos de proteccin

    magnetotermicos o mediante un aditivo disparador de tensin.

    GV2-P mando mediante pulsador rotatorio.

    CONTACTOR

    Un contactor es un elemento conductor que tiene por objetivo establecer o

    interrumpir el paso de corriente, ya sea en el circuito de potencia o en el circuito

    de mando, tan pronto se energice la bobina. Un contactor es un dispositivo con

    capacidad de cortar la corriente elctrica de un receptor o instalacin, con la

    posibilidad de ser accionado a distancia, que tiene dos posiciones de

    funcionamiento: una estable o de reposo, cuando no recibe accin alguna porparte del circuito de mando, y otra inestable, cuando acta dicha accin. Este

    tipo de funcionamiento se llama de "todo o nada". En los esquemas elctricos,

    su simbologa se establece con las letras KM seguidas de un nmero de orden.

  • 8/8/2019 MONOGRAFIA_VID_2003

    34/77

    PARTESDEL CONTACTOR

    CARCASA

    Es el soporte fabricado en material no conductor que posee rigidez y soporta el

    calor no extremo, sobre el cual se fijan todos los componentes conductores al

    contactor.

    ELECTROIMN

    Es el elemento motor del contactor, compuesto por una serie de dispositivos,

    los ms importantes son el circuito magntico y la bobina; su finalidad es

    transformar la energa elctrica en magnetismo, generando as un campo

    magntico muy intenso, que provocar un movimiento mecnico.

    BOBINA

    Es un arrollamiento de cable de cobre muy delgado con un gran nmero de

    espiras, que al aplicrsele tensin genera un campo magntico. ste a su vez

    produce un campo electromagntico, superior al par resistente de los muelles,

    que a modo de resortes, se separan la armadura del ncleo, de manera que

  • 8/8/2019 MONOGRAFIA_VID_2003

    35/77

    estas dos partes pueden juntarse estrechamente. Cuando una bobina se

    alimenta con corriente alterna la intensidad absorbida por esta, denominada

    corriente de llamada, es relativamente elevada, debido a que en el circuito solo

    se tiene la resistencia del conductor.

    Esta corriente elevada genera un campo magntico intenso, de manera que el

    ncleo puede atraer a la armadura y a la resistencia mecnica del resorte o

    muelle que los mantiene separados en estado de reposo. Una vez que el

    circuito magntico se cierra, al juntarse el ncleo con la armadura, aumenta la

    impedancia de la bobina, de tal manera que la corriente de llamada se reduce,

    obteniendo as una corriente de mantenimiento o de trabajo ms baja. Se hace

    referencia a las bobinas de la siguiente forma: A1 y A2.

    NCLEO

    Es una parte metlica, de material ferromagntico, generalmente en forma de

    E, que va fijo en la carcasa. Su funcin es concentrar y aumentar el flujo

    magntico que genera la bobina (colocada en la columna central del ncleo),

    para atraer con mayor eficiencia la armadura.

    ARMADURA

    Elemento mvil, cuya construccin es similar a la del ncleo, pero sin espiras

    de sombra. Su funcin es cerrar el circuito magntico una vez energizada la

    bobina, ya que debe estar separado del ncleo, por accin de un muelle. Este

    espacio de separacin se denomina cota de llamada.

    Las caractersticas del muelle permiten que, tanto el cierre como la apertura delcircuito magntico, se realicen de forma muy rpida, alrededor de unos 10

    milisegundos. Cuando el par resistente del muelle es mayor que el par

    electromagntico, el ncleo no lograr atraer a la armadura o lo har con

    mucha dificultad. Por el contrario, si el par resistente del muelle es demasiado

    dbil, la separacin de la armadura no se producir con la rapidez necesaria.

  • 8/8/2019 MONOGRAFIA_VID_2003

    36/77

    CONTACTOS

    Son elementos conductores que tienen por objeto establecer o interrumpir el

    paso de corriente en cuanto la bobina se energice. Todo contacto esta

    compuesto por tres conjuntos de elementos:

    Dos partes fijas ubicadas en la coraza y una parte mvil colocada en la

    armadura para establecer o interrumpir el de la corriente entre las partes

    fijas. El contacto mvil lleva el mencionado resorte que garantiza la

    presin y por consiguiente la unin de las tres partes.

    Contactos principales: su funcin es establecer o interrumpir el circuito

    principal, consiguiendo as que la corriente se transporte desde la red a

    la carga. Simbologa: se referencia con una sola cifra del 1 al 16.

    Contactos auxiliares: son contactos cuya funcin especfica es permitir o

    interrumpir el paso de la corriente a las bobinas de los contactores o los

    elementos de sealizacin, por lo cual estn dimensionados nicamente

    para intensidades muy pequeas. Los tipos ms comunes son:

    Instantneos: actan tan pronto se energiza la bobina del

    contactor, se encargan de abrir y cerrar el circuito.

    Temporizados: actan transcurrido un tiempo determinado

    desde que se energiza la bobina (temporizados a la conexin) o

    desde que se desenergiza la bobina (temporizados a la

    desconexin).

    De apertura lenta: el desplazamiento y la velocidad del

    contacto mvil es igual al de la armadura.

    De apertura positiva: los contactos cerrados y abiertos no

    pueden coincidir cerrados en ningn momento.

    Por su parte, la cifra de las decenas indica el nmero de orden de cada

    contacto en el contactor. En un lado se indica a qu contactor pertenece.

  • 8/8/2019 MONOGRAFIA_VID_2003

    37/77

    RESORTE

    Es un muelle encargado de devolver los contactos a su posicin de reposo una

    vez que cesa el campo magntico de la bobina.

    ELECCIN DE UN CONTACTOR ELECTROMAGNTICO

    Es necesario conocer las siguientes caractersticas del receptor:

    - La tensin nominal de funcionamiento, en voltios (V).- La corriente de servicio (Ie) que consume, en amperios (A).

    - La naturaleza y la utilizacin del receptor, o sea, su categora de servicio.

  • 8/8/2019 MONOGRAFIA_VID_2003

    38/77

    - La corriente cortada, que depende del tipo de categora de servicio y se

    obtiene a partir de la corriente de servicio, amperios (A).

    Los pasos a seguir para la eleccin de un contactor son los siguientes:

    1. Obtener la corriente de servicio (Ie) que consume el receptor.

    2. A partir del tipo de receptor, obtener la categora de servicio.

    3. A partir de la categora de servicio elegida, obtener la corriente cortada (Ic)

    con la que se obtendr el calibre del contador.

    Adems, hay que considerar la condicin del factor de potencia, ya que, en el

    caso de los circuitos de alumbrado con lmparas de descarga (vapor de

    mercurio, sodio,...) con factor de potencia 0,5 (sin compensar), su categora de

    servicio es AC3, aunque por su naturaleza debera ser AC1. Mientras que si

    estuviera compensado a 0,95, su categora sera AC1.

    APLICACIONES:

    Las aplicaciones de los contactores, en funcin de la categora de servicio, son:

    Categora de servicio

    Aplicaciones

  • 8/8/2019 MONOGRAFIA_VID_2003

    39/77

    AC1 Cargas puramente resistivas para calefaccin elctrica.

    AC2 Motores asncronos para mezcladoras, centrfugas.

    AC3 Motores asncronos para aparatos de aire acondicionado,

    compresores, ventiladores.

    AC4 Motores asncronos para gras, ascensores.

    EJEMPLO

    Elegir el contactor ms adecuado para un circuito de calefaccin elctrica,

    formado por resistencias dbilmente inducidas, cuyas caractersticas son las

    siguientes:

    - Tensin nominal: 220 V

    - Potencial total: 11 Kw.

    - Factor de potencia: 0,95 inductivo.

    SOLUCIN:

    1. La corriente de servicio se obtiene aplicando la expresin de la potencia en

    circuito trifsico: Ic = P / raizcad3 * V * cosj = 30,5 A

    2. La categora es AC1, por ser resistivo el receptor y su factor de potenciaprximo a la unidad.

    3. La corriente cortada es igual a la servicio, por lo que el calibre del contactor a

    elegir es de 32 A.

    Las categoras del contactor elegido son:

    - Categora: AC1 (por ser el cos j = 0,95).

  • 8/8/2019 MONOGRAFIA_VID_2003

    40/77

    - Calibre: 32 A.

    RELE

    El rel o relevador, del francs relais, relevo, es un dispositivo electromecnico,

    que funciona como un interruptor controlado por un circuito elctrico en el que,

    por medio de una bobina y un electroimn, se acciona un juego de uno o varios

    contactos que permiten abrir o cerrar otros circuitos elctricos independientes.

    Dado que el rel es capaz de controlar un circuito de salida de mayor potenciaque el de entrada, puede considerarse, en un amplio sentido, como un

    amplificador elctrico. Como tal se emplearon entelegrafa, haciendo la funcin

    de repetidores que generaban una nueva seal con corriente procedente de

    pilas locales a partir de la seal dbil recibida por la lnea. Se les llamaba

    "relevadores". De ah "rel".

    Se denominan contactos de trabajo aquellos que se cierran cuando la bobina

    del rel es alimentada y contactos de reposo a lo cerrados en ausencia de

    alimentacin de la misma. De este modo, los contactos de un rel pueden ser

    http://es.wikipedia.org/wiki/Bobinahttp://es.wikipedia.org/wiki/Electroim%C3%83%C2%A1nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Electroim%C3%83%C2%A1nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Telegraf%C3%83%C2%ADahttp://es.wikipedia.org/wiki/Telegraf%C3%83%C2%ADahttp://es.wikipedia.org/wiki/Repetidorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Bobinahttp://es.wikipedia.org/wiki/Electroim%C3%83%C2%A1nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Telegraf%C3%83%C2%ADahttp://es.wikipedia.org/wiki/Repetidor
  • 8/8/2019 MONOGRAFIA_VID_2003

    41/77

    normalmente abiertos, NA o NO, Normally Open por sus siglas en ingls,

    normalmente cerrados, NC, Normally Closed, o de conmutacin.

    Los contactos normalmente abiertos conectan el circuito cuando el rel

    es activado; el circuito se desconecta cuando el rel est inactivo. Este

    tipo de contactos son ideales para aplicaciones en las que se requiere

    conmutar fuentes de poder de alta intensidad para dispositivos remotos.

    Los contactos normalmente cerrados desconectan el circuito cuando el

    rel es activado; el circuito se conecta cuando el rel est inactivo. Estos

    contactos se utilizan para aplicaciones en las que se requiere que el

    circuito permanezca cerrado hasta que el rel sea activado.

    Los contactos de conmutacin controlan dos circuitos: un contacto NA yuno NC con una terminal comn.

    Tipos de rels

    Existen multitud de tipos distintos de rels, dependiendo del nmero de

    contactos, de la intensidad admisible por los mismos, tipo de corriente deaccionamiento, tiempo de activacin y desactivacin, etc. Cuando controlan

    grandes potencias se les llama contactores en lugar de rels.

    Rels electromecnicos

    Rels de tipo armadura: pese a ser los ms antiguos siguen siendo lo

    ms utilizados en multitud de aplicaciones. Un electroimn provoca la

    basculacin de una armadura al ser excitado, cerrando o abriendo loscontactos dependiendo de si es NA o NC.

    Rels de ncleo mvil: a diferencia del anterior modelo estos estn

    formados por un mbolo en lugar de una armadura. Debido su mayor

    fuerza de atraccin, se utiliza un solenoide para cerrar sus contactos. Es

    muy utilizado cuando hay que controlar altas corrientes.

    http://es.wikipedia.org/wiki/Intensidad_de_corriente_el%C3%83%C2%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Potencia_el%C3%83%C2%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Contactorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Selenoidehttp://es.wikipedia.org/wiki/Intensidad_de_corriente_el%C3%83%C2%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Potencia_el%C3%83%C2%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Contactorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Selenoide
  • 8/8/2019 MONOGRAFIA_VID_2003

    42/77

    Rel tipo Reed o de lengeta: estn constituidos por una ampolla de

    vidrio, con contactos en su interior, montados sobre delgadas lminas de

    metal. Estos contactos conmutan por la excitacin de una bobina, que se

    encuentra alrededor de la mencionada ampolla.

    Rels polarizados: se componen de una pequea armadura, solidaria a

    un imn permanente. El extremo inferior girar dentro de los polos de un

    electroimn, mientras que el otro lleva una cabeza de contacto. Al

    excitar el electroimn, se mueve la armadura y provoca el cierre de los

    contactos. Si se polariza al revs, el giro ser en sentido contrario,

    abriendo los contactos cerrando otro circuito.

    Rel de estado slido

    Se llama rel de estado slido a un circuito hbrido, normalmente compuesto

    por un optoacoplador que asla la entrada, un circuito de disparo, que detecta el

    paso por cero de la corriente de lnea y un triac o dispositivo similar que acta

    de interruptor de potencia. Su nombre se debe a la similitud que presenta con

    un rel electromecnico; este dispositivo es usado generalmente para

    aplicaciones donde se presenta un uso continuo de los contactos del rel que

    en comparacin con un rel convencional generara un serio desgaste

    mecnico.

    Rel de corriente alterna

    Cuando se excita la bobina de un rel con corriente alterna, el flujo magntico

    en el circuito magntico, tambin es alterno, produciendo una fuerza pulsante,

    con frecuencia doble, sobre los contactos. Es decir, los contactos de un rel

    conectado a la red, en Europa oscilarn a 50 Hz y en Amrica a 60 Hz. Este

    hecho se aprovecha en algunos timbres y zumbadores, como un activador a

    distancia. En un rel de corriente alterna se modifica la resonancia de los

    contactos para que no oscilen.

    http://es.wikipedia.org/wiki/Im%C3%83%C2%A1n_(f%C3%83%C2%ADsica)http://es.wikipedia.org/wiki/Circuito_magn%C3%83%C2%A9ticohttp://es.wikipedia.org/wiki/Hzhttp://es.wikipedia.org/wiki/Timbre_el%C3%83%C2%A9ctricohttp://es.wikipedia.org/wiki/Zumbadorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Im%C3%83%C2%A1n_(f%C3%83%C2%ADsica)http://es.wikipedia.org/wiki/Circuito_magn%C3%83%C2%A9ticohttp://es.wikipedia.org/wiki/Hzhttp://es.wikipedia.org/wiki/Timbre_el%C3%83%C2%A9ctricohttp://es.wikipedia.org/wiki/Zumbador
  • 8/8/2019 MONOGRAFIA_VID_2003

    43/77

    Rel de lminas

    Este tipo de rel se utilizaba para discriminar distintas frecuencias. Consiste en

    un electroimn excitado con la corriente alterna de entrada que atrae varias

    varillas sintonizadas para resonara sendas frecuencias de inters. La varilla

    que resuena acciona su contacto; las dems, no. El desarrollo de la

    microelectrnica y los PLL integrados ha relegado estos componentes al olvido.

    Los rels de lminas se utilizaron en aeromodelismo y otros sistemas de

    telecontrol.

    Ventajas del uso de rels

    La gran ventaja de los rels es la completa separacin elctrica entre la

    corriente de accionamiento, la que circula por la bobina del electroimn, y los

    circuitos controlados por los contactos, lo que hace que se puedan manejar

    altos voltajes o elevadas potencias con pequeas tensiones de control.

    Tambin ofrecen la posibilidad de control de un dispositivo a distancia mediante

    el uso de pequeas seales de control

    http://es.wikipedia.org/wiki/Frecuenciahttp://es.wikipedia.org/wiki/Electroim%C3%83%C2%A1nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Resonanciahttp://es.wikipedia.org/wiki/Microelectr%C3%83%C2%B3nicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Bucle_de_enganche_de_fasehttp://es.wikipedia.org/wiki/Aeromodelismohttp://es.wikipedia.org/wiki/Intensidad_de_corriente_el%C3%83%C2%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Voltajehttp://es.wikipedia.org/wiki/Potencia_el%C3%83%C2%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Frecuenciahttp://es.wikipedia.org/wiki/Electroim%C3%83%C2%A1nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Resonanciahttp://es.wikipedia.org/wiki/Microelectr%C3%83%C2%B3nicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Bucle_de_enganche_de_fasehttp://es.wikipedia.org/wiki/Aeromodelismohttp://es.wikipedia.org/wiki/Intensidad_de_corriente_el%C3%83%C2%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Voltajehttp://es.wikipedia.org/wiki/Potencia_el%C3%83%C2%A9ctrica
  • 8/8/2019 MONOGRAFIA_VID_2003

    44/77

    FUSIBLES

    En electricidad, se denomina fusible a un dispositivo, constituido por un soporte

    adecuado, un filamento o lmina de un metal o aleacin de bajo punto de

    fusin que se intercala en un punto determinado de una instalacin elctrica

    para que se funda, porEfecto Joule, cuando la intensidad de corriente supere,

    por un cortocircuito o un exceso de carga, un determinado valor que pudiera

    hacer peligrar la integridad de los conductores de la instalacin con el

    consiguiente riesgo de incendio o destruccin de otros elementos

    Datos generales

    El fusible elctrico, denominado inicialmente como aparato de proteccin contra

    sobrecorriente por fusin, es el dispositivo ms antiguo de proteccin contra

    fallas en circuitos elctricos, apareciendo las primeras citas bibliogrficas en el

    ao 1774, momento en el que se lo empleaba para proteger a condensadores

    de daos frente a corrientes de descarga de valor excesivo. Durante la dcada

    de 1880 es cuando se reconoce su potencial como dispositivo protector de los

    sistemas elctricos, que estaban recin comenzando a difundirse. Desde ese

    momento, hasta la actualidad, los numerosos desarrollos y la aparicin de

    nuevos diseos de fusibles han avanzado al paso de la tecnologa, y es que, a

    pesar de su aparente simplicidad, este dispositivo posee en la actualidad un

    muy elevado nivel tecnolgico, tanto en lo que se refiere a los materiales

    usados como a las metodologas de fabricacin. El fusible coexiste con otros

    dispositivos protectores, dentro de un marco de cambios tecnolgicos muy

    acelerados que lo hacen aparecer como pasado de moda u obsoleto, lo que no

    es as.

    Este concepto se entiende con mayor facilidad cuando se describe el campo de

    aplicacin actual, cuyos parmetros nominales poseen rangos muy amplios.

    Las tensiones de trabajo van desde unos pocos voltios hasta 132 kV; las

    corrientes nominales, desde unos pocos mA hasta 6 kA y las capacidades de

    ruptura alcanzan en algunos casos los 200 kA.

    http://es.wikipedia.org/wiki/Electricidadhttp://es.wikipedia.org/wiki/Metalhttp://es.wikipedia.org/wiki/Aleaci%C3%83%C2%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Punto_de_fusi%C3%83%C2%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Punto_de_fusi%C3%83%C2%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Efecto_Joulehttp://es.wikipedia.org/wiki/Intensidad_de_corriente_el%C3%83%C2%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Cortocircuitohttp://es.wikipedia.org/wiki/Electricidadhttp://es.wikipedia.org/wiki/Metalhttp://es.wikipedia.org/wiki/Aleaci%C3%83%C2%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Punto_de_fusi%C3%83%C2%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Punto_de_fusi%C3%83%C2%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Efecto_Joulehttp://es.wikipedia.org/wiki/Intensidad_de_corriente_el%C3%83%C2%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Cortocircuito
  • 8/8/2019 MONOGRAFIA_VID_2003

    45/77

    La produccin anual de fusibles supera los 30 millones de unidades, mientras

    que en la Argentina se utilizan aproximadamente 300.000 unidades anuales.

    Una industria de tamao medio puede tener instalados algunos centenares de

    fusibles y en un automvil moderno pueden encontrarse en uso entre 40 y 60

    fusibles. Cada equipo electrnico posee al menos un fusible, cuyos tamaos

    pueden ser tan pequeos como la cabeza de un fsforo de madera. En el otro

    extremo, o sea para aplicaciones de alta tensin y con alta potencia de corto

    circuito, se encuentran fusibles cuyo peso ronda los veinte Kilogramos.

    A pesar de que algunos pronosticadores interesados vaticinan la pronta

    desaparicin del fusible, las estadsticas de produccin a nivel mundial indican

    el crecimiento constante del mercado. Para algunos tipos de fusibles elcrecimiento es muy elevado, como es el caso de los dispositivos para circuitos

    electrnicos de baja potencia y los elementos para uso en automviles. En

    cambio, para los fusibles tradicionales (baja y media tensin, y alta capacidad

    de ruptura) se estima un crecimiento con menor velocidad, del orden del

    crecimiento de los sistemas elctricos, que ronda el 3% anual.

    El principio de funcionamiento del fusible es muy simple: se basa en intercalar

    un elemento ms dbil en el circuito, de manera tal que cuando la corriente

    alcance niveles que podran daar a los componentes del mismo, el fusible se

    funda e interrumpa la circulacin de la corriente. Que el elemento fusible o

    eslabn dbil del circuito alcance la fusin no implica necesariamente que se

    interrumpa la corriente, siendo esta diferencia la clave para entender la

    tecnologa involucrada en el aparentemente simple fusible.

    A lo largo de los aos han ido apareciendo fusibles para aplicacionesespecficas, tales como proteger lneas, motores, transformadores de potencia,

    transformadores de tensin, capacitores, semiconductores de potencia,

    conductores aislados (cables), componentes electrnicos, circuitos impresos,

    circuitos integrados, etc. Estos tipos tan diversos de fusibles poseen

    caractersticas de seleccin muy distintas, lo que hace compleja su correcta

    seleccin.

  • 8/8/2019 MONOGRAFIA_VID_2003

    46/77

    Este rango tan amplio requiere que el usuario de fusibles posea un importante

    nivel de conocimientos, que no es fcil de adquirir por la falta de material

    informativo de fcil acceso.

    Hay que considerar otro factor importante, que es la existencia de fusibles

    respondiendo a normalizaciones de diversos pases. Cuando se habla de los

    sistemas de distribucin de energa elctrica, se emplean en nuestro medio,

    fusibles de alta potencia respondiendo fundamentalmente a normas europeas,

    pero para la distribucin de media tensin y baja potencia, se emplean

    elementos afines a la normalizacin norteamericana.

    La normalizacin europea, en la actualidad prcticamente se ha unificado en

    las normas IEC (International Electrotechnical Comission), pero en nuestromedio todava hay infinidad de dispositivos instalados cuyo origen proviene de

    tiempos anteriores a la unificacin. La situacin se empeora mucho cuando se

    hace referencia a los fusibles instalados en equipos, ya sean industriales,

    electrodomsticos o electrnicos, pues los dispositivos responden a las normas

    del pas de origen del equipamiento.

    El abanico de posibilidades de fusibles para equipos de baja tensin es

    prcticamente ilimitado, pudiendo afirmarse que cada pas del mundo est

  • 8/8/2019 MONOGRAFIA_VID_2003

    47/77

    representado con algn fusible. Frente a esta situacin, la reposicin del fusible

    es muy difcil de lograr, por lo que debe recurrirse al reemplazo por el

    dispositivo de caractersticas tan parecidas como sea posible, lo que

    nuevamente requiere de un buen nivel de conocimientos por parte del usuario.

    DEFINICIN

    Caractersticas nominales: Trminos generales para designar cada una de las

    magnitudes caractersticas que definen en conjunto las condiciones de

    funcionamiento para las que ha sido diseado el dispositivo y a partir de las

    cuales se determinan las condiciones de ensayo.

    Corriente presunta de un circuito: Corriente que fluira en un circuito si el

    cortacircuito fuera reemplazado por una lmina de impedancia despreciable,

    sin ningn otro camino ni en el circuito ni en la fuente.

    Corriente presunta de ruptura: La corriente presunta correspondiente al instante

    de iniciacin del arco durante la operacin de ruptura.

    Capacidad de ruptura: Corriente presunta de ruptura que un fusible es capaz

    de interrumpir en las condiciones prescriptas.

    Corriente de ruptura lmite El valor mximo instantneo alcanzado por la

    corriente durante la operacin de ruptura del fusible, cuando opera en forma de

    evitar que la corriente alcance el valor mximo al que llegara en ausencia del

    cortacircuito.

    Tiempo de pre-arco: Lapso entre el comienzo de la circulacin de una corriente

    suficiente como para fundir a los elementos fusibles y el aislante en que se

    inicia el arco.

    Tiempo de operacin: Suma del tiempo de pre-arco y el tiempo de arco.

    Tensin de restablecimiento: Tensin que aparece entre bornes de un

    cortacircuito despus de la ruptura de la corriente.

  • 8/8/2019 MONOGRAFIA_VID_2003

    48/77

    Tensin de ruptura: Valor mximo de la tensin, expresado en valor de cresta,

    que aparece entre los bornes del cortacircuito durante la operacin del fusible.

    Clasificacin

    Los fusibles pueden clasificarse empleando diversas caractersticas

    constructivas u operativas, existiendo numerosos antecedentes con distintos

    criterios. Para el presente estudio se dividirn en base a su propiedad de ser

    reutilizables. Por ello se clasifican en "descartables", "renovables" e

    "inteligentes". Debido a sus elevados costos, surge una clasificacin intermedia

    que corresponde a descartable o renovable en forma parcial, que tambin se

    denomina "fusible inteligente", siendo reusable la porcin del mismo dondereside la "inteligencia".

    Descartable

    Renovable

    Inteligente

    PULSADORES

    Pulsador: Elemento que permite el paso o interrupcin de la corriente mientras

    es accionado. Cuando ya no se acta sobre l vuelve a su posicin de reposo.

    Puede ser el contacto normalmente cerrado en reposo NC, o con el contacto

    normalmente abierto N.A

    Consta del botn pulsador; una lmina conductora que establece contacto con

    los dos terminales al oprimir el botn y un muelle que hace recobrar a la lminasu posicin primitiva al cesar la presin sobre el botn pulsador.

  • 8/8/2019 MONOGRAFIA_VID_2003

    49/77

    Diferentes tipos de pulsadores: (a) Basculante. (b) Pulsador timbre. (c) Con

    sealizador. (d) Circular. (e) Extraplano.

    LA PARADA EN CASO DE EMERGENCIA ES UNA OBLIGACIN!

    El primer objetivo de la normativa europea es la proteccin de personas y

    evitar daos en las mquinas o bien en el trabajo debido a peligros existentes.

    PARADA DE EMERGENCIA RPV:

    los pulsadores de parada de emergencia se encuentran en la amplia gama

    RMQ 22. El singular principio de construccin, con imn y muelle elstico,

    protege los pulsadores de parada de emergencia RPV contra manipulaciones.

    Con tan solo un breve desplazamiento, el vstago de accionamiento conecta

    los elementos de contacto desde fuera sin que se pueda influir. Despus del

    incidente de disparo, puede desbloquearse el pulsador con una simple traccin.

    PULSADOR DE PIE Y MANO DE EMERGENCIA FAK:

    Siempre que se requiera rapidez, con el gran pulsador de pie y mano de

    emergencia FAK podr tenerse todo bajo control. El FAK puede accionarse de

    forma sencilla con los guantes de trabajo, con la mano o con el pie.

    Opcionalmente, una lmpara de sealizacin indica directamente en el FAK el

    lugar de disparo. Gracias a su robusto diseo, el FAK supera cualquier pruebaen el lugar de aplicacin y gracias a su alto grado de proteccin IP69 K resiste,

  • 8/8/2019 MONOGRAFIA_VID_2003

    50/77

    incluso, un proceso de limpieza con un aparato de alta presin o un chorro de

    vapor.

    PULSADOR PARA PARADA DE EMERGENCIA Q25(L)PV:

    Se adaptan a la gama de aparatos de mando y sealizacin RMQ 16 y ofrecen

    proteccin, incluso en el ms reducido espacio. El pulsador de parada de

    emergencia Q25 (L) PV puede llevar integrado un LED mltiple para sealizar

    disparo.

    Los rels de seguridad disponen de forma adicional de una supervisin del

    pulsador de reinicializacin. La autorizacin no se realiza antes de dejar deapretar el pulsador de reinicializacin. De este modo es como se evitan de

    forma segura las manipulaciones

  • 8/8/2019 MONOGRAFIA_VID_2003

    51/77

    TRANSFORMADOR DE AISLAMIENTO

    Los transformadores son mquinas elctricas las cuales constan de dos

    bobinas o devanados, llamados primario y secundario, los cuales estn

    acoplados en forma electromagntica, sin que exista unin fsica entre ambos

    devanados. Esta construccin tiene inherente el aislamiento entre el primario y

    el secundario, por lo tanto bsicamente todo transformador es aislado, pero

    realmente lo importante es su aislamiento a los ruidos.

    Este tipo de aislamiento tiene ciertas consideraciones especiales.

    ACOPLAMIENTO CAPACITIVO

    Ya que el diseo de los transformadores implica una gran cercana del primario

    y el secundario, entre estos devanados aparece un fenmeno elctrico

    denominado capacidades de interdevanado.

    La forma en la cual estn representadas elctricamente aparece en la figura

    siguiente

  • 8/8/2019 MONOGRAFIA_VID_2003

    52/77

    Estas capacidades pueden servir para que los ruidos de alta frecuencia las

    usen como trayectoria para pasar desde el primario al secundario.

    De las Leyes Elctricas bsicas sabemos que:

    Zcapacitiva= 1/2 fC (1)

    Por lo tanto con los valores de capacidad existentes entre los devanados, y a

    altas frecuencias Z, se convierte en valores muy bajos.

    Para prevenir lo anterior, o al menos atenuar en gran parte los ruidos que

    puedan pasar entre los devanados, las capacidades parsitas pueden

    reducirse grandemente instalando una Pantalla Electrosttica o de Faradayentre los devanados primario y secundario. La representacin elctrica est

    en la figura siguiente.

  • 8/8/2019 MONOGRAFIA_VID_2003

    53/77

    De las leyes que rigen los condensadores en paralelo o en serie, sabemos que

    para los colocados en serie se cumple que;

    Ct=1/C1 + 1/C2 + 1/C3 +.........+ 1/Cn

    Llevando a cabo lo anterior, la capacidad total se disminuye grandemente, por

    lo tanto en la ecuacin (1) Zcapacitiva aumenta y as la trayectoria para el

    ruido de radio frecuencia se ve alterada, al encontrar mayor oposicin,

    Si un apantallamiento es tan excelente, qu sucede si se colocan dos ?. Una

    segunda pantalla en el devanado primario actuara como una trayectoria de

    baja impedancia para que el ruido de Modo Comn (ampliaremos este

    concepto ms adelante en el documento) viaje de una pantalla a la siguiente.

    Esta va lleva el ruido de Modo Comn lejos del devanado, eliminando la

    conversin a Modo Normal (tambin ampliaremos este concepto) que es

    inherente a los transformadores.

    El doble apantallamiento es muy popular en el mundo de los transformadores

    trifsicos, ms no en el mundo de la proteccin para equipos electrnicos en

    especial los computadores, ya que implica unos costos altos en el diseo del

    transformador.

  • 8/8/2019 MONOGRAFIA_VID_2003

    54/77

    Inclusive en el mundo de los PC hay transformadores que no tiene ningn

    apantallamiento y el rechazo a los ruidos est por el orden de -20 Db a -40 Db

    (Atenuaciones de 10 a 100 veces).

    La pantalla puede ser una hoja de cobre, tan delgada como un "foil" de papel

    de aluminio colocada entre los devanados primario y el secundario.

    Observando la figura 32, esta pantalla est aterrizada, con esto se completa la

    trayectoria para cualquier ruido originado en el primario del transformador.

    Esto ayuda mucho a que las cargas (equipos electrnicos) conectadas en el

    secundario no se vean afectadas por estos disturbios.

    De todas formas, estamos en el mundo fsico, por lo tanto no hay perfeccin y

    es posible que algn ruido pueda ser transferido al secundario aun con una o

    varias Pantallas Electrostticas. Ms adelante veremos en que formas pueden

    atenuarse o eliminarse definitivamente.

    RUIDO DE MODO COMN

    Es un impulso de ruido que se puede medir entre el conector de tierra y el

    conector de neutro y al mismo tiempo se puede medir entre la tierra y la fase.

    Por ser comn a ambas lneas con respecto a la tierra se denomina de Modo

    Comn.

    El ruido de Modo Comn es causado por cosas como las descargasatmosfricas, apertura y cierre de breakers, malas tcnicas de aterrizado, falta

    de tierra, radio transmisores, etc....

    De la figura siguiente, se puede concluir que la Pantalla est diseada para

    eliminar el ruido de Modo Comn. Siempre que la tierra sea trayectoria para el

    ruido estamos hablando de Modo Comn.

  • 8/8/2019 MONOGRAFIA_VID_2003

    55/77

    Colocar una Pantalla en los transformadores, aumenta las caractersticas derechazo o atenuacin hasta unos -60 Db (1000 veces). Un impulso de 1000

    voltios en el primario aparece en el secundario como 1 voltio. Es evidente que

    este rango de atenuacin depende de las frecuencias del ruido.

    Hay compaas que han logrado atenuaciones de hasta -100 Db (100.000

    veces) a frecuencias de unos 500.000 Hz.

    Hay otra caracterstica adicional de los transformadores de aislamiento que

    podran llevarlos a eliminar completamente el ruido de Modo Comn. Las

    normas de seguridad, en especial las de la NEC (National Electric Code)

    requieren que uno de los terminales del secundario del transformador de

    aislamiento est aterrizado y se identifique como neutro. Esta configuracin

    est en la figura siguiente.

  • 8/8/2019 MONOGRAFIA_VID_2003

    56/77

    Un Transformador de Aislamiento permite que la tierra sea restablecida cerca

    del sistema de cmputo. En realidad, el neutro est slidamente referenciado

    a tierra a travs de la unin y no a travs de cualquier capacidad distribuida

    que pueda existir en la carga. Cualquier ruido de Modo Comn que aparezca

    en el secundario tiene su corriente cortocircuitada a tierra a travs de la unin

    neutro-tierra del transformador.

    De lo anterior podemos concluir que cualquier tipo de voltaje desarrollado en la

    unin es por lo tanto extremadamente bajo.

    Como se observa tambin de la figura anterior, un terminal del secundario, la

    pantalla y el ncleo estn unidos a tierra, proporcionando un solo punto de

    unin. Es muy claro que si el Transformador est montado en un chasis

    metlico haciendo parte de un Acondicionador, el chasis est unido a este

    punto de tierra.

  • 8/8/2019 MONOGRAFIA_VID_2003

    57/77

    Lo que realmente se hace al disear un Acondicionador de voltaje es tratar de

    hacer que la tierra y cualquier otro punto de referencia relacionada con esta,

    tengan la impedancia mas baja posible la una con respecto a la otra. Con lo

    anterior obtenemos un punto "limpio" y nico de referencia de tierra para

    cualquier cosa conectada al Acondicionador.

    Ruido de Modo Normal

    Este tipo de disturbio es el que puede ser detectado entre la lnea de fase y la

    lnea de neutro.

    Usualmente son ocasionados por encendidos y apagados de grandes cargas, o

    por los condensadores que sirven para correcciones del factor de potencia.

    El voltaje de 120 voltios entre fase y neutro es una seal de Modo Normal. Se

    transfiere del devanado primario al secundario, por corrientes que inducen

    cambios en el campo magntico.

    En un sentido amplio, cualquier variacin en la corriente que fluye en el

    devanado primario implica una variacin en el flujo de corriente en el devanado

    secundario, sin importar la frecuencia del voltaje aplicado. Los principios

    elctricos de los transformadores se cumplen para todas las frecuencias, no

    solo a 60 Hz.

    Un transformador se disea para transferir seales de Modo Normal, sinimportar que la frecuencia de la seal aplicada este variando.

    Un transformador de distribucin est construido para trabajar seales de 60

    Hz con eficiencias cercanas al 97 %..

    Evidentemente la eficiencia de este tipo de transformador a seales de otra

    frecuencia es muy diferente, ya que el comportamiento tambin lo es. Larespuesta de frecuencia por lo tanto no es uniforme, a medida que esta

  • 8/8/2019 MONOGRAFIA_VID_2003

    58/77

    aumenta. Por lo tanto, la forma de onda de un impulso de ruido se ve afectada

    y presenta distorsin al pasar por el transformador, pero la amplitud no es

    afectada apreciablemente.

    Antes de continuar, existe otra fuente de ruido normal en el secundario de los

    transformadores y es un "atributo" del mismo y se llama conversin.

    En realidad es convertir los ruidos de Modo Comn del primario en ruidos de

    Modo Normal en el secundario.

    La figura siguiente es una representacin grfica de lo mencionado en el

    prrafo anterior.

    Al hablar del ruido de Modo Comn, determinamos que estos aparecen en los

    terminales de entrada del transformador. Como estos dos impulsos de ruido

    son comunes a la lnea de fase y neutro, aparecen a travs del transformador

  • 8/8/2019 MONOGRAFIA_VID_2003

    59/77

    con un desfase de 180o. Idealmente deberan anularse, pero la realidad es

    otra.

    En los transformadores fsicos, no ideales, existen imperfecciones, por lo tantoaparecen discontinuidades en las capacidades y en general en las impedancias

    de los devanados, lo cual afecta la velocidad del ruido viajando a travs del

    primario, lo mismo que la distribucin de las corrientes en los alambres.

    Por lo tanto no hay una cancelacin total de las seales de Modo Comn. La

    corriente resultante produce una diferencia de voltaje entre los terminales del

    devanado secundario del transformador, o entre fase y neutro del mismo.

    En resumen, en los transformadores reales, los voltajes de Modo Comn en el

    primario tienden a producir voltajes de Modo Normal en el secundario.

    Condensadores de Derivacin

    Como vimos existe ruido de Modo Normal en el secundario de un

    transformador de aislamiento, ocasionado por los ruidos de Modo Comn del

    primario. Hay dos formas para eliminarlo.

    La colocacin de condensadores entre la lnea de fase y el neutro en el lado del

    secundario, proporcionan una trayectoria de baja impedancia para el ruido de

    Modo Normal en vez de que sea a travs de la carga conectada a este

    devanado.

    Tambin el uso de VOM (Varistores) entre la lnea de fase y neutro en el

    secundario controlan los impulsos de alta energa que pasan a travs del

    transformador.

    La conexin elctrica tpica est en la siguiente figura.

  • 8/8/2019 MONOGRAFIA_VID_2003

    60/77

    Otra forma sera una segunda pantalla introducida especficamente para

    eliminar esta conversin.

    La inductancia de los devanados del secundario del transformador trabajan en

    conjunto con los condensadores, de la misma forma como lo hace un filtro.

    La inductancia del secundario disminuye grandemente el tiempo de subida de

    los impulsos de ruido y el condensador proporciona una trayectoria de retorno

    del mismo, con esto se obtiene que el ruido se elimine antes de que llega a la

    carga.

    Es importante tener cuidado en la eleccin de los valores apropiados de los

    condensadores.

  • 8/8/2019 MONOGRAFIA_VID_2003

    61/77

    Los condensadores trabajan en unin con la inductancia del devanado del

    Transformador, a medida que la frecuencia aumenta, la reactancia capacitiva

    disminuye. Lo anterior significa que los ruidos ven cada vez ms una

    trayectoria de ms baja impedancia con respecto a la carga y toman esta va.

    En adicin, la reactancia inductiva asociada con el devanado aumenta,

    oponindose al flujo de corriente de alta frecuencia.

    La unin de estas virtudes se convierte as en un efectivo filtro de Modo

    Normal.

    Esta capacidad ofrece otras ventajas adicionales aparte de la reduccin del

    Modo Normal. Si algn ruido de Modo Comn aparece sobre el terminal

    "vivo" o de fase en el secundario, esta capacidad proporciona una trayectoria

    de muy baja impedancia a tierra.

    Adems, existe otra ventaja y es el hecho de que si al lado del secundario es

    generado por la carga algn tipo de ruido de Modo Comn, los

    condensadores crean un "loop" para evitar que sea transferido al primario y de

    ah a otros equipos conectados a la red de alterna que alimenta el

    transformador.

    De todo lo anterior se concluye que los Acondicionadores de Voltaje, los

    cuales poseen Transformador de Aislamiento garantizan una completa

    inmunidad a los ruidos para cualquier carga conectados a ellos.

    Otro beneficio de los Acondicionadores es su baja impedancia, esto significaque para la carga es como si no existiera el transformador.

    Las fuentes de "suicheo" o conmutacin de la mayora de los equipos

    electrnicos y en especial de los microcomputadores, manejan la corriente que

    necesitan solo durante el pico de la onda senoidal, lo que hace que las bajas

    impedancias de los transformadores de aislamiento sean excelentes para su

    suministro.

  • 8/8/2019 MONOGRAFIA_VID_2003

    62/77

    En el momento en el cual la carga demanda corriente instantnea, el

    transformador la proporciona. Realmente el significado de un aparato de baja

    impedancia es que este no limita el paso de corriente por l. Un transformador

    de aislamiento puede permitir pasos de hasta el 500 a 1000 % de su corriente

    nominal por pequeos periodos de tiempo. Equipos con impedancias internas

    muy altas no pueden hacer esto, inclusive pueden deteriorarse.

    REDUCTORES Y MOTORREDUCTORES

    En todo tipo de industria siempre se requiere de equipos, cuya funcin es variar

    las r.p.m. de entrada, que por lo general son mayores de 1200, entregando a la

    salida un menor nmero de r.p.m., sin sacrificar de manera notoria la potencia.

    Esto se logra por medio de los reductores y moterreductores de velocidad. Esta

    es una gua practica de seleccin del reductor adecuado.

    Los Reductores Motorreductores son apropiados para el accionamiento de

    toda clase de mquinas y aparatos de uso industrial, que necesitan reducir su

    velocidad en una forma segura y eficiente.

    Las transmisiones de fuerza por correa, cadena o trenes de engranajes que

    an se usan para la reduccin de velocidad presentan ciertos inconvenientes.Al emplear REDUCTORES O MOTORREDUCTORES se obtiene una serie de

    beneficios sobre estas otras formas de reduccin. Algunos de estos beneficios

    son:

    Una regularidad perfecta tanto en la velocidad como en la potencia

    transmitida.

    Una mayor eficiencia en la transmisin de la potencia suministrada por el

    motor.

  • 8/8/2019 MONOGRAFIA_VID_2003

    63/77

    Mayor seguridad en la transmisin, reduciendo los costos en el

    mantenimiento.

    Menor espacio requerido y mayor rigidez en el montaje.

    Menor tiempo requerido para su instalacin.Los motorreductores se suministran normalmente acoplando a la unidad

    reductora un motor elctrico normalizado asincrnico tipo jaula de ardilla,

    totalmente cerrado y refrigerado por ventilador para conectar a redes trifsicas

    de 220/440 voltios y 60 Hz.

    Para proteger elctricamente el motor es indispensable colocar en la

    instalacin de todo Motorreductor un guarda motor que limite la intensidad y un

    rel trmico de sobrecarga. Los valores de las corrientes nominales estn

    grabados en las placas de identificacin del motor.

    Normalmente los motores empleados responden a la clase de proteccin IP-44

    (Segn DIN 40050). Bajo pedido se puede mejorar la clase de proteccin en

    los motores y unidades de reduccin.

    1.1 GUIA PARA LA ELECCION DEL TAMAO DE UN REDUCTOR O

    MOTORREDUCTOR

    Para seleccionar adecuadamente una unidad de reduccin debe tenerse encuenta la siguiente informacin bsica:

    1.1.1 Caractersticas de operacin

    Potencia (HP tanto de entrada como de salida)

    Velocidad (RPM de entrada como de salida)

    Torque (par) mximo a la salida en kg-m.

    Relacin de reduccin (I).1.1.2 Caractersticas del trabajo a realizar

    Tipo de mquina motrz (motor elctrico, a gasolina, etc.)

    Tipo de acople entre mquina motrz y reductor.

    Tipo de carga uniforme, con choque, continua, discontinua etc.

    Duracin de servicio horas/da.

    Arranques por hora, inversin de marcha.

    1.1.3 Condiciones del ambiente

  • 8/8/2019 MONOGRAFIA_VID_2003

    64/77

    Humedad

    Temperatura

    1.1.4 Ejecucin del equipo

    Ejes a 180, , 90. Eje de salida horizontal, vertical, etc.

    1.2 POTENCIA DE SELECCIN (Pn)

    Es difcil encontrar en la prctica, que una unidad de reduccin realice su

    trabajo en condiciones ideales, por tanto, la potencia requerida por la mquina

    accionada, debe multiplicarse por un factor de servicio Fs, factor que tiene en

    cuenta las caractersticas especficas del trabajo a realizar y el resultado,

    llamado Potencia de seleccin, es el que se emplea para determinar el tamao

    del reductor en las tablas de seleccin.

    Potencia de seleccin (Pn)= Potencia requerida (Pr) X Fs.

  • 8/8/2019 MONOGRAFIA_VID_2003

    65/77

    En algunos casos los reductores se determinan no por la potencia sino por los

    torques de seleccin. El torque y la potencia estn relacionados mediante la

    siguiente funcin:

    716.2 X Pn (HP)

    Tn (Kg-m)= ----------------------

    N (RPM)

    Para las tablas de seleccin:

    Pn= HP de salida y Tn= Torque

    Pn est dada por Pn=HP entrada X n, donde n, = Eficiencia del reductor.

    Para condiciones especiales como altas frecuencias de arranque- parada o de

    inversiones de marcha en el motor, alta humedad o temperatura ambiente y

    construcciones o aplicaciones especiales es conveniente consultar con el

    Departamento Tcnico.

    TABAL No. 1 FACTORE S DE SERVICIO

    TIPO DE MOTOR QUE

    ACCIONA EL

    REDUCTOR

    HORAS/

    DIA

    T I P O D E C A R G A

    UNIFORM

    EMEDIA

    CON

    CHOQUES

    MOTOR ELECTRICO

    ENTRADA

    CONSTANTE)

    2 0.9 1.1 1.5

    10 1.0 1.25 1.75

    24 1.25 1.50 2.00

    MOTOR DECOMBUSTION DE

    VARIO SCILINDROS

    MEDIANAMENTE

    IMPULSIVA

    2 1.0 1.35 1.7510 1.25 1.50 2.00

    24 1.50 1.75 2.50

    1.3 INSTALACION

  • 8/8/2019 MONOGRAFIA_VID_2003

    66/77

    Para un buen funcionamiento de las unidades de reduccin es indispensable

    tener en cuenta las siguientes recomendaciones:

    Las unidades deben montarse sobre bases firmes para eliminar vibraciones y

    desalineamientos en los ejes.

    Si la transmisin de la unidad a la mquina es por acople directo entre ejes, es

    indispensable garantizar una perfecta alineacin y centrado. Si la transmisin

    se hace por cadenas o correas, la tensin dada a estos elementos debe ser

    recomendada por el fabricante, previas una alineacin entre los piones o

    poleas.

    Las unidades de acoplamiento deben montarse cuidadosamente sobre los ejes

    para no daar los rodamientos y lo ms cercanas a la carcaza para evitar

    cargas de flexin sobre los ejes.

    Antes de poner en marcha los Motorreductores, es necesario verificar que la

    conexin del motor sea la adecuada para la tensin de la red elctrica.

    1.4 MANTENIMIENTO:

    Los engranajes y los rodamientos estn lubricados por inmersin o salpique del

    aceite alojado en la carcaza. Se debe revisar el nivel del aceite antes de poner

    en marcha la unidad de reduccin.

    En la carcaza se encuentran los tapones de llenado, nivel y drenaje de aceite.

    El de llenado posee un orificio de ventilacin el cual debe permanecer limpio.

    Los reductores tienen una placa de identificacin, en la cual se describe el tipo

    de lubricante a utilizar en condiciones normales de trabajo.

    1.5 REDUCTORES Y MOTORREDUCTORES TIPO SINFN-CORONA (EJES

    A 90)

    Los reductores RS o Motorreductores MRS estn construidos en forma

    universal conformados por un tren de reduccin tipo Sinfn-Corona, el cual sealoja dentro de un cuerpo central (carcaza) y dos tapas laterales.

    1.5.1 POTENCIAS Y TORQUES

    Estos equipos se ofrecen para potencias desde 1/3 de HP hasta 70 HP con

    torques de salida que van desde 0.9 Kg-m hasta 1500 Kg-m.

    1.5.2 RELACIONES DE VELOCIDAD

  • 8/8/2019 MONOGRAFIA_VID_2003

    67/77

    Las relaciones de velocidad se obtienen con las siguientes reducciones:

    SIMPLE: Comprenden desde 6.75:1 hasta 70:1

    DOBLE: Desde 100:1 hasta 5000:1. Estas relaciones se logran con doble

    Sinfn- Corona o Sinfn-Corona piones helicoidales.

    1.5.3 FORMAS CONSTRUCTIVAS

    Para lograr las formas constructivas A, V, y N basta con sacar los tornillos de

    fijacin de las tapas laterales y girarlas en la posicin deseada. La obtencin

    de la forma constructiva F se consigue sustituyendo las tapas laterales por

    tapas de la serie Brida.

    1.5.4 ESPECIFICACIONES GENERALES PARA MOTORREDUCTORES

    SINFN-CORONA

    La carcaza y las tapas del Reductor son de fundicin de hierro de grano fino,

    distencionadas y normalizadas.

    El sinfn fabrica de acero aleado, cementado y rectificado, y est apoyado con

    dos (2) rodamientos cnicos y uno (1) de rodillos cilndricos.

    La corona se fabrica de bronce de bajo coeficiente de friccin est embutidaatornillada a un ncleo de funcin de hierro. La corona est generada con

    fresas especiales que garantizan exactitud en el engranaje.

    El eje de salida es fabricado en acero al carbono, resistente a la torsin y

    trabaja apoyado en dos (2) rodamientos de bolas.

    La refrigeracin del equipo se realiza por radiacin. La temperatura externa nopuede sobrepasar los 70 grados centgrados.

    1.5.5 INSTALACION Y ACOPLAMIENTO

    Los aditamentos deben montarse cuidadosamente sobre los ejes para evitar

    daos en los cojinetes (no deben golpearse al entrar en los ejes).

  • 8/8/2019 MONOGRAFIA_VID_2003

    68/77

    El reductor debe mantenerse rgidamente sobre las bases para evitar

    vibraciones que puedan afectar la alineacin de los ejes.

    1.5.6 LUBRICACIONEl reductor lleva tapones de llenado y ventilacin, nivel y vaciado.

    En la placa de identificacin del reductor se encuentra el tipo de aceite

    apropiado. MOBIL GEAR 629.

    El aceite a usar debe tener las siguientes caractersticas:

    Gravedad Especfica 0.903

    Viscosidad SSU A 100 grados F 710/790

    Viscosidad CST A 40 grados C 135/150

    Clasificacin ISO V G 150

    El aceite a usar debe contener aditivos de extrema presin del tipo azufre-

    fsforo, los cuales le dan caractersticas antidesgaste de reduccin a la friccin,

    disminuyendo as la elevacin de temperatura en los engranajes.

    Adicionalmente aditivos contra la formacin de herrumbre y la corrosin, as

    como agentes especiales para aumentar la estabilidad a la oxidacin y

    resistencia a la formacin de espuma.Bajo condiciones extremas de temperatura o humedad deben emplearse

    aceites adecuados.

    1.5.7 RODAJE INICIAL

    Los reductores se suministran sin aceite y deben llenarse hasta el nivel

    indicado antes de ponerlos en marcha.

    Todos los reductores se someten a un corto perodo de prueba antes de

    enviarse al cliente, pero son necesarias varias horas de funcionamiento a plena

    carga antes de que el reductor alcance su mxima eficiencia. Si las

    condiciones lo permiten, para tener una mayor vida de la unidad, debe

    incrementarse la carga progresivamente hasta alcanzar la mxima, despus

    de unas 30 a 50 horas de trabajo.

    La temperatura en los momentos iniciales de funcionamiento es mayor de la

    normal hasta lograr el ajuste interno adecuado.

  • 8/8/2019 MONOGRAFIA_VID_2003

    69/77

    1.5.8 MANTENIMIENTO

    El nivel del aceite debe comprobarse regularmente, mnimo una vez al mes; el

    agujero de ventilacin debe mantenerse siempre limpio.

    En el reductor nuevo despus de las 200 horas iniciales de funcionamientodebe cambiarse el aceite realizando un lavado con ACPM; los posteriores

    cambios se harn entre las 1500 y 2000 horas de trabajo.

    1.5.9 ALMACENAMIENTO

    Para almacenamiento indefinido debe llenarse totalmente de aceite la unidad,

    garantizndose la completa inmersin de todas las partes internas.

    2. AJUSTES Y TOLERANCIAS

    Todas las mquinas, desde la mas complicada consta de un gran nmero de

    piezas, a la ms sencilla formada solo por dos piezas, estn siempre

    compuestas de pieza mecnicas, unidas entre s, de modo que es posible el

    movimiento de una pieza con respecto a la que esta unida (ajuste mvil), o bien

    que sea imposible dicho movimiento (ajuste fijo).

    Entre los diferentes tipos de ajuste con que puede unirse dos piezas, el ms

    sencillo y el mas extendido es el eje agujero, en el que un eje cilndrico seajusta a u agujero tambin cilndrico. (figura 8.1). Los ejes siempre se

    designan con letra minscula y los agujeros con letra mayscula.

    2.1 TOLERANCIA

    Es la inexactitud admisible de fabricacin y la diferencia entre el valor mximo

    y

    el valor mnimo concedido para una determinada dimensin.

    T= Tolerancia D. MAX.= Dimetro mximo D = Dimetro mnimo2.2 HOLGURA

    Es la diferencia entre el dimetro efectivo del agujero y el efectivo del eje,

    cuando el primero es mayor que el segundo.

    2.3 INTERFERENCIA U HOLGURA NEGATIVA

    Es la diferencia entre el dimetro efectivo del agujero y el efectivo del eje,

    cuando al ensamblar dos piezas el dimetro del agujero es menor que el del

    eje.2.4 TOLERANCIA UNILATERAL Y BILATERAL

  • 8/8/2019 MONOGRAFIA_VID_2003

    70/77

    Cuando la total tolerancia referida al dimetro bsico es en