montaje y reparaciÃ³n de automatismos elÃ©ctricos montaje y mant

ic editorial

Montaje y reparación de automatismos eléctricos

Antonio Rodríguez Hernández

Editado por:INNOVACIÓN Y CUALIFICACIÓN, S. L.Avda. El Romeral, 2. Polígono Industrial de Antequera29200 ANTEQUERA, MálagaTeléfono: 952 70 60 04Fax: 952 84 55 03Correo electrónico: [email protected]: www.iceditorial.com


Autor: Antonio Rodríguez Hernández

1ª Edición© De la edición INNOVA 2012

MARCAS COMERCIALES: Las designaciones utilizadas por las empresas para distinguir sus productos (hardware, software, sistemas operativos, etc.) suelen ser marcas registradas. INNOVACIÓN Y CUALIFICACIÓN, S. L., las utiliza sin intención de infringir la marca y sólo en beneficio del propietario de la misma. Los datos de los ejemplos o pantallas son ficticios a no ser que se especifique lo contrario

INNOVACIÓN Y CUALIFICACIÓN, S. L., ha puesto el máximo empeño en ofrecer una información completa y precisa. Sin embargo, no asume ninguna responsabilidad derivada de su uso, ni tampoco la violación de patentes ni otros derechos de terceras partes que pudieran ocurrir. Mediante esta publicación se pretende proporcionar unos conocimientos precisos y acreditados sobre el tema tratado. Su venta no supone para INNOVACIÓN Y CUALIFICACIÓN, S. L., ninguna forma de asistencia legal, administrativa ni de ningún otro tipo.

Reservados todos los derechos de publicación en cualquier idioma.

Según el Código Penal vigente ninguna parte de este o cualquier otro libro puede ser reproducida, grabada en alguno de los sistemas de almacenamiento existentes o transmitida por cualquier procedimiento, ya sea electrónico, mecánico, reprográfico, magnético o cualquier otro, sin autorización previa y por escrito de INNOVACIÓN Y CUALIFICACIÓN, S. L., su contenido está protegido por la Ley vigente que establece penas de prisión y/o multas a quienes intencionadamente reprodujeren o plagiaren, en todo o en parte, una obra literaria, artística o científica.

Impresión: Antakira GraficImpreso en Andalucía - España

ISBN: 978-84-8364-965-7Depósito Legal: MA-946-2012

Gracias a mi mujer, Nani, por su incansable ayuda.Y a mi hijo Ángel de 5 años, que me ha dejado trabajar

en este libro, mientras jugaba o veía la tele.

| I

Presentación del manual

El Certificado de Profesionalidad es el instrumento de acreditación, en el ám-bito de la Administración laboral, de las cualificaciones profesionales del Catá-logo Nacional de Cualificaciones Profesionales adquiridas a través de procesos formativos o del proceso de reconocimiento de la experiencia laboral y de vías no formales de formación.

El elemento mínimo acreditable es la Unidad de Competencia. La suma de las acreditaciones de las unidades de competencia conforma la acreditación de la competencia general.

Una Unidad de Competencia se define como una agrupación de tareas produc-tivas específica que realiza el profesional. Las diferentes unidades de compe-tencia de un certificado de profesionalidad conforman la Competencia Gene-ral, definiendo el conjunto de conocimientos y capacidades que permiten el ejercicio de una actividad profesional determinada.

Cada Unidad de Competencia lleva asociado un Módulo Formativo, donde se describe la formación necesaria para adquirir esa Unidad de Competencia, pudiendo dividirse en Unidades Formativas.

CERTIFICADO DE PROFESIONALIDAD

MÓDULOS FORMATIVOS

UNIDADES FORMATIVAS

COMPETENCIAGENERAL

UNIDADES DE COMPETENCIA

Expresa su

Tienen asociados

Está dividido en

Pueden dividirse en

II |

El presente manual desarrolla la Unidad Formativa UF0889: Montaje y repara-ción de automatismos eléctricos,

perteneciente al Módulo Formativo MF0822_2: Instalaciones eléctricas auto-matizadas e instalaciones de automatismos,

asociado a la unidad de competencia UC0822_2: Montar y mantener instala-ciones de automatismos en el entorno de viviendas y pequeña industria,

del Certificado de Profesionalidad Montaje y mantenimiento de instalaciones eléctricas de baja tensión.

UF0889Montaje y reparación de automatismos eléctricos

UNIDAD FORMATIVA

DESARROLLADA EN ESTE MANUAL

UF0891Reparación de instalaciones automatizadas

UF0890Montaje de instalaciones automatizadas

UF0886Prevención de riesgos laborales y medioambientales en el

montaje y mantenimiento de instalaciones eléctricas

MF0822_2

INSTALACIONES ELéCTRICAS AUTOMATIzADAS E INSTALACIONES DE

AUTOMATISMOS

UNIDAD DE COMPETENCIA UC0822_2

Montar y mantener instalaciones de automatismos en el entorno de

viviendas y pequeña industria

Tiene asociado el

Compuesto de las siguientes UNIDADES FORMATIVAS

| III

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Índice

Capítulo 1Preparación de armarios y cuadros para el montaje de circuitos eléctricos

1. Introducción 72. Interpretación gráfica 73. Ajustes y tolerancias de mecanizado 124. Mecanizados manuales 165. Montaje de elementos eléctricos y electrónicos 246. Resumen 29 Ejercicios de repaso y autoevaluación 31

Capítulo 2Medida en las instalaciones de automatismos eléctricos

1. Introducción 372. Relaciones fundamentales entre las magnitudes eléctricas 373. Transducción de las principales magnitudes físicas 434. Instrumentos de medida: tipología y características 895. Procedimientos de conexión 966. Procesos de medida 1007. Medidas reglamentarias 1028. Resumen 105 Ejercicios de repaso y autoevaluación 107

Capítulo 3Representación, simbología e instalación de automatismos eléctricos

1. Introducción 1112. Elementos que componen las instalaciones: tipos y características 1113. Convencionalismos de representación 1344. Simbología normalizada en las instalaciones 1365. Planos y esquemas eléctricos normalizados. Tipología 1546. Interpretación de esquemas eléctricos de las instalaciones 1627. Normativa y reglamentación 1658. Resumen 173 Ejercicios de repaso y autoevaluación 175

4 |

Capítulo 4Montaje de instalaciones electrotécnicas con automatismos eléctricos

1. Introducción 1812. Emplazamiento y montaje de los elementos de las instalaciones

según el área de aplicación 1813. Circuitos de fuerza y mando 2104. Medios y equipos 2245. Normativa y reglamentación 2316. Resumen 233 Ejercicios de repaso y autoevaluación 235

Capítulo 5Mantenimiento y reparación de automatismos eléctricos

1. Introducción 2412. Averías en las instalaciones de automatismos. Síntomas y efectos 2413. Diagnóstico y localización de averías: pruebas, medidas, procedimientos

y elementos de seguridad en instalaciones 2474. Reparación de averías 2525. Documentación 2566. Elaboración de informes 2757. Resumen 279 Ejercicios de repaso y autoevaluación 281

Bibliografía 283

Capítulo 1

Preparación de armarios y cuadros para el montaje de

circuitos eléctricos

Contenido

1. Introducción2. Interpretación gráfica3. Ajustes y tolerancias de mecanizado4. Mecanizados manuales5. Montaje de elementos eléctricos y electrónicos6. Resumen

CAP. 1 | Preparación de armarios y cuadros para el montaje de circuitos eléctricos

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1. Introducción

Hoy en día no podemos entender una industria sin una serie de señalizacio-nes; como las famosas puertas con el triangulito amarillo y el rayo, o una seta de emergencia roja en la parte delantera o lateral de la misma.

En este capítulo vamos a ocuparnos de la preparación de un cuadro eléctrico tanto en mecanización, como en disposición y organización de sus elementos, para una posterior instalación eléctrica del cableado. Sabremos cómo ubicar los elementos para ser más organizados a la hora de conectar todos los elementos entre sí; no solo los elementos propios que lleva el interior del cuadro, sino para las futuras conexiones con todos los elementos exteriores que necesitan interac-tuar, como son los receptores de carga, los sensores, los actuadores, etc.

2. Interpretación gráfica

El dibujo es una de las herramientas más útiles y necesarias a la hora de plasmar, en un papel y de manera rápida, el concepto que queremos construir y hacer realidad; por esto hay ciertas necesidades técnicas que debemos plan-tear en este título.

Antes es preciso concretar que la interpretación y la representación grá-fica son un binomio que van de la mano, pues el que sabe representar sabe interpretar.

Vamos a explicar algunas de las técnicas de representación más usadas en la elaboración de cuadros eléctricos y su instalación.

Nota

Por ello y dado que un mantenedor en muchas ocasiones tiene que realizar representaciones gráficas, vamos a estudiar el dibujo desde el punto de vista de la representación.

8 |


2.1. Escalas

Las escalas son necesarias para poder representar en el papel el tamaño que va a tener en realidad el objeto a instalar, pudiendo ser en unos casos me-nores que en la realidad, con lo que le llamaremos escala de reducción. Estas escalas se usan para poder representar los tamaños grandes, en un papel más o menos manejable a la hora de trabajar. Por el contrario, si lo que necesitamos es ver detalles que en el tamaño real no son fácilmente visibles, utilizaremos una escala de ampliación.

Todas las escalas están claramente expresadas tanto en ampliación como en reducción; la forma de expresarlas es escribiendo el tamaño usado en el papel y a continuación dos puntos “:”, seguido del tamaño que tendría en la realidad.

2.2. Planos

Son la viva representación de un conjunto de elementos que componen una pieza -o un conjunto de las mismas-, directamente plasmadas en papel con toda la normalización requerida para dibujarlo.

Todos los planos deben de cumplir unas normas de dibujo técnico y son ne-cesarias para poder entender los planos. Sin embargo, en el trabajo de campo no disponemos de herramientas adecuadas para elaborarlos, así que el sustitu-to rápido de los planos es el croquis, que nos ayuda de manera rápida a realizar y tomar notas para montar lo que se representa en el proyecto de instalación.

Ejemplo

Si tenemos una caja de 100 centímetros en la realidad y la dibujamos con 1 centímetro en el papel, lo indicaríamos como “Escala 1:100”.


| 9

2.3. Croquis

Los croquis son dibujos hechos a mano alzada o con pocos recursos gráfi-cos: lápiz, papel, regla y poco más. Dado que en el trazado de estos dibujos no hay mucha precisión, hay que tenerlos bien acotados y dar el mayor número posible de datos en cuanto a vistas de la pieza, para poder hacernos una idea o visión mental de la pieza lo más fiel posible a la realidad.

Nota

Entendemos por “normalización” su acotación, signos, símbolos, referencias, etc., todos ellos datos de uso cotidiano en cualquier tipo de plano, sea eléctrico o mecánico.

Plano formato A-3

10 |


Las vistas de las piezas nos permiten observarlas con detalle, según la vemos desde un lado, desde arriba o desde su frontal; estas vistas son lo que llamamos proyecciones ortogonales y nos ayudan a ver el dibujo tal y como es en la realidad.

2.4. Acotación

Entendemos por acotación la medida de una característica de un objeto, la cual debe ser especificada en un dibujo técnico. A la acotación, también se la conoce como cota o dimensión. Las cotas han de escribirse con caracteres

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bien visibles, no deben producir dudas de comprensión en el sentido paralelo a las correspondientes líneas de cota, encima de las mismas, con una ligera separación y en cuanto sea posible hacia su mitad.

Existen diferentes formas de acotar, dependiendo de la complejidad que presente la pieza u objeto a representar.

Importante

La acotación debe cumplir un conjunto de reglas para facilitar su lectura y por consiguiente, permitir la construcción de una pieza.

Recuerde

Las cotas no deben nunca estar atravesadas o separadas por ninguna línea del dibujo.

14

24 25

15

3564

Pieza acotada en posición horizontal

12 |


La acotación puede ser de muchos tipos, como de tamaño o de dimensión, de localización o posición, de notas locales y generales.

3. Ajustes y tolerancias de mecanizado

En el montaje de un cuadro eléctrico o de los elementos que intervienen en la automatización de algún proceso productivo industrial, debemos tener en cuenta las piezas a instalar y los ajustes y tolerancias necesarias para una fácil colocación en su lugar predeterminado.

Imaginemos que tenemos que fijar una pieza en un bloque macizo, usando para ello un tornillo. Lo primero que haremos es tomar medidas y ajustar el roscado del bloque macizo a la métrica del tornillo deseado, para evitar que quede el tornillo flojo o demasiado duro.

En este título vamos a explicar los conceptos de ajuste y tolerancia, para saber interpretarlos y usarlos correctamente.

Importante

Solo se podrá fabricar una pieza si las cotas son dibujadas correctamente. Un error en la cota da lugar a una pieza mala, que habrá que desechar.

Ejemplo

Otro ejemplo lo encontramos en el hueco del eje de un motor (chavetero) y su correspon-diente chaveta. Estos deben ajustarse y tener una tolerancia mínima, que depende de la precisión del ajuste.


| 13

3.1. Ajuste

El ajuste es la forma en que dos piezas de un mismo conjunto y pertene-cientes a una máquina se acoplan entre sí, de tal forma que una sería la que se introduce sobre la otra. Por este motivo, a la primera se le denomina pieza macho y a la segunda pieza hembra.

Pieza macho

Es aquella que posee una o varias extensiones en cuyas caras externas ajus-tará por la parte interna de la pieza hembra. Ejemplos de pieza macho pueden ser ejes, chavetas, estrías, etc.

Pieza hembra

Es aquella que ajusta de forma inversa a la pieza macho y podemos men-cionar como ejemplos a un agujero, ranuras, troqueles, etc.

También guardan una estrecha relación de ajuste los elementos que se pueden roscar, engranar, embutir, etc.

3.2. Tolerancia

Siempre que efectuemos una medición de una pieza, esta va a depender de la herramienta de medida que usemos. No es lo mismo medir con un flexó-metro -vulgarmente llamado metro-, que con un calibre -pie de rey- o con un

Nota

Siempre que se tenga que ajustar alguna pieza, hay que pensar que la tolerancia nos va a determinar su nivel correcto de ajuste. Ni holgada ni excesivamente apretada.

14 |


pálmer. Todos los elementos de medida tienen un límite de precisión. Por ello, dependiendo de la precisión que requiera la medida, usaremos una herramien-ta u otra.

Por otro lado, debemos tener en cuenta que las mediciones pueden reali-zarlas tanto máquinas como personas. En el caso de que la haga una persona, que sería lo más habitual, la medida que efectúa dará un valor determinado. Ahora bien, si la hace otra persona, puede que nos dé otro valor distinto. Esto es debido a que existe un criterio de precisión que puede diferir de una perso-na a otra. Esta es la diferencia más considerada en la medida.

En conclusión, las medidas debemos tomarlas en relación a la exactitud que requiera la pieza, tanto para su montaje como para su instalación. De-bido a esto, necesitamos darle un margen de exactitud, al que podríamos llamar tolerancia.

Definición

ToleranciaEs la diferencia permisible entre una cota nominal o de referencia y su medida máxima y/o mínima permisible. Cualquier valor de la pieza entre estos valores máximos y mínimos es válido.

10.93

18.22

+0.02- 0.02

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Cotas con tolerancias (vertical y horizontal)


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Como podemos observar en la imagen anterior, la tolerancia se escribe a la derecha de la cota y a un tamaño inferior a esta.

En la parte superior, donde indicamos los valores de tolerancia, pondremos la diferencia entre el valor máximo admisible y el valor nominal o de referencia de la pieza.

En la parte inferior, donde ponemos los valores de tolerancia, pondremos la diferencia entre el valor nominal o de referencia y el valor mínimo admisible de la pieza.

Aplicación práctica

Calcule los valores que debemos colocar en una cota con tolerancia, sabiendo que una pieza debe tener 85 mm de longitud, pero no valdrá si esta tiene más de 85,5 mm o menos de 84,8 mm.

SOLUCIÓN

Los valores de 85,5 mm y 84,8 mm son los valores máximo y mínimo respectivamente. La dife-rencia con la medida real que es 85 mm será el valor de la tolerancia. Esto sería 85,5 - 85 = 0,5 (tolerancia superior que llevará signo +) y 85 - 84,8 = 0,2 (tolerancia inferior que llevará signo -).

Recuerde

A mayor tolerancia, más error respecto a la medida de referencia y más fácil nos resultará fabricar la pieza y ajustarla. A menor tolerancia más difícil resultará fabricar la pieza y ajustarla y tendremos menos error.

16 |


Estos resultados, se pondrán con el signo + en la parte superior derecha de la cota de referencia, y con signo – en la parte inferior, tal que así, 85 ±0.5

0.2.

4. Mecanizados manuales

Hoy en día en la industria, es muy habitual que en sus procesos de produc-ción se tengan que fabricar piezas y es posible que en esa fabricación se ten-gan que efectuar mecanizados, bien automáticos o manuales, de las mismas.

Aquí nos centraremos en el mecanizado manual, al cual podríamos definir como el trabajo que realizamos sobre una pieza con ayuda de herramientas para darle una forma determinada, especificada mediante medidas que hemos tomado con anterioridad para su fabricación.

4.1. Necesidades de seguridad en el manejo de herramientas de mecanizado

Antes de centrarnos en las herramientas para mecanizar hay que mencionar simplemente los factores de seguridad necesarios para trabajar sin riesgo de un posible accidente.

Máquina-herramienta automática. Esta máquina se encarga de mecanizar la pieza.


| 17

Siempre que tengamos que utilizar una de las herramientas antes men-cionadas, debemos utilizar protecciones, ya que lo más normal es que en un proceso de mecanizado salten virutas o pequeños elementos que se proyectan sobre nosotros, pudiéndose incrustar en nuestro cuerpo. Por este motivo, para evitarlo y también posibles cortes, utilizaremos un banco de trabajo para que la pieza se quede inmóvil al mecanizarla. Esto lo conseguimos con el llamado tornillo de banco.

En nuestro campo de trabajo el tornillo es algo diferente en las mordazas, estas tienen la particularidad de ser paralelas, de ahí su nombre de tornillo paralelo.

4.2. Herramientas para el mecanizado

A continuación hablaremos de algunas herramientas de uso cotidiano en montajes y reparaciones de cuadros eléctricos y automatismos en general. Nos referimos a:

■ Lima. ■ Broca.

Nota

El tornillo de banco consta de una mandíbula fija y otra móvil, que se ajusta mediante una barra de tornillo.

Tornillo de banco normal a la izquierda y paralelo a la derecha

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■ Juego de machos. ■ Cincel. ■ Remache.

Lima

El limado es una parte del ajuste de las piezas para producirles sus meca-nizados más finos. Consiste en la eliminación de material que aún sobra de las piezas. A estas sobras de material se le denomina viruta.

La lima es una barra de acero templado con sus caras ásperas o estria-das. Las limas pueden tener formas cilíndricas, triangulares, de media caña o planas. Su uso depende de la superficie a limar y del tipo de material que queremos eliminar, pues no es la misma lima la que usamos para limar metal que para madera o plástico.

Recuerde

En la mecanización manual de una pieza es imprescindible llevar gafas de protección y guantes anti-corte para protegernos de los desprendimientos de materiales.

Distintos tipos de limas


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Sierra

El serrado es la acción que consiste en el corte de un material usando una sierra.

Las sierras de que disponemos en la actualidad son de diferentes campos de aplicación y de muy diversas formas, dependiendo, al igual que las limas, del material a cortar. En nuestro caso usaremos una sierra de acero.

La sierra de acero es una hoja plana de 1 mm de espesor, de más de 30 cm de longitud y aproximadamente 1 cm de ancha, con 2 agujeros: uno en cada extremo. Esta hoja va alojada en un arco metálico sobre dos tetones, uno fijo y otro móvil que lo usamos de tensor; además, posee un mango para poderla sujetar con comodidad y soltura. Por este soporte a esta sierra se la denomina comúnmente arco de sierra.

Hay que especificar que la hoja de sierra posee dos cantos, uno de ellos con dientes. Estos dientes son los que, por rozamiento, producirán el corte, pero hay que tener en cuenta el sentido del diente, pues debe de mirar fuera,

Nota

Las limas se enumeran según se lime de manera más o menos fina, de ahí los nombres de lima basta, lima media y lima fina.

Ejemplo

Podemos cortar madera, acero, marquetería, cerámica, vidrio, etc.

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para no arrastrar la viruta hacia nosotros al realizar el movimiento de vaivén del arco de sierra.

El arco de sierra lo usaremos para cortar tubo de acero, canalizaciones me-tálicas, perfiles metálicos, etc.

Por último, es preciso puntualizar que la posición correcta del arco de sierra es siempre perpendicular al suelo para evitar torcernos en el corte.

Arco de sierra

Importante

Siempre que necesitemos cortar, sea material duro o blando, usaremos el tornillo de banco para sujetarlo, nunca las manos.

Colocación de la hoja de sierra


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Broca

El taladrado es muy conocido en el ambiente doméstico, -¿quién no ha colocado un cuadro alguna vez? Consiste en hacer agujeros cilíndricos de una determinada longitud y en un material cualquiera, para lo que necesitamos una máquina llamada taladradora. Esta máquina posee una sujeción para colocarle la broca que es la que realiza el mecanizado de agujero.

Sabía que...

Antiguamente no había taladradoras y se hacia el agujero con una herramienta manual que tenía una manivela como el pedal de una bicicleta y recibía el nombre de “berbiquí”.

BROCA PARA HORMIGÓN:Vale para taladrar paredes y materiales de obra. No sirve ni para metal ni para madera Tiene una placa de matal duro en la punta que va rompiendo el material y puede usarse con percusión.

BROCA PARA METAL:Sirve para taladrar metales, plásticos y maderas en las que no se requiera demasiada precisión. Suelen estar hechas de acero y son de una sola pieza a diferencia de la de hormigón. No pueden usarse con percusión.

BROCA PARA MADERA:Es la más usada para taladrar madera. Tiene tres puntas afiladas en el extremo de penetración, la central sirve para centrar la broca perfectamente y las de los lados van cortando el material. No puede usarse con percusión.

Tipos más comunes de brocas

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Las brocas son herramientas cilíndricas de acero templado, con punta afi-lada en un extremo y con una estría a lo largo de ella en forma helicoidal, también con rebordes afilados, de manera que al girar hace el efecto de un tor-nillo, cortando el material y produciéndole un alojamiento o agujero de forma cilíndrica y del mismo diámetro de la broca.

Brocas hay de diferentes diámetros y materiales. Los diámetros más usados son con salto de una broca a otra de 0,5 mm (1-1, 5-2-2, 5-3, etc.), y hasta un máximo de 10 o 13 mm de diámetro. Diámetros más grandes no se pueden alojar en una máquina taladradora de mano. Los materiales de los que están fabricadas las brocas son dependientes del material a taladrar; así nos las po-demos encontrar de acero, cromo-vanadio, vidia, etc.

Para realizar un taladro, hay que realizar 2 movimientos a la broca: uno de rotación para arrancar material y otro de avance para penetrar en el material.

Cincel

El cincelado consiste en eliminar material mediante una herramienta cor-tante que recibe el nombre de cortafríos o cincel; este tiene un filo que por impacto, producido normalmente por un martillo, corta el material.

Consejo

Para facilitar la extracción de la broca, una vez penetrado el material hasta la profundidad deseada, hay que cambiar el sentido de giro de la taladradora.

Cincel


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Juego de machos

El juego de machos es una de las herramientas que también se usan en instalaciones, mantenimiento y reparaciones eléctricas. Se usa para fabricar roscas en el material y así fijarle algún elemento con tornillo.

La rosca es una estría arrollada en forma helicoidal a lo largo de un agujero realizado en el material. A esa estría que es saliente se le denomina filete de rosca. Entre filetes, existe un surco o canal con una profundidad distinta en cada rosca.

El roscado consiste en realizar un agujero y posteriormente le introducimos los machos de roscar, empezando con el cónico, seguimos con el semicónico y por último, el cilíndrico.

Las roscas pueden ser de distintos diámetros y estar basadas en distintos sistemas de normalización. Así tenemos la rosca métrica o la rosca de Whitwor-th: la primera se refiere al sistema métrico internacional y la segunda utiliza las pulgadas.

Remachadora

Al igual que los tornillos y sus tuercas, para fijar elementos se usan los re-maches, y en nuestro campo los más usados son los de remachadora.

Consiste en un tubo cilíndrico (el vástago) que dispone de una cabeza en su extremo final. Las cabezas tienen un diámetro mayor que el resto del remache, para que así al introducir este en un agujero, pueda ser encajado. Una vez

Juego de machos

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introducido en el agujero, este posee una punta que lo atraviesa con cabeza es-férica donde introducimos esa punta en las mordazas de nuestra remachadora y presionamos para retirar la punta y dejar el remache afianzado.

5. Montaje de elementos eléctricos y electrónicos

Las instalaciones eléctricas de automatismos son en algunos casos un tanto complejas por la variedad de elementos que se deben ubicar en distintos lugares.

Estos elementos, en la actualidad, abarcan un amplísimo campo de uso, por lo que nos centraremos en los de uso más frecuente.

Todo montaje requiere inicialmente un tiempo de preparación para orga-nizar las pautas a seguir y de esta manera ordenar los elementos a instalar. Realmente todos van vinculados, pero es recomendable establecer un método de ejecución.

Remachadora y tipos de remaches

Nota

Estos lugares están definidos según cada caso por la aplicación de la instalación y necesi-tan una serie de elementos muy diversos: eléctricos, electrónicos, mecánicos, neumáticos, hidráulicos, etc.


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5.1. Método de ejecución

Realmente no existe ningún método específico de ejecución del montaje, ni ninguna normativa donde se exija en qué orden debe efectuarse un montaje. Pero la experiencia del montador decide según el tipo de instalación qué ele-mentos colocar primero y qué orden seguir para agilizar la instalación.

Nosotros nos centraremos en un método convencional, el cual queda de-finido por 5 bloques de trabajo. Estos bloques representan la base de toda instalación y son los siguientes:

■ Bloque de alimentación. ■ Bloque de dispositivos de mando y fuerza. ■ Bloque de canalización. ■ Bloque de carga o receptores. ■ Bloque de emisores o pupitres.

Bloque de alimentación

Este bloque ubica sus elementos desde la toma de corriente que nos in-dica la instalación hasta los dispositivos de mando y fuerza. Los elementos que intervienen son de protección y van ubicados en cajas empotradas o de

Bloque de acometida

Bloque de fuerza y mando

Bloque de canalizaciónBloque de emisores o

pupitresBloque de carga o

receptores

Esquema de bloques

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superficie, o en la mayoría de los casos en cuadros o armarios eléctricos solo con protecciones.

Bloque de dispositivos de mando y fuerza

Se considera la parte cerebral de toda la instalación, el bloque donde se sitúan los cuadros y armarios eléctricos con elementos de control. Aquí los elementos van sobre placas de montaje; en ellas pueden existir elementos eléctricos o electrónicos especiales que necesitan su propia placa de anclaje, -la cual es facilitada por el fabricante de estos elementos. También se pueden montar sobre zócalos, perfiles e incluso atornillados o remachados a la placa o placas del cuadro eléctrico: en ellos se montan todos los elementos eléctricos de mando y fuerza.

Caja de fusibles y cuadro de protecciones

Nota

Las puertas de un armario o cuadro se suelen aprovechar como panel de indicadores lu-minosos o para ubicar elementos eléctricos y electrónicos: pulsadores, interruptores, setas de emergencia y conmutadores.


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Bloque de canalización

Este bloque es el camino que debemos seguir para llevar toda la fuerza y el mando a los diferentes receptores -por ejemplo, un motor- y emisores -por ejemplo, un detector magnético.

Los elementos eléctricos que intervienen en este bloque son solo cables o mejor dicho mangueras de cable de distintos tipos que se mezclan entre sí en la canalización. Los hay con tensiones considerables, con señales analógicas o digitales, con tensiones bajas, en corriente continua, en corriente alterna, etc. En conclusión cualquier tipo de cable que vaya o vuelva del cuadro eléctrico o armario.

Solo queda puntualizar que generalmente las mangueras de cable que van en la canalización suelen ir sueltas, menos cuando se produce una subida o bajada de nivel, en estos casos tendremos que usar bridas o correíllas para amarrarlas a la canalización.

Bloque de carga o receptores

Es el bloque más pesado del montaje, pues es donde tenemos que fijar to-dos los receptores, normalmente atornillados, bien al suelo, en una bancada o

Canalización de rejilla con mangueras

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donde se requiera, como por ejemplo en los motores. También podemos montar cualquier tipo de receptores, como cuadros secundarios, paneles electrónicos, sistemas de iluminación, etc.

Bloque de emisores o pupitres

Son las zonas de trabajo, si las hubiera, donde se montan todos los pulsado-res, interruptores, conmutadores, etc., de control o mando, que debe manipular el operario del puesto, haciendo que funcione el proceso de automatización.

Motor

Nota

Son los elementos eléctricos más usados.

Nota

Estos elementos suelen estar situados en peanas en forma de pupitre y en una disposición que facilita el uso del operario.


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En este bloque también van incorporadas las señalizaciones de seguridad, como balizas, giradores luminosos o señalizadores acústicos.

6. Resumen

La base de conocimiento que debemos recordar de este capítulo se centra en saber interpretar un plano o croquis, de manera que sepamos situar los elementos que intervienen en el montaje de un cuadro eléctrico. Sabremos re-conocer tolerancias y aplicarlas para el mecanizado de los elementos, así como el ajuste de piezas que intervienen en el montaje. Además, podremos realizar escalas en los planos para conocer la verdadera dimensión de la instalación.

Una vez reconocida la magnitud de todo lo que tenemos que montar, a través de los planos y croquis, debemos saber qué herramientas son las más adecuadas para efectuar el montaje. Sabremos qué herramienta usar en cada caso: usaremos la sierra para cortes; las limas para quitar rebabas o salientes que pudiesen producir cortes; la remachadora y remaches para unir elementos; los juegos de machos para fabricar roscas; el cincel y el martillo para cortar trozos más duros; las brocas y la taladradora para hacer agujeros y la mordaza o tornillo de banco para sujetar los elementos a mecanizar.

Ya sabemos interpretar, ajustar, mecanizar y lo último que debemos re-cordar es cómo montar los elementos eléctricos de la instalación. Para ello,

Pupitre

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tenemos que organizar nuestro método de trabajo, sabiendo qué elementos montaremos según el esquema eléctrico en la zona de alimentación y protec-ción; cuáles en el cuadro de mando y fuerza; cuáles irán sobre la canalización y, por último, nos ocuparemos de los elementos que intervienen como carga o receptores y como emisores o pupitres.

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| 31

1. En un plano, para fabricar una pieza, como mínimo usaremos la vista de ________ _____________ y la vista de ___________________ en piezas sencillas, y utili-zaremos también la vista de_________________ en las más complejas.

2. Un plano a escala 20:1 es un plano de ampliación.

� Verdadero � Falso

3. Nunca debemos acotar un croquis a mano alzada.


4. Una pieza con poca tolerancia, podría ajustarse con herramientas pero sin dificultad.


5. Una tolerancia negativa es aquella cuya cota es _______________ que la referen-te o nominal y una tolerancia positiva es aquella cuya cota es _______________ que la referente o nominal.

6. Relacione el tipo de lima y la superficie más idónea a usar.

a. Triangular.b. Redonda.c. De media caña.d. Plana.

Ejercicios de repaso y autoevaluación

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7. Relacione las brocas con el material que las usaremos.

a. Acero.b. Madera.c. Hormigón.

8. El orden de intervención de los machos de rosca es 1º ____________, 2º ____________ y 3º ______________.

9. Relacione la parte instalada de una instalación con su componente.

a. Pupitreb. Máquinac. Reléd. Fusible

MotorCaja de acometidaPulsadorCuadro eléctrico

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10. Un cable multiconductor se alojará en una canalización o canaleta.


Capítulo 2

Medida en las instalaciones de automatismos eléctricos

Contenido

1. Introducción2. Relaciones fundamentales entre las magnitudes

eléctricas3. Transducción de las principales magnitudes físicas4. Instrumentos de medida: tipología y características5. Procedimientos de conexión6. Procesos de medida7. Medidas reglamentarias8. Resumen

CAP. 2 | Medida en las instalaciones de automatismos eléctricos

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1. Introducción

En las instalaciones eléctricas también es necesario evaluar o medir algu-nos parámetros o magnitudes del circuito eléctrico, como son la intensidad de corriente, la tensión eléctrica, la resistencia eléctrica, la potencia eléctrica o la energía eléctrica. Estas magnitudes nos van a indicar el buen funcionamiento de la instalación o posibles problemas subyacentes de una avería.

Respecto a la seguridad de los elementos que constituyen la instalación y de las personas que la utilizan, han de conocerse otros parámetros importan-tes, así como su medida para valorar la seguridad. Alguno de ellos son la resis-tencia de tierra, la resistencia de aislamiento, la sensibilidad de los aparatos de protección, etc.

En este capítulo vamos a estudiar la realización que existe entre las distin-tas medidas, así como su valoración. Se hará de forma teórica y en ocasiones práctica, sin detenernos en la constitución interna de los aparatos de medida, ya que estos exceden el ámbito de la instalación de automatismos.

2. Relaciones fundamentales entre las magnitudes eléctricas

Medir es comparar una medida determinada con otra que tomamos como patrón de referencia. A principios del siglo XX se fueron unificando estos patrones de medidas por la Comisión Internacional de Pesas y Medidas, que estructuraron el Sistema Internacional de Medidas. En la siguiente tabla, po-demos ver las magnitudes más importantes que encontraremos en cualquier circuito eléctrico.

Nota

Según esto, es necesario que los patrones de referencia sean aceptados de forma general por la comunidad científica internacional.

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Magnitudes eléctricas fundamentales

Magnitud Denominación Símbolo Aparato de medida

Cantidad de electricidad Culombio C Galvanómetro

Corriente Amperio A Amperímetro

Tensión Voltio V Voltímetro

Resistencia Ohmio Ω Óhmetro

Capacidad Faradio F Capacímetro

Frecuencia Hertzio Hz Frecuencímetro

Energía Julio J Contador de energía

Potencia Vatio W Vatímetro

Factor de Potencia - Cos ϕ Fasímetro

En el campo de las medidas eléctricas hay que distinguir entre dos tipos de medidas:

2.1. Medidas industriales y medidas de laboratorio

Las medidas industriales son aquellas que podemos realizar directamen-te sobre el montaje o instalación de nuestros automatismos eléctricos. Para realizarlas se necesitan aparatos que sean prácticos, con la posibilidad de ser manejados en cualquier punto de la instalación, es decir que sean portátiles.

Las medidas de laboratorio se realizan en condiciones ideales y distintas a las condiciones ambientales reales. Son mediciones teóricas y se utilizan para verificar el funcionamiento de los aparatos de medida o para el diseño de aparatos y circuitos de medida.


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2.2. Relación entre medidas industriales y de laboratorio

Una vez vistos estos conceptos fundamentales, citaremos la relación física existente entre ellas. Esta relación se consigue de una manera matemática, según las leyes y teoremas físicos de electricidad. Son las fórmulas las que nos muestran claramente la relación física entre estas magnitudes.

■ El culombio es la intensidad por unidad de tiempo y su fórmula sería:

Q = I x t

■ La intensidad, la tensión y la resistencia están interrelacionadas por la ley de Ohm y se pueden expresar de 3 maneras distintas pero iguales a la vez:

� La intensidad es la corriente que pasa por una resistencia cuando se le aplica en sus extremos una tensión. Su formula sería:

I = U/R

Nota

Estos aparatos suelen tener una mayor precisión que los utilizados en la industria, de ahí, que sean más caros y delicados.

40 |


� La Tensión es la diferencia de potencial que existe entre los extre-mos de una resistencia cuando por ella circula una intensidad. Su fórmula sería:

U = I x R

� La resistencia es la oposición al paso de la corriente eléctrica cuan-do esta pasa de un potencial más positivo a otro menos positivo. Su fórmula sería:

R = U/I

■ La potencia es la intensidad que consume una carga cuando se le admi-nistra una diferencia de potencial (tensión). Su fórmula sería:

P = I x U

■ La energía es la cantidad de potencia por unidad de tiempo. Su fórmula sería:


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E = P/t

■ La capacidad de un condensador es la cantidad de electricidad que se puede almacenar en un condensador cuando se le aplica en sus extre-mos una determinada diferencia de potencial. Su fórmula sería:

C = Q/U

■ La frecuencia no posee una relación a simple vista como las demás unidades de medida, pero de todas maneras, podemos definirla como un fenómeno físico que se repite cíclicamente un número determinado de veces durante un segundo. Cada ciclo se llama período (T), que es el tiempo que tarda en hacerse un ciclo. Su fórmula sería:

F = 1/T

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■ Por último, el factor de potencia es la relación entre la potencia real que se consume y la que se usa. Su fórmula relacionada con la potencia sería:

P = U x I x Cos ϕ

No siempre tenemos que tomarle lectura a todas la magnitudes físicas que conocemos –a veces es imposible por falta de medios-, pues mediante la rela-ción de sus fórmulas podremos averiguar las que nos falten.


Calcule el Cos φ de un motor sabiendo que la resistencia de su devanado es de 200 Ω, se alimenta a 400 V y su potencia activa es de 750 W.

SOLUCIÓN

La fórmula que nos da la relación del factor de potencia es P = U · I · Cos ϕ, analizamos y vemos que tenemos el valor de U, que son 400 V, tenemos P que son 750 W y nos falta saber I. Pero tenemos otro dato que es R y con la relación I = U/R calcularíamos I. Esto es:

I = U/R = 400 v/200 Ω = 2 A

Si despejamos Cos ϕ tendremos:

Cos ϕ = P/(U · I) = 750 W/(400 V · 2 A) = 0.9375


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3. Transducción de las principales magnitudes físicas

Un transductor es un dispositivo capaz de transformar o convertir un deter-minado tipo de energía, que conocemos por su magnitud física, en otro tipo de energía diferente que pertenece a otra magnitud física distinta.

El nombre del transductor nos indica generalmente la transformación que realiza. Es un dispositivo usado principalmente en la industria, para obtener la información de entornos físicos y químicos y conseguir, a partir de esta infor-mación, señales o impulsos eléctricos o viceversa.

Los transductores más conocidos del mercado donde se transforma le energía eléctrica en otro tipo de energía o viceversa son los siguientes: elec-tromecánicos, electroquímicos, electrostáticos, fotoeléctricos, piezoeléctrico, electromagnéticos y electroacústicos. Pero existen muchísimos más que no transforman la energía eléctrica, pero sí otros tipos de energía como por ejem-plo los transductores fotométricos, termoquímicos, termométricos, etc.

Recuerde

Los transductores siempre gastan algo de energía en su funcionamiento, por lo que la señal medida resulta de carácter débil y debemos amplificar.

Nota

La potencia es un concepto variable con respecto a cos φ, pudiendo ser potencia activa P, potencia reactiva Q y potencia aparente S.

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3.1. Tipos de transductores. Ejemplos

Para hacer más entendible el concepto de transductor, citaremos un ejem-plo más o menos conocido por todos nosotros:

■ Electromecánico. Estos son los tocadiscos o gramófonos antiguos. La aguja o púa del tocadiscos, cápsula fonocaptadora, transforma las vibra-ciones de los surcos del disco en corrientes oscilantes.

■ Electroquímico. Son más difíciles de encontrar en nuestra casa. Serían aquellos que usan las máquinas de laboratorio en sanidad para analizar la sangre u otros elementos del campo de la medicina o farmacia. Trans-forman la energía química en impulsos eléctricos. Ejemplo: Máquinas de laboratorios en sanidad para analizar sangre.

■ Electrostático. Sería una membrana metalizada, que hace como de dia-fragma movida por la fuerza electrostática que se produce al variar la carga de las dos placas entre las que se encuentra, es decir, como un altavoz que funciona de manera distinta a los convencionales. Ejemplo: Diafragma similar a un altavoz, pero que funciona de manera diferente.

■ Fotoeléctrico. Convierten la energía luminosa en eléctrica y viceversa. El ejemplo más conocido se da en las cámaras de fotos, para saber la canti-dad de luz de que disponemos al disparar y dar el tiempo de obturación.

■ Piezoeléctrico. El fenómeno piezoeléctrico es aquel que hace que se produzca energía eléctrica al ejercer una presión sobre un elemento. No todos los elementos de la naturaleza son piezoeléctricos, el que sí lo es y dio lugar a su descubrimiento es el cristal de cuarzo. Como ejemplo, está el encendedor de un mechero o el encendedor de un termo de gas piezoeléctrico.

A

B

C

Transductores de izquierda a derecha: electroacústico, fotoeléctrico y electromagnético


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■ Electromagnético. Transforma la electricidad en energía magnética y viceversa. Un ejemplo son los electroimanes de las chatarrerías o el solenoide de todos los altavoces normales.

■ Electroacústico. Convierte la energía acústica -vibraciones sonoras y os-cilaciones en la presión del aire- en energía eléctrica -variaciones de voltaje-. Un ejemplo claro sería un micrófono.

Ya hemos entendido lo que es un transductor y hemos conocido algunos de los que convierten la energía eléctrica en otro tipo de energía o viceversa, pero vamos a centrarnos en elementos de transducción que nos aporten, a través de la electricidad, datos o información de ciertas magnitudes físicas que nos servirán para controlar operaciones industriales de manera automática.

3.2. Temperatura

La temperatura está muy latente en industria y es muy normal encontrarnos transductores y sensores de este tipo a instalar.

Conceptos básicos

Los transductores eléctricos de temperatura utilizan diversos fenómenos físicos que son influidos por la temperatura y entre los cuales figuran:

a. La variación de resistencia en un conductor (sondas de resistencia).b. La variación de resistencia de un semiconductor (termistores).

Importante

Nunca confundamos un transductor con un sensor. El sensor es un dispositivo capaz de detectar magnitudes físicas y químicas, llamadas variables de instrumentación, y trans-formarlas en variables eléctricas.

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c. La fuerza electromotriz creada en la unión de dos metales distintos (termopares).

d. La intensidad de la radiación total emitida por el cuerpo (pirómetros de radiación).

Estos cuatro fenómenos físicos son los que hacen que se consiga la trans-ducción en los cambios de temperatura.

En el caso a, el coeficiente de resistencia de los metales es positivo cons-tante. Un coeficiente positivo significa que la resistencia aumenta a medida que aumenta la temperatura. Si el coeficiente es constante, significa que el factor de proporcionalidad entre la resistencia y la temperatura es constante y que la resistencia y la temperatura son proporcionales lineales.

Cuando se usa un alambre de metal puro para la medición de temperatura, se le denomina detector resistivo de temperatura, o RTD.

En el caso b, si usamos óxidos metálicos, el material adquiere la forma de pequeños bulbos o pequeños capacitores. El dispositivo formado así se llama termistor. Los termistores tienen coeficientes de temperatura negativos bastan-te grandes, que no son constantes.

En el caso c, se trataría de unir dos metales distintos y en dicha unión se generaría un voltaje, que es función de la diferencia de temperatura entre uno de los extremos denominado punto caliente o unión caliente de medida y el otro denominado punto frío o unión fría de referencia. Esta unión de dos meta-les se le denomina termopar.

Nota

Por esto, el termistor es apropiado para la medición de temperatura dentro de bandas no excesivas, pues dan una gran respuesta a un cambio de temperatura pequeño.


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En instrumentación industrial, los termopares son económicos, intercam-biables, tienen conectores estándar y son capaces de medir un amplio rango de temperaturas. Su principal limitación es la exactitud ya que los errores del sistema inferiores a un grado Celsius son difíciles de obtener.

En el último caso d, el dispositivo es capaz de medir la temperatura de una sustancia sin necesidad de estar en contacto con ella. Estos elementos se denominan pirómetros.

El término se suele aplicar a aquellos instrumentos capaces de medir tem-peraturas superiores a los 600 ºC. El rango de temperatura de un pirómetro se encuentra entre -50 ºC hasta más de 4000 ºC.

Ventajas e inconvenientes

Como norma general, los termistores son preferibles cuando la banda de temperaturas esperada es pequeña, mientras que los RTD son preferibles cuando la banda de temperatura esperada es amplia. Cada transductor es el

300º C

Níquel-cromo

Aluminio-cromo

12,2 mV

Termopar. A 300º C nos daría 12,2 mV de tensión.

Pirómetro con escala de reloj

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mejor en una situación de medida determinada, por lo que tenemos que saber cuándo debe utilizarse cada uno de ellos.

Como podemos ver en la tabla 2, se están comparando los cuatro tipos de transductores de temperatura más utilizados, y se reflejan los factores que deben tenerse en cuenta.

RTD Termistor Sensor de IC Termopar

Ventajas

Más estable.Más preciso.Algo lineal.

Alto rendimiento.Rápido medida de dos hilos.

El más lineal.El de más altorendimiento.Económico.

Autoalimentado.Robusto.Económico.Amplia variedad de formas.Amplia gama de temperaturas.

Inconvenientes

Caro.Lento.Precisa alimentación.Cambia su resistencia.Medida de 4 hilos.Autocalentable.

No lineal.Rango de temperaturalimitado.Frágil.Precisa fuente dealimentación.Autocalentable.

Limitado a< 250 ºC.Precisa alimentación.Lento.Autocalentable.Configuracioneslimitadas.

No lineal.Baja tensión.Precisa referencia.El menos estable.El menos sensible.

Ejemplo

Un ejemplo de aplicación es la medida de la temperatura de metales incandescentes en molinos de acero o fundiciones.


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Tipos de transductores de temperatura

Los transductores de temperatura se pueden tipificar desde distintos puntos de vista, pero el más usado es el que los distinguen en cuanto a su construcción.

Los más utilizados son los siguientes:

Detectores de temperatura de resistencia (RTD)

Los metales conductores expresan, a una temperatura especificada, la variación de la resistencia en ohmios por cada grado que cambia su temperatura.

La relación entre estos factores puede verse en la expresión lineal siguiente:

Rt = RO (1 + a t)

Donde:

R0 = Resistencia en ohmios a 0 °C.Rt = Resistencia en ohmios t °C.a = Coeficiente de temperatura de la resistencia.

La medida de temperatura utilizando sondas de resistencia depende de las características de resistencia en función de la temperatura que son propias del elemento de detección.

50 |


Termistores

Termistores

Los termistores son semiconductores electrónicos con un coeficiente de temperatura de resistencia negativo de valor elevado y que presentan una curva característica lineal tensión-corriente siempre que la tempera-tura se mantenga constante.

La relación entre la resistencia y la temperatura viene dada por la expresión.

Rt = R0eß( 1

Ts-

1T0

)

Donde:

Rt = Resistencia en ohmios a la temperatura absoluta Tt.R0 =Resistencia en ohmios a la temperatura absoluta de referencia T0.β = Constante dentro de un intervalo moderado de temperaturas.

Sonda de resistencia térmica


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Termopares

Los termopares se utilizan extensamente, ya que ofrecen una gama de temperaturas mucho más amplia y una contrucción más robusta que otros tipos. Además, no precisan alimentación de ningún tipo y su reducido precio los convierte en una opción muy atractiva para grandes sistemas de adquisición de datos.

Pirómetros

Los pirómetros de radiación se fundamentan en la ley de Stefan Bol-tzmann, que dice que la intensidad de energía radiante emitida por la superficie de un cuerpo aumenta proporcionalmente a la cuarta potencia de la temperatura absoluta del cuerpo.

Diferentes formas de termopar

Nota

Sin embargo, para superar algunos de los inconvenientes inherentes a los termopares y obtener resultados de calidad, es importante entender la naturaleza de estos dispositivos.

52 |


W = KT4

Los pirómetros de radiación miden, pues, la temperatura de un cuerpo a distancia en función de su radiación. Los instrumentos que miden la temperatura de un cuerpo en función de la radiación luminosa que este emite se denominan pirómetros ópticos de radiación parcial o pirómetros ópticos y los que miden la temperatura captando toda o una gran parte de la radiación emitida por el cuerpo se llaman pirómetros de radiación total.

3.3. Presión

La mayoría de los sistemas de control de procesos industriales requieren la medida de presión, por lo que existen diversos tipos de sensores y medidores de presión.

Conceptos básicos

Antes de explicar los tipos de transductores de presión, es importante cono-cer algunos términos usados en la medición de presiones, así como establecer la diferencia entre presión absoluta, presión de diferencial y presión del dispo-sitivo. La presión absoluta de un fluido es la diferencia entre la presión de un fluido y el cero absoluto de presión. La presión de diferencial es la diferencia entre dos presiones absolutas, tales como las medidas en dos puntos de un

Tipos de pirómetros


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fluido. La presión de dispositivo indica la diferencia entre la presión del fluido y la presión atmosférica.

Por tanto, la presión absoluta y la mostrada por el dispositivo están relacio-nadas por la siguiente expresión:

Presión absoluta = Presión de dispositivo + Presión atmosférica

El término presión diferencial se usa para describir el rango de presiones para el que comúnmente se requiere la medida. Esta es la base para estudiar su funcionamiento, el cual se debe al rango de medida, o lo que es lo mismo: entre qué medidas de presión pueden funcionar. Así pues:

a. Medida de presión baja.b. Medida de presiones de rango medio.c. Medida de presión alta.

En estos tres casos conseguimos medir la magnitud física de la presión con distintos métodos, pero empezaremos explicando el famoso tubo de Bourdon.

Tubo de Bourdon

El tubo de Bourdon es un tubo en forma de U y sección cilíndrica, en el cual uno de los extremos ha sido sellado, previo llenado de su interior con un líquido y dejando una pequeña cámara de aire. Al aumentar la presión en el interior del tubo, este tiende a perder la forma de U abriéndose e intentando enderezarse. Este movimiento depende del material del tubo y de sus dimensiones, así como del líquido que hemos introducido.

En el caso a, se pueden usar adaptaciones de este dispositivo para medir presiones absolutas en el rango de vacío (presiones menores que la atmosférica). Versiones especiales de los tubos de Bourdon miden presio-

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nes por debajo de los 10 milibares, manómetros e instrumentos de fuelle miden presiones bajo los 0,1 milibares, y los diafragmas se pueden dise-ñar para medir presiones por debajo de los 0,001 milibares.

La elección de un transductor de baja presión depende de su aplica-ción. Algunos medidores para medir media presión nos servirán para el rango de 0,001 milibares a 1 bar y suelen emplearse en este rango depen-diendo de la aplicación. Alguna de ellas puede ser control de procesos, control automático o calibración.

Para presiones menores de 0,001 milibares solo los transductores ba-sados en termistor/termopar miden bajo los 0,0001 milibares, los de Pira-ni bajo 0,00001 milibares y los de ionización bajo 10-13 milibares.

En el caso b, las medidas de presiones de rango medio son las idóneas para el tubo Bourdon, pero se usan otros tipos en este rango de presiones como son el manómetro, el medidor de peso muerto, el diafragma, el fue-lle y el dispositivo de cable resonante.

Nota

También se usa el medidor de Pirani, el de termistor, de McLeod y el de ionización.

Presión a medir Extremo sellado

Tubo de Bourdon


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En el caso c, por encima de los 7000 bares, se realizan eléctricamente mediante cambio en la resistencia. Se usan materiales con una caracterís-tica de resistencia y de presión lineal, se mezcla oro-cromo y manganeso. Con este material se elabora una bobina y se encierra en un fuelle sellado y relleno de queroseno. La presión desconocida se aplica al extremo del fuelle que transmite la presión a la bobina. La magnitud de la presión aplicada se determina midiendo la resistencia de la bobina.


En este tipo de transductores no es difícil saber el tipo de medidor que se debe usar pues como acabamos de ver, depende de su rango de trabajo. Ahora bien, entre un mismo rango de trabajo, podemos encontrarnos transductores aptos para mayores sensibilidades, que a su vez serán más caros por su mate-rial de fabricación.

Tipos de transductores de presión

Al igual que con los transductores de temperatura, podemos tipificarlos desde distintos puntos de vista y en este caso también lo haremos según su construcción.

Presión a conocer

Relleno de queroseno

Cable aleado conformado en bobina

Transductor de cambio de resistencia, para alta presión

56 |


Los más representativos son los siguientes:

Medidor de Termopar

Este transductor consiste principalmente en medir la conductividad térmica. A baja presión, los gases establecen una relación lineal entre la presión y la conductividad térmica, como podemos observar en la si-guiente imagen, en la cual se representa la conducción de calor entre la lámina caliente y la superficie fría exterior del tubo de cristal, que está a temperatura ambiente. La lámina metálica se calienta por el paso de una corriente, y su temperatura se mide por un termopar, la temperatura medida depende de la conductividad térmica del gas, que depende de la presión del mismo.

Importante

El calor transmitido por radiación es una magnitud constante e independiente de la presión que puede ser medida.

Superficie fría Superficie caliente

Circuito calentador

Termopar

Medidor de termopar


| 57

Medidor de termistor

Los medidores de termistor se emplean de la misma manera que el anterior pero incorpora un elemento semiconductor a efecto de metal para ser calentado.

El rango de presiones normales va desde 10-4 milibares a 1 milibar.

Medidor de Pirani

Es parecido al medidor de termopar pero tiene un elemento calefactor que consiste en 4 bobinados de wolframio conectados en paralelo. Dos tubos idénticos se conectan normalmente en un circuito puente, conte-niendo uno el gas a la presión que queremos medir, mientras en otro se mantiene a muy baja presión. La corriente pasa por el elemento de wolfra-mio, que alcanza una cierta temperatura de acuerdo con la conductividad térmica del gas. La resistencia del elemento cambia con la temperatura y produce el desequilibrio del puente de medida.

Tales medidores cubren el rango de presiones de 10-5 milibares a 1 milibar.

Vacío

Cámara de referencia

Indicador

Potenciómero de calibración

Medidor de Pirani

58 |


Medidor de McLeod

Un fluido a baja presión se comprime a presiones superiores. En esen-cia, el medidor puede ser visualizado como un manómetro de tubo en forma de U, sellado en un extremo y bloqueado a voluntad. El pistón se retira previamente y hace que el mercurio se quede en la parte más baja. El fluido a presión desconocida se introduce por el tubo Z, desde donde también fluye hacia el tubo Y. A continuación, se empuja el pistón, su-biendo el nivel del mercurio hasta la unión J. En este momento, el fluido en el tubo Y está a presión inicial y contenido en un volumen conocido. Un empuje mayor del pistón comprime el fluido en el tubo Y, hasta que se alcanza la marca de cero en el tubo Z.

Nota

De este modo, el medidor de Pirani evita el uso de un termopar para medir la temperatura.

Presión a medir

Pistón

J

Z

Y

Medidor de McLeod


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Medidor de ionización

Es un tipo especial de transductor usado para medir presiones muy pequeñas en el rango de 10-13 a 10-3 bares. El gas a presión desconocida se introduce en un recipiente de cristal que contiene un filamento que descarga electrones al ser calentado. La presión se determina mediante la medición de la corriente que fluye entre el ánodo y el cátodo. Esta co-rriente es proporcional al número de iones por unidad de volumen, cuyo número es proporcional a la presión.

Manómetro en U

Es un tubo de Bourdon en forma de U, se usa comúnmente en aplica-ciones que requieren una indicación visual de los niveles de presión. Es un método muy sencillo que se basa en Bourdon, pero es distinto, ya que

Nota

La medida de la altura de la diferencia de h permite el cálculo del volumen comprimido.

Vacío

Placa Rejilla

Filamento

Indicador

Batería

2000 V

Ánodo

VacíoCátodo

Campo magnético

Transductor de ionización caliente a la izquierda y frío a la derecha

60 |


Recuerde

Los manómetros de tubo en forma de U se usan típicamente para medir presión de dispo-sitivo, y diferencial por encima de los 2 bares.

no cierra un extremo. La diferencia de altura del fluido con la presión en ambos extremos del tubo es la medida para su cálculo.

Medidor de peso muerto

Consiste en un instrumento de lectura comparativa, en el que se aña-den pesos a la plataforma de un pistón hasta que el pistón alcanza una marca fija de referencia. En ese momento la fuerza de los pesos sobre el pistón equilibra la presión ejercida por el fluido bajo el pistón. La presión del fluido se calcula, en términos del peso añadido a la plataforma y el área conocida del pistón.

Presión a medir

Presión a medir

Presión ambiente

h h

(a) (b)

a) Mide la presión diferencial entre dos gases

b) Mide la presión diferencial respecto a la atmósfera


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Medidor de diafragma

La presión producida en un diafragma, provoca el desplazamiento de este, y dicho desplazamiento se mide por un transductor de posición. La presión inicial y la diferencial pueden ser medidas por diferentes versiones de instrumentos basados en diafragma.

Nota

Su mayor aplicación es como instrumento de referencia con el que calibrar otros dispositivos medidores de presión.

Ubicación de pesas

Pistón

Marca de referencia

Presión a medir

Transductor de peso muerto

PresiónDiafragma

Puntero

Aguja indicadora

Extremo libre

Extremo fijo

Espaciadores

Cápsulas de diafragma

Transductores de diafragma

62 |


Los instrumentos de diafragma se usan para medir presiones por enci-ma de los 10 bares.

Medidor de fuelle

Los cambios de presión en un transductor de fuelle producen un mo-vimiento de traslación al final del fuelle que se mide por transductores capacitivos, inductivos, LVDT (Transformador Diferencial Variable Lineal) o resistivos de acuerdo con el rango de movimiento producido.

El rango de medida para un instrumento de fuelle es de 0 a 1 bar.

Medidor de tubo de Bourdon

Consiste en un tubo flexible de sección ovalada, fijo en uno de sus extremos y libre en el otro; cuando en el libre se aplica una presión, este puede estirarse o cerrarse y este cambio de posición se traduce en una transmisión mecánica de movimientos escalados y calibrados de posición.

A continuación, veremos algunos ejemplos visuales de los manómetros más usados y su estructura de Bourdon en su interior.

Movimiento

Fuelle

Presión a medir

Transductor por fuelle


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Medidor de cable resonante

Es muy nuevo y su fundamento es aplicable gracias a la electrónica. Consiste en un cable que se tiende a lo largo de una cámara que contie-ne un líquido fluido a una presión desconocida y sometido a un campo magnético. El cable resuena a su frecuencia natural de acuerdo con su tensión, que varía con la presión. Esa frecuencia se mide por circuitos electrónicos integrados en el dispositivo.

Recuerde

Es el más común de los medidores industriales de presión en líquidos y gases, y son la base de los actuales manómetros.

Tubo de bourdonEscala

0

10

20

3040

50

60

70

Escala

Distintas maneras de escalar por Bourdon un manómetro

64 |


Definición

Caudal Masa por unidad de tiempo o como volumen por unidad de tiempo.

3.4. Caudal

Los transductores de caudal se basan en distintos principios según se trate de fluidos compresibles o no. El de volumen depende solo de la sección con-siderada y de la velocidad del fluido, pero el de masa depende además de la densidad del fluido y esta a su vez de la presión y temperatura del mismo.

La mayoría de los sensores miden caudal volumétrico. En el caso de fluidos incompresibles la forma habitual de medición es hallar la velocidad de paso

Presión a medir

Cable resonante

Corriente de salida

Bloque de amplificación

Bloque convertidor de frecuencia

Transductor por cable resonante


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por una sección conocida. Para los compresibles, los métodos más adecuados se basan en el empleo de turbinas.

Conceptos básicos

Los conceptos requeridos para estos transductores son los derivados del estudio volumétrico de los fluidos y sus variables físicas como presión dife-rencial, área variable, velocidad, fuerza, tensión inducida, torbellino, etc. No necesitamos profundizar demasiado en las nociones de física, nos bastará con saber cuáles son los principios físicos que se aplican en su funcionamiento.

Estos se pueden resumir en 2 grupos:

a. Transductores volumétricos de caudal: por presión diferencial, por área variable, por velocidad, por fuerza, por tensión inducida, por desplaza-mientos positivos, por torbellinos y por oscilaciones.

b. Transductores másicos de caudal: por compensación de presión y tem-peratura del volumétrico, térmicos, momentos y fuerza de Coriolis.


Las pautas a seguir en este tipo de transductor corren parejas a las de pre-sión. En este caso no existe rango definido de medidas, sino tipos según el uso y dimensiones. Cada gas o fluido a medir hace que sea más ventajoso un tipo u otro. De ello haremos mención en el siguiente punto.

Ejemplo

Para los volumétricos en presiones diferenciales, el tubo Pilot tiene la ventaja de tener una escasa caída de presión en la tubería y un bajo coste, suele usarse para diámetros grandes y gases limpios.

66 |


Tipos de transductores de caudal

Los transductores de caudal se pueden dividir en 2 tipos dependiendo de la magnitud de medida, pudiendo ser un volumen de un gas o fluido –volumétri-cos- o una masa como de un líquido o fluido –másicos-.

Volumétricos

Los volumétricos se pueden a su vez dividir en distintos tipos según su mecánica de medición. Así pues, podemos tener los siguientes:

De presión diferencial

En este primer apartado tenemos 5 modelo distintos:

~ Placa-orificio o diafragma. Consiste en una placa perforada ins-talada en la tubería. Consta de dos tomas conectadas en la parte anterior y posterior de la placa, las cuales captan esta presión diferencial, que es proporcional al cuadrado del caudal.

Toma a D Toma a D/2

Tomas en ángulo

Placa de orificio

Tomas en las bridas

Tubo de placa-orificio


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~ Tobera. Está situada en la tubería con dos tomas, una anterior y la otra en el centro de la sección más pequeña. La tobera permi-te caudales del 60% más a los de la placa-orificio en las mismas condiciones de servicio.

~ Tubo Venturi. Por medio de la reducción del diámetro, se pueden tomar muestras de la presión, antes y después de la reducción del diámetro. Una es la toma anterior y otra en la toma posterior.

Orificio de alta presión

Orificio de baja presión

GargantaCono de entrada

Tubo de tobera

h

A1 A21 2 pv1 v2

p1 p2

Tubo Venturi

68 |


~ Tubo Pitot. Mide la diferencia entre la presión total y la presión estática, es decir, la presión dinámica, la cual es proporcional al cuadrado de la velocidad.

~ Tubo Annubar. Es una innovación del tubo Pitot y consta de dos tubos: el de presión total y el de presión estática.

Recuerde

Es de mayor precisión que el tubo de Pitot.

P

Pt V

Presión estática

Pt(media)

Tubo Annubar

Presión total

Presión estática

P1P2

Tubo Pitot


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De área variable

Son medidores de caudal de área variable en los cuales un flo-tador cambia su posición dentro de un tubo, proporcionalmente al flujo del fluido.

Se denominan rotámetros y existen 4 modelos:

~ Rotámetro de purga. Para caudales muy pequeños. ~ Rotámetro de vidrio. Nos determina una lectura directa. ~ Rotámetro armado. No permite una lectura directa. ~ Rotámetro by-bass. Se emplean conectándolos a las tomas de una placa orificio o diafragma.

Nota

Las fuerzas actúan sobre el flotador.

E

F

G Long

itud

Rotá

met

ro

Long

itud

de la

esc

ala

Rotámetro

70 |


De velocidad

En la medición de caudales en canales abiertos, se utilizan verte-deros de formas variadas que provocan una diferencia de alturas del líquido en el canal, entre la zona anterior del vertedero y su punto más bajo. Tipos de vertederos: rectangular, triangular, cipolleti o trapezoi-dal, Pashall o Ventury.

De fuerza

Consiste en una placa instalada directamente en el centro de la tubería y sometida al empuje del fluido.

Transmisor neumático o de galgas extensiométricas

FT

Placa

Medidor por fuerza en placa

De velocidad por canal abierto

Abrazadera

Medidor Ultrasonidos

Entrada

Salida

Canal abierto tipo Parshall/Venturi


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De tensión inducida

El conductor es el líquido y es la señal generada. Esta señal es captada por dos electrodos rasantes con la superficie interior del tubo y diametralmente opuestos.

De desplazamiento positivo

Miden el nivel en volumen contando o integrando volúmenes sepa-rados de líquido. Existen cuatro tipos básicos de medidores:

~ Disco oscilante: es un instrumento que dispone de una cámara circular con un disco plano móvil dotado de una ranura en la que esta intercalada una placa fija. De modo que la cámara está dividida por compartimentos separados de volumen conocido.

~ Pistón oscilante: se compone de una cámara de medida cilíndri-ca con una placa divisora que separa los orificios de entrada y de salida.

Eje a contador

EntradaSalida

Disco

Disco oscilante

72 |


~ Pistón alternativo: el instrumento se fabrica en muchas formas: de varios pistones, pistones de doble acción, válvulas rotativas, válvulas deslizantes horizontales.

Salida Cilindro

Pistón

Entrada

Válvula de tajadera

Pistón alternativo

A B

3

21

4

A B

3

21

4

A B

32

1 4

A B

3 2

1 4

1 y 3 reciben líquido de A; 2 y 4 se descargan a través de B

1 recibe todavía líquido, 3 inicia de nuevo su apertura, 2 y 4 descargan a

través de B

1 ha aumentado, 2 ha disminuido, 3 y 4 están a punto de descargar

3 recibe líquido, 4 descarga líquido, 1 y 2 están a punto de

descargar

Pistón oscilante


| 73

~ Rotativos: este tipo de instrumento tiene válvulas rotativas que giran excéntricamente rozando con las paredes de una cámara circular y transportan el líquido en forma incremental de la en-trada a la salida.

Sabía que...

El pistón alternativo es el más antiguo de los medidores de desplazamiento positivo.

Entrada

Salida

LóbulosEngranajes

Rodamientos

Sello

Cilindro lubricaciónRotores

BirrotorCicloidales

Ovales

74 |


De torbellino

Se basa en la determinación de la frecuencia del torbellino produ-cido por una hélice estática situada dentro de la tubería a través de la cual pasa el fluido -líquido o gas.

De oscilación

Consiste en un pequeño orificio situado en el cuerpo del medidor, que genera una presión diferencial y provoca el paso del fluido por el área de medida.

AmplificadorAcondicionador

de señalIndicadorElemento de cristal

piezoeléctrico o de termistancia o de condensador o de ultrasonidos

Torbellino

Oscilante


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Másicos

La determinación del caudal masa puede efectuarse a partir de una medida volumétrica compensándola para las variaciones de densidad del flujo, o se puede determinar directamente el caudal masa aprovechando características medibles de la masa del fluido.

Si bien en la industria se utilizan normalmente medidores volumétricos de caudal, con el caudal determinado en las condiciones de servicio, o bien compensado según la presión, la temperatura o la densidad.

Térmicos de caudal

Se fundamentan en dos principios físicos: la elevación de tempera-tura del fluido en su paso por un cuerpo caliente y la pérdida de calor experimentada por un cuerpo inmerso en el fluido.

De momento

Los medidores de caudal masa de momento angular se basan en el principio de conservación del momento angular de los fluidos.

Calefactor de calor constante

Puente de Wheatstone de diferencia de

temperatura

Puente de Wheatstone de diferencia de

temperatura

Laminador

Calefactor

Tubo capilar

Medidor térmico de caudal

76 |


Nota

Tiene dos sistemas: axial de una turbina y axial de doble turbina.

De fuerza de Coriolis

Se basa en el teorema de Coriolis, que observó que un objeto de masa que se desplaza con una velocidad lineal a través de una superficie gira-toria que gira con velocidad angular constante, experimenta una velocidad tangencial tanto mayor es su alejamiento del centro.

Rotor impulsorTurbina

Resorte de freno

Transductor de par

a) Una turbina

b) Doble turbina c) Diagrama de bloques

Turbinas

Caudal

Captadores

Impulsor TurbinaAcoplamiento

magnético

Indicador y/o registrador

Amplificador

Elementos de posición

angular

Medidor de momento angular


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3.5. Velocidad

Con estos transductores podemos determinar la velocidad a partir de la in-formación proporcionada por los transductores de posición por diferenciación v = (dr/dt). Algunos sensores de posición angular, al girar crean unos pulsos magnéticos; basta con contar esos pulsos para determinar la velocidad.

Sabía que...

La fuerza de Coriolis hace que se produzca el remolino de agua al vaciar el lavabo o la bañera. En el hemisferio norte el remolino gira en sentido horario, y en el hemisferio sur girará en sentido anti-horario.

V3

V2V1

01

02

Bola de aceroA

B

V

V

M

MW

O2

O1

R

A

F

F

R

Sensor magnético de posición

A

F F

B

a) Tubo en U b) Tubo recto

Medidor de Coriolis

78 |


Conceptos básicos

Los transductores de velocidad, también llamados tacómetros, miden úni-camente velocidades angulares, aunque también se pueden utilizar para medir velocidades lineales mediante sistemas mecánicos que conviertan el movi-miento lineal en angular o mediante sencillos cálculos. Por lo cual recomen-damos a aquellos alumnos que no tengan ningún conocimiento de física sobre velocidad lineal y angular, que se lean esta parte básica.


En este apartado no existen unas ventajas o unos inconvenientes definidos, puesto que sus mediciones dependen, -al igual que los de caudal- del uso y necesidad.

Es indudable que se usará un lineal para velocidades longitudinales y an-gulares cuando se trate de elementos giratorios.

Nota

Estos transductores en general serán recomendables siempre siguiendo las especificaciones técnicas del fabricante, antes de decidir qué medidor colocar.

Ejemplo

Un ejemplo es la dinamo tacométrica en la que se produce un complejo sistema de campos magnéticos que permiten medir la velocidad.


| 79

Tipos de transductores de velocidad

Este tipo de transductor lo podemos subdividir desde el punto de vista de su funcionamiento mecánico. Podemos encontrar un funcionamiento a base de movimiento giratorio y otro mediante sistema de emisión de luz. El primero sería el tacómetro y el segundo, el óptico.

Tacómetros

Pueden ser mecánicos o eléctricos, estos últimos están basados en la ley de Faraday y se les llama tacogeneradores. Dependiendo del tipo de señal suministrada a la salida del tacogenerador, se dividen en tacodina-mo (señal de c.c.) y tacoalternador (señal de c.a.).

Los tacómetros normalmente son eléctricos y producen una tensión propor-cional a la variación de rotación.

Imán permanente Rotor

Eje

Escobillas

Voltímetro C.C.

Voltímetro C.A.

EstatorEje

Rotor (imán permanente)

AB

Tacómetros: A) Tacódinamo B) Tacoalternador

80 |


Ópticos

Son aquellos en los que se usa un haz luminoso para atravesar una zona oscura o clara, atravesar una ranura o no. De esta manera, se consigue un código interpretado electrónicamente por sistema binario. Las zonas oscu-ras o no atravesadas representarían un 0 y las claras o atravesadas un 1. Este tipo se denomina Encoders, pudiendo ser incrementales y absolutos.

3.6. Iluminación

Los transductores de iluminación son dispositivos capaces de transformar la radiación luminosa en una magnitud eléctrica -resistencia, corriente-, y que también pueden ser utilizados como transductores indirectos de otras magni-tudes físicas como posición, velocidad angular, etc.

A B

C

Disco

Emisor

Receptor

Motor

Contador electrónico de impulsos

Encoders: A) Incremental B) Absoluto C) Incremental de giro


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La radiación luminosa, al interactuar con la materia, produce diversos efec-tos. Entre los más importantes se encuentra el “efecto fotoeléctrico” que con-siste en la liberación de electrones de una superficie metálica cuando a esta le llegan radiaciones luminosas y, en el caso de semiconductores, en la genera-ción de pares electrones-huecos.

Conceptos básicos

Respecto a los efectos fotoeléctricos sobre los semiconductores, tenemos que conocer los efectos lumínicos que se producen en ciertos materiales. Po-demos dividirlos en dos grupos:

a. Efecto fotoconductor. La conductividad de una barra de semiconductor depende de la intensidad de la radiación luminosa que le llega.

b. Efecto fotoeléctrico. Sobre la unión (efecto fotovoltaico), la corriente a través de una unión P-N polarizada depende de la intensidad de la radiación luminosa. Si la unión no está polarizada, en sus extremos se genera una fuerza electromotriz (efecto fotovoltaico).

En el caso a) se encuentran dispositivos que se denominan fotorresisten-cias, mientras que en el caso b) se encuentran los fotodiodos, las células eléc-tricas y los fototransistores.

Recuerde

Los transductores pueden ser:

\ Activos: generan por sí mismos una señal eléctrica. \ Pasivos: no generan por sí mismos una señal eléctrica.

82 |


Fotorresistencia


Todos los medidores de luz están directamente relacionados con el salto de electrones y estos son campo de la electrónica. Aquí existen muchas ventajas y pocos inconvenientes, tan solo vamos a resaltar que cada clase tiene un siste-ma que depende solo del fabricante, el cual especifica el tipo de uso.

Tipos de transductores de iluminación

En estos tipos de transductores, la tipología se manifiesta en función del material o componente usado del campo de la electrónica, por lo que podemos tener variantes ópticos de resistencia, de diodo y de transistor, llamándose fotorresistencias, fotodiodos y fototransistores.

Fotorresistencia o LDR

La fotorresistencia es un componente pasivo de semiconductor, des-provisto de unión. La fotorresistencia en la oscuridad es prácticamente un aislante y presenta valores de resistencia del orden del MW. Si resulta fuertemente iluminada, presenta valores de resistencia muy bajos, hasta alcanzar algunas decenas de W.

Fotodiodos

El fotodiodo es un dispositivo similar a un diodo corriente de semicon-ductor, formado por una unión P-N; para este empleo se polariza inversa-mente. En oscuridad, el fotodiodo se comporta como un diodo normal de


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semiconductores, mientras que cuando a la unión le llega una radiación luminosa, se aprecia un aumento de la corriente inversa.

Fototransistores

El fototransistor es un dispositivo de estructura muy similar a la de un transistor común y corriente, pero tiene la particularidad de que su base es fotosensible.

Se alimenta con tensión positiva entre colector y emisor, y la base se puede dejar abierta o conectada al emisor con una resistencia.

Fotodiodos

Nota

El fototransistor hace poco que ha entrado de lleno en el mundo de la automática y robótica con el sustituto del relé a lo que se llama optoacoplador, basado en diodo Led que activa un fototransistor.

Fototransistor

84 |


3.7. Otros

Dentro de este último apartado vamos a describir algunos transductores que, por su naturaleza, no encajan en los grupos anteriores, pero que, por sus numerosas aplicaciones, interesa mencionarlos.

Transductor de desplazamiento

Son los que determinan distancias lineales y angulares en márgenes más o menos amplios. Podemos distinguir:

■ Distancias largas. Se recurre a la emisión, recepción y posterior análisis de ondas electromagnéticas que intervienen, como pueden ser los ultra-sonidos (sónar, radar y láser).

■ Distancias cortas. Se utilizan normalmente transductores resistivos, ca-pacitivos o inductivos.

■ Medidores de ángulos. Son muy utilizados en los sistemas de control. Al igual que en los transductores lineales, podemos construir transductores angulares aprovechando el efecto resistivo (potenciómetros), inductivo (syncros) y capacitivo, pero también se pueden utilizar discos codificados (encoders) que permiten un tratamiento digital de la información angular medida, de la misma manera que los transductores de velocidad.

Transductor de fuerza

Es aquel que está basado en la aplicación de las leyes de la estática, Ley de Newton, y también en fenómenos de la reacción elástica, ley de Hooke.

Nota

En condiciones de oscuridad, la corriente de colector es mínima y aumenta con el incremento de la iluminación.


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Los transductores de fuerza pueden medir, entre otras cosas, cargas de tracción y compresión estáticas y dinámicas, con desplazamiento.

Tienen un amplio rango de precisión y sus campos de aplicación típicos son la fabricación de mesas de ensayos.

Transductores de nivel

Los sensores de nivel pueden clasificarse en distintos tipos, dependiendo de su continuidad o muestreo. A partir de la medida de nivel de un fluido en un recipiente, conociendo la geometría y dimensiones de este y la densidad del fluido, puede determinarse su volumen y su masa.

Algunos tipos más comunes son los siguientes:

■ Captadores de nivel por boya. Su funcionamiento es basado en la varia-ción del valor óhmico de un sensor resistivo. La boya hace de elemento móvil sobre el sensor resistivo que es fijo. Al subir el nivel, la boya lo

Transductor de fuerza

Ejemplo

Otros ejemplos de aplicaciones serían su uso en técnicas de automatización o en el control de las características de calidad al ensamblar componentes.

86 |


acompaña y desplaza la zona de contacto con el sensor, el cual está alimentado con una tensión que se modifica proporcionalmente al des-plazamiento de los contactos de la boya con este.

■ Captadores de nivel capacitivos. Estos tienen un elemento capacitivo variable, tipo varicap, que por el desplazamiento de una de sus placas hacen aumentar o disminuir su carga en el dieléctrico.

Conector

Cable

Resistencia eléctrica Contacto

deslizante

Palanca

Flotador

Dibujo de un captador de nivel por boya

Varilla capacitivaFuente de voltaje alterno

Corriente de medida

Dibujo de un capatador de nivel capacitivo


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■ Captadores de nivel por presión. Este captador se basa en la presión hidrostática que se ejerce sobre el fondo del recipiente. A mayor altura de líquido, mayor presión diferencial sobre el fondo. Se usa un elemen-to móvil, deformable pero flexible que transmite esa deformación a un elemento fijo resistivo, con un funcionamiento similar al de tipo boya.

Transductor de posición

Estos transductores son utilizados para conocer la posición de un objeto con respecto a un punto de referencia.

Como en todo tipo de movimiento, la posición del objeto puede ser leída por un desplazamiento lineal o angular:

■ Transductores de posición lineales. Su utilidad es en el campo de la robótica y detectan la posición del elemento con respecto a un punto programado.

Captador de nivel por presión

A

B

Transductor de posición lineal

88 |


Nota

Esto suele usarse para evitar colisiones de partes de un robot, pues suelen trabajar por parejas y en ocasiones se comparte el espacio de trabajo entre ambos.

Transductor inductivo de posición angular

■ Transductores de posición angulares. Este tipo de transductor lo tiene acaparado el llamado resolvers, cuyo funcionamiento viene determinado por la posición existente entre tres bobinas, fijas las de los extremos y móvil la del centro. La móvil induce corriente sobre las dos fijas y las desfasa 90º. El análisis de la corriente inducida determina la posición de la móvil sobre las fijas.

Transductor de aceleración

A estos transductores se les denomina acelerómetros. Vienen determinados por la ecuación general de fuerza F= m·a, donde “a” es la aceleración, “m” es la masa del cuerpo y “F” es la fuerza a la que está sometida esa masa. Aquí se mide el desplazamiento que provoca una masa sujeta al transductor, cuando se le somete a una fuerza.

Acelerómetro


| 89

4. Instrumentos de medida: tipología y características

En todos los campos de estudio, un instrumento de medición es un aparato que se usa para comparar magnitudes físicas mediante un proceso de medición. Como unidades de medida se utilizan objetos y sucesos previamente estableci-dos como estándares o patrones; el resultado de realizar una medida es un nú-mero que indica la relación entre el objeto de estudio y la unidad de referencia. Los instrumentos de medición son el medio por el que se hace esta conversión.

Dos características importantes de un instrumento de medida son la preci-sión y la sensibilidad. Prestando atención a estos dos conceptos se consigue un mejor resultado de la medición.

4.1. Tipología y características

Se utilizan una gran variedad de instrumentos para llevar a cabo mediciones de las diferentes magnitudes físicas que existen. Desde objetos sencillos como reglas y cronómetros hasta microscopios electrónicos y aceleradores de partículas.

A continuación, se indican algunos instrumentos de medida, en función de la magnitud que se mide, que podemos encontrarnos en ingeniería para reali-zar instalaciones y montajes de automatismos eléctricos.

Recuerde

La precisión depende de lo que se mida. Si se trata de un solar para construir, se hace en metros. Pero si se trata de una cota de una longitud de una pieza, se hará en milímetros. Una medida grande admite menos precisión que una pequeña.

90 |


Regla metálica

Flexómetro

Para medir longitud

Tenemos la regla, el flexómetro o metro, el calibre y el micrómetro como más usuales.

■ La regla es un instrumento de forma rectangular y de poco espesor que puede estar hecho de distintos materiales rígidos; sirve principalmente para medir la distancia entre dos puntos o para trazar líneas rectas sobre superficies más o menos lisas.

■ El flexómetro se utiliza para medir distancias con una apreciación de 1 mm y en pulgadas; también suele tener el cero de la escala coincidiendo con su extremo, por lo que en este caso se debe medir partiendo del mis-mo, donde tiene una pata de apoyo para colocar en el borde de la pieza, facilitando la medición. Tiene de 1 m a 5 m de longitud.

■ El calibre o pie de rey está compuesto por una parte fija y una móvil denominada nonio. Es el instrumento para medir pequeñas longitudes con apreciación de 0,1 mm en los modelos más comunes con nonio de 10 divisiones, apreciación de 0,02 mm si tiene nonio de 50 divisiones.


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Tenemos un casquillo cilíndrico y vemos que, tras medir con el calibre, nos queda este como indica la siguiente figura. ¿Cuánto mide el diámetro exterior del casquillo?

10 20 30 40 50

0 0

SOLUCIÓN

Vemos que la parte de arriba o fija marca los milímetros, en este caso 20 mm, pero vemos que la raya del 0 del nonio, que es la primera raya de abajo, está entre el 20 y el 21 de arriba. Para sacar las décimas se mira qué raya de abajo coincide con la de arriba y se ve a qué número corresponde de abajo; así en nuestra figura vemos que es el 5, con lo que lo añadiremos detrás de la coma y la medida sería de 20,5 mm.

10 20 30 40 50 60 70 80

Regla principal

Parte móvil - cursor (exterior)

Diámetro a medir

Calibre o pié de rey con nonio de 10 divisiones

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Nota

El calibre se compone además de 1/128'' en el nonio de pulgadas, por lo tanto, su apre-ciación dependerá de la cantidad de divisiones del nonio.

Multímetro digital

Para medir magnitudes eléctricas

Normalmente se suelen utilizar multímetros, que constan de medidores incorporados de tensión, intensidad, resistencia, frecuencia, capacidad, tem-peratura, etc., además de medidores de magnitudes más electrónicas como polaridad de diodos, ganancia de diodos, patillaje de transistores, etc.

Pero también existen medidores individuales para montarlos en las puertas de los cuadros eléctricos como los siguientes:

Nota

Los multímetros pueden ser analógicos (con aguja) o digitales (con display). Los más fiables en nuestro caso son los digitales por su calibración, que debe revisarse anualmente.


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■ Amperímetro. Nos mide la intensidad de corriente que circula por él.

■ Voltímetro. Mide la diferencia de potencial o voltaje entre dos puntos de un circuito eléctrico.

Para medir masa

Hay elementos para medir masas o pesos en instalaciones de pesaje. El más usado es la báscula electrónica.

Amperímetro empotrable en cuadro eléctrico

Voltímetro empotrable en cuadro eléctrico

Balanza digital colgable

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Para medir tiempo

Los más conocidos son los cronómetros, que jun-to a los relojes acaparan el mercado de medidores de tiempo. Todos ellos normalmente son usados como señalizaciones automáticas en ejecución de proce-sos productivos, así como contadores o temporizado-res en equivalentes usos.

Para medir temperatura

Tenemos los termómetros, termopares y pirómetros. Estos dos últimos son mas sondas que medidores, pero por su bajo coste y precisión se han adaptado como tales recibiendo el mismo nombre que el transductor que usan.

Recuerde

Existen otros como la famosa balanza o el espectómetro de masa.

Nota

Suelen también ser empotrados en las puertas de los cuadros y los hay también panelados y de superficie.

Contador de tiempo empotrable


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Suelen ubicarse como emisores de datos en los montajes de automatizacio-nes aunque donde más nos sonará verlos es en los salpicaderos de los vehícu-los para indicarnos la temperatura del motor.

Para medir presión

Este tipo de medidores se encuentran prácticamente en todas las indus-trias, bien en la propia instalación o en cualquier máquina que la tenga. Sue-len ser más mecánicos que eléctricos o electrónicos, pero siempre podemos encontrar uno que traslade la medición a nuestro montaje automático para controlar procesos productivos.

Indicador de temperatura por sonda pirométrica

Medidores de presiones diferenciales

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5. Procedimientos de conexión

En todo montaje eléctrico existen multitud de elementos que deben interconec-tarse entre sí, bien de una manera simple si se trata de un automatismo sencillo o bien de una manera más compleja si se trata de una línea de montaje robotizada.

Nosotros intentaremos explicar el conexionado de una manera genérica y sencilla para que el alumno se pueda hacer una visión global de la instalación y su montaje.

Para ello, nos basaremos de un simple ejemplo. Vamos a montar un clima-tizador industrial por evaporación de agua. Esta máquina lleva una documen-tación en la que lo primero que nos muestra es un esquema de bloques para saber los elementos que intervienen en su montaje. En el esquema aparece:

1. Receptores: bomba de agua y turbina de aire.2. Emisores: Encendido y apagado de la máquina.3. Cuadro de control: Cuadro eléctrico.4. Puesta en servicio: Alimentación.

Nota

Los más habituales son los manómetros y los barómetros, que pueden tener muchas formas según el elemento donde se ubique.

Nota

La parte mecánica la excluimos de comentarios, pues trata de anclajes de la parte mecánica en el lugar donde vamos a ubicar el evaporativo.


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A continuación del esquema de bloques nos encontramos con las instruc-ciones de montaje mecánico y los esquemas eléctricos que nos sirven para el conexionado.

En cuanto a la parte eléctrica procederemos como sigue:

1. Revisión del esquema eléctrico. Debemos observar todos los elemen-tos que aparecen en el esquema eléctrico, para saber cuáles son re-ceptores, cuáles emisores y cuáles son de mando y de fuerza. De esta manera nos aseguramos de disponer previamente todos los elementos a conexionar.

2. Una vez conocidos todos los elementos que intervienen, estudiamos los requerimientos de seguridad de la instalación por normativa, como es el grado de protección IP, el aislante de los conductores, la sensi-bilidad de elementos de protección y la conductividad a tierra para la seguridad de contactos directos e indirectos.

3. En este momento procederemos a la elaboración del cuadro eléctrico, es la parte más laboriosa y se podría escribir un monográfico sobre esto, pero lo resumiremos en pocas palabras.

Cuadro eléctrico completo

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El cuadro tendrá una dimensión apropiada, será capaz de alojar el número de elementos que lo compone, más el número de bornes con las que se conexionan con receptores, emisores y alimentación, y le añadiremos 1/3 más como mínimo de espacio libre para futuras am-pliaciones y modificaciones. Los elementos serán de inserción en pla-cas de montaje o perfilería apropiada, con un orden de situación es-timada por el diseñador de manera ergonómica y sencilla, intentando poner en la parte superior protecciones, transformadores y elementos de fuerza, de dimensiones mayores y dejando el resto para elementos más pequeños y electrónicos. Por último, la parte inferior se deja para colocar todos los bornes de conexión, dejando a la izquierda los de alimentación y tierra, para seguir con el resto de bornes para interco-nectarnos con receptores y emisores.

Importante

Todos los elementos llevarán su referenciación clara y visible.

Bornes sobre perfil omega con etiquetas referenciales

Perfil omega

Etiquetas


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4. La conexión a la red eléctrica es lo último que se conecta previa comprobación de todo el procedimiento anterior después de su co-nexionado.

Antes de conectar la línea de acometida al cuadro, debemos de asegurar el corte de suministro para evitar accidentes, así como de cerciorarnos de la sección necesaria de la misma.


Tenemos un esquema eléctrico en el que interviene un diferencial tetrapolar de 25 A, un magnetotérmico unipolar de 16 A, otro de 6 A, un contactor de 3 contactos principales para 16 A y 2 auxiliares NO y NC, un relé térmico de 10 A, una seta de emergencia, un pulsador de paro y otro de marcha, además de dos indicadores luminosos, uno verde y otro rojo. ¿Cuánta longitud de perfil debemos disponer en el cuadro para su montaje?

SOLUCIÓN

Sabemos que tenemos que contar el número de elementos que aparece en el cuadro, sumarle los bornes que intervienen y añadirle 1/3. Como el ancho de un elemento equivale aproxima-damente a 18 mm, tenemos el diferencial (4 elementos), los magnetotérmicos (2 elementos), el contactor (3 elementos) y el relé térmico (3 elementos). Así en elementos del cuadro tene-mos 4 + 2 + 3 + 3 = 12 elementos, que al ser cada uno de 1,8 cm tenemos 12 · 18 mm = 216 mm (21,6 cm), ahora le sumamos el número de bornes que sería 4 de acometida y uno de tierra, más 3 de receptores más 3 de emisores. Si los bornes de acometida y tierra son para una sección de 10 mm2 cuyo ancho es de 15 mm y los demás bornes son para 2,5 mm2 cuyo ancho es de 6 mm, tenemos que 5 · 15 mm = 75 mm y 6 · 6 mm = 36 mm. Total de bornes 75 mm + 36 mm = 111 mm (11,1 cm).

Luego el total sería: 21,6 + 11,1+32,7 · 1/3 = 43,6 cm.

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6. Procesos de medida

En todos los procedimientos de medición existen errores, no sólo por la exactitud de la herramienta de medida o por su calibración, sino también por la forma de efectuar dicha medida.

Esto es fácil de entender citando un ejemplo: si tenemos que medir un fluido en un pequeño recipiente e introducimos un termómetro, termopar o cualquier otro tipo de instrumento de medida de temperatura, nos encontra-mos que el resultado de la medición no es el real, pues en el momento en que introducimos el instrumento de medida se produce una alteración térmica del fluido resultando una mezcla térmica entre la temperatura real del fluido y la propia del instrumento de medida.

Como consecuencia es fácil de entender que el procedimiento de medida a usar en cada medición es muy importante a la hora de intercalar un instrumen-to de medida en un circuito eléctrico.

Por esto vamos a mostrar una metodología para realizar las medidas ade-cuadamente e intentar minimizar los errores cuanto sea posible.

1. Comprobaremos el estado de la calibración del aparato a realizar la medida, sea cual sea la medida a realizar.

2. Comprobaremos las recomendaciones del fabricante para el uso correcto del aparato, como por ejemplo la manera de cogerlo, de guardarlo, etc.

Nota

La sección de los cables a conexionar nos la indica el esquema eléctrico, así como su referenciación alfanumérica. En cuanto a los colores de los cables serán los marcados según su normalización.


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3. Nos aseguraremos de la idoneidad del aparato para realizar la me-dición, así como de cuál debe ser su rango de lectura, su límite de precisión, la sensibilidad, etc.

4. Se tomará el dato de la lectura obtenida, bien automáticamente si pertenece a un sistema automático o manualmente si es un medidor portátil.

5. Se repetirá varias veces la medida, para obtener un correcto muestreo y así usar los datos a nuestra conveniencia.

6. Se interpretarán los datos de la manera más conveniente y obten-dremos el valor nominal o representativo, sus errores absolutos y sus errores relativos si fuese necesario.

Ejemplo

Para seguir una evolución o controlar la estabilidad de la medida.


Hemos realizado 3 medidas diferentes de temperatura de nuestro cuerpo, con un termó-metro clínico y nos han dado los siguientes valores: 34,8 ºC cogiendo el termómetro con 2 dedos; 35,9 ºC cogiéndolo con la palma de la mano; 36,7 ºC colocándolo en la axila. Explique la causa de las diferentes medidas. Compare resultados.

SOLUCIÓN

Observamos cómo la primera medida no es fiable pues existe poca superficie de intercambio de temperatura, en la segunda existe mucha más superficie de intercambio, pero la piel de la mano es mucho más dura y no deja intercambiar el calor de nuestro cuerpo con facilidad. En la tercera sí hay también más superficie de intercambio pero el tejido blando y fino de la axila sí deja intercambiar el calor de nuestro cuerpo sin problemas.

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7. Medidas reglamentarias

Cuando vayamos a realizar una medida, tenemos que saber que nuestro instrumento medidor está cumpliendo con las normativas vigentes para asegu-rarnos de que la medida es reglamentaria.

Para ello, necesitamos un documento o certificado que nos acredita que nuestro aparato de medida cumple con la reglamentación vigente.

AENOR es la Asociación Española de Normalización y Certificación, y es la encargada de elaborar las normas de Metrología y Calibración. Estas normas son las que hacen que esta asociación certifique que nuestro instru-mento de medida se encuentra en perfecto estado de funcionamiento para realizar la medición.

La norma UNE 82009-1, lleva por título “Exactitud (veracidad y precisión) de resultados y métodos de medición”. Se corresponde con la norma interna-cional ISO 5725-1: 1994.

Aunque tengamos nuestro aparato de medida certificado, hemos de saber ciertas cosas que ayudan a la hora de la certificación y que también están reglamentadas a la hora de efectuar la medida, tales como la exactitud y su patrón, la incertidumbre, la unidad a medir y su simbología.

La exactitud se utiliza para referirse conjuntamente a la veracidad y a la precisión. Hoy en día, se sustituye la palabra exactitud por la de veracidad.

Nota

En ella se establecen las definiciones, conceptos y procedimientos para realizar cualquier tipo de medida.


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Llamamos veracidad de la medida al logro de conocer el verdadero valor de la propiedad que se mide. Esto se consigue midiendo contra un valor conocido de antemano que llamaremos patrón. Si el resultado es certero será equivalen-te al patrón, de lo contrario existirán errores que afectarán a la calidad de la medida. Estos errores son los conocidos como errores absoluto y relativo. Por tanto la calidad es mejor cuanto menor sea su error relativo.

La veracidad de un proceso de medida se expresa por su desviación o sesgo -error absoluto o imprecisión. Toda medida, por muy exacta que sea, va siem-pre acompañada de una imprecisión o incertidumbre.

En cuanto a las unidades reglamentarias, el Boletín Oficial del Estado es-pañol - Real Decreto 2032/2009, de 30 de diciembre, establece las unidades legales de medida actuales.

Se representarán con símbolos según el sistema internacional SI, adopta-dos para las magnitudes físicas, deben ser letras cursivas -bastardillas o itáli-cas- de los alfabetos latino o griego y sin punto final.

Los símbolos de las unidades son entidades matemáticas y no abreviaturas, por lo que deben escribirse siempre tal cual se encuentran.

Asimismo, los submúltiplos y los múltiplos se escriben con minúscula, pero a partir del múltiplo mega en adelante, se escriben con mayúscula. Se han de escribir en letra redonda -y no en bastardillas-, independientemente del resto del texto.

Recuerde

Con la incertidumbre podemos delimitar la zona donde se encuentra el valor verdadero.

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Los símbolos no se pluralizan, es decir, no debe añadirse una -s al final porque sean varias unidades. Tampoco debe escribirse punto y final, a menos que sea el que sintácticamente corresponda al final de una frase y termine esta con el valor medido. Por lo tanto, es incorrecto escribir, ws ó kws., se pondría simplemente kw.

Los nombres de las unidades se escribirán con igual ortografía que el nombre de su inventor, pero con minúscula inicial. Son igualmente aceptables sus denominaciones castellanizadas de uso habitual, reconocidas por la Real Academia Española como por ejemplo: amperio, voltio, vatio, etc.

Para terminar, hay que mencionar que la escritura de muchos dígitos no va separada ni por puntos ni por comas, por ejemplo el valor separado con puntos 25.455.324 es incorrecto, tampoco se escribiría 25,455,324, sino con sepa-ración: 25 455 324. Solo usaremos el punto o la coma si existen decimales, como por ejemplo el valor 3 456,234 34 ó bien 3 456.234 34.

Ejemplo

Por ejemplo Ω para resistencia (de Ohmio) y A para intensidad (de amperio) y acompañando evidentemente de su correspondiente valor numérico.

Ejemplo

Diremos que algo mide 280 kw de potencia. Esto permite diferenciarlos de las variables.


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8. Resumen

Con este capítulo hemos aprendido la relación matemática existente entre las distintas magnitudes eléctricas, así como sus nombres y sus unidades.

Se ha visto también lo que es un transductor, un sensor y un medidor. He-mos conocido los principales transductores usados en los distintos campos de la física de las instalaciones automáticas, su funcionamiento, el uso apropiado y los tipos a utilizar.

Hemos estudiado las herramientas de medida más comunes y necesarias para elaborar los montajes de automatismos; su uso y manejo, así como las normas a seguir para poder realizar cualquier medición, comenzando porque la medición se realice acorde a la legislación vigente, en regla y nos proporcione una magnitud lo más veraz posible y sin errores.

Se han enseñado las pautas sobre cómo proceder a la hora de realizar el conexionado entre todos los elementos que aparecen en la instalación, a través de una debida organización y metodología, siempre teniendo en cuenta las normas de seguridad de los elementos empleados y su normativa.


Exprese de tres formas distintas y normalizadas el valor de frecuencia cuyo valor numérico dado ha sido 3423423´567.

SOLUCIÓN

Como observamos, podemos expresarla como múltiplo de 1 millón, de 1 millar y por unidad. Así pues como su unidad es el hertzio, tendremos:

a. 3,423 423 567 Mhzb. 3 423,423 567 khz c. 3 423 423,567 hz

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Hemos aprendido cuál es la técnica que debemos seguir para realizar una medición o lectura de una magnitud, según las normas establecidas al respecto.

Por último, se ha citado la normativa y el organismo que certifica el buen estado de una herramienta de medida, así como la forma adecuada de repre-sentar el dato de la medida y su unidad, para que ésta sea correcta y siga el patrón de la normativa actual internacional.

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1. Relacionar las distintas magnitudes eléctricas con su símbolo.

a. Tensiónb. Potencia c. Factor de potencia

PCosϕV

2. Un transductor permite _______________ un tipo de energía en otra ___________ a través de su _______________ física.

3. Relacione los distintos transductores con su medida adecuada.

a. Manómetrob. Medidor de termistorc. Medidor de diafragma

1 milibar20 bar4 bar

4. El tubo Venturi puede conocer su medida gracias a la ______________ de presión existente entre sus ______________distintos en el ____________ por donde pasa el fluido.

5. El medidor de termopar se usa para medir presión aunque el termopar por si solo sea un transductor de temperatura.



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6. Un fotodiodo es aquel que _____________ la energía _________________ en energía _______________________.

7. Relacione las siguientes unidades de medida con sus aparatos de medida.

a. Voltímetrob. Frecuencímetroc. Vatímetro

HzV W

8. La última conexión que debemos realizar en un montaje eléctrico será la de los elementos receptores y emisores.


9. El primer paso para efectuar una medición será medir varias veces.


10. ¿Es correcto decir “2 003.23 Gw”?


Capítulo 3

Representación, simbología e instalación

de automatismos eléctricos

Contenido

1. Introducción2. Elementos que componen las instalaciones: tipos

y características3. Convencionalismos de representación4. Simbología normalizada en las instalaciones5. Planos y esquemas eléctricos normalizados.

Tipología6. Interpretación de esquemas eléctricos de las

instalaciones7. Normativa y reglamentación8. Resumen

CAP. 3 | Representación, simbología e instalación de automatismos eléctricos

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1. Introducción

Los esquemas eléctricos han sido tradicionalmente la herramienta principal de trabajo de un buen instalador eléctrico. El saber interpretarlos es la base indispensable para conocer el funcionamiento de una instalación eléctrica, sea automática o no.

Pero para poder interpretar un esquema eléctrico con soltura tenemos que conocer mucha simbología, así como los tipos de elementos que conlleva esa simbología, la normalización de la simbología, la forma de realizar los esque-mas y además, las reglas que debe cumplir un esquema o plano eléctrico.

Realmente no es difícil aprender a leer un esquema eléctrico, como vere-mos a continuación. Nosotros aprenderemos en este capítulo a conocer cada uno de los elementos que aparecen en un esquema eléctrico de manera ha-bitual, además de reconocer las partes físicas que hay que disponer en una instalación eléctrica general de automatización.

2. Elementos que componen las instalaciones: tipos y características

Una instalación eléctrica depende en su totalidad de las características de uso que tenga. Así, por ejemplo una vivienda o local de pública concurrencia tendrá una serie de elementos muy distintos a los de una industria.

Una instalación eléctrica de un automatismo está formada por una serie de bloques; cada uno tiene diferentes elementos que interactúan para conseguir el funcionamiento del automatismo.

Para hablar de todos ellos nos centraremos en cuatro grandes grupos que desarrollaremos para entender todos los tipos y características.

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2.1. Sensores

Los sensores son dispositivos capaces de detectar magnitudes físicas o químicas, llamadas variables de instrumentación, y transformarlas en variables eléctricas.

De los distintos transductores, ya estudiados, nos saldrían los distintos sen-sores para detectar o poder medir variables de distintas magnitudes físicas.

Características generales de los sensores

A continuación, enumeraremos las características generales de los sensores de manera sencilla, aunque en laboratorio podrían existir algunas otras que no son tan importantes para nosotros:

a. Márgenes de medida o rango. Es el límite inferior y superior en el que un sensor puede trabajar en la magnitud que mide.

b. Precisión. Es el error máximo que puede obtenerse al realizar la medida.c. Resolución. La diferencia existente entre la veracidad de la señal de

entrada y la veracidad de la señal de salida.d. Linealidad. La proporcionalidad de la variación de la medida.e. Derivación a cero u offset. Es el valor de medida que nos refleja un

sensor cuando éste no la está efectuando, es decir cuando la medida es cero.

f. Rapidez de respuesta. Es el tiempo que tarda en dar una lectura de la magnitud desde que empieza a tomarla.

Recuerde

Todas las características son reflejadas por parte del fabricante y vienen descritas en las famosas especificaciones técnicas.


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g. Derivas. Son otras magnitudes que aparecen en la medición y que in-fluyen en el valor final medido.

h. Repetitividad. Es el error esperado al repetir varias veces la misma medida.

Tipos de sensores

Los sensores más usados en los montajes de automatismos podríamos cla-sificarlos en los siguientes tipos:

De posición

Estos sensores nos miden magnitudes lineales o angulares a través de los transductores encoders, sensor hall y potenciómetro.

De desplazamiento

Estos sensores nos miden magnitudes de movimiento y deformación a través de los transductores transformador diferencial de variación lineal, galga extensiométrica, magnetoextrictivos, magnetorresistivos y LVDT.

Sensor de posición de un cigüeñal

Distintos tamaños de sensor de desplazamiento

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De velocidad

Estos sensores nos miden magnitudes lineales o angulares a través de los transductores dinamo tacométrica, encoders, detector inductivo, servo-inclinómetro, RVDT y giróscopo.

De aceleración

Estos sensores nos miden magnitudes de variación de velocidad a tra-vés de los transductores acelerómetro y servo-acelerómetro.

De fuerza

Estos sensores nos miden magnitudes de masa acelerada por deforma-ción a través de los transductores galga extensiométrica y triaxiales.

Sensor de velocidad del aire

Sensores de aceleración lineal

Sensor de anillo de fuerza a compresión


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De presión

Estos sensores nos miden a través de los transductores membranas, piezoeléctricos y manómetros.

De caudal

Estos sensores nos miden magnitudes de velocidad a través de los transductores turbina y magnético.

De temperatura

Estos sensores nos miden a través de los transductores termopar RTD, termistor NTC y PTC y bimetal.

Sensor de presión piezorresistivo

Sensor de caudal para centrales térmicas

Sensor de Tª de platino, trabaja entre – 260 ºC y 1000 ºC

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De presencia o proximidad

Estos sensores nos miden a través de los transductores inductivos, capacitivos y ópticos.

Táctiles

Estos sensores nos miden a través de los transductores matriz de con-tactos y piel artificial.

De visión artificial

Estos sensores nos miden a través de los transductores cámaras de video y CCD o CMOS.

Detector de presencia por movimiento

Sensor táctil de piel artificial


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Acústicos

Estos sensores nos miden magnitudes de presión sonora a través de los transductores micrófono.

De luz

Estos sensores nos miden magnitudes a través de los transductores fotodiodo, fotorresistencia, fototransistor y célula fotoeléctrica.

De captura de movimiento

Estos sensores nos miden magnitudes lineales o angulares a través de los transductores de sensores inerciales.

Sensor de visiión artificial por CMOS

Sensor acústico, micrófono de alta sensibilidad

Sensor de luz ultravioleta

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Ejemplo

El ejemplo más claro son los motores.

2.2. Actuadores

Se considera actuadores a todos los elementos que intervienen en una ins-talación eléctrica, cuya tarea es transformar la energía que le llega en otro tipo para usarla en el proceso que se desee.

Se puede simplificar agrupándolos en 4 tipos de actuadores: electrónicos, eléctricos, hidráulicos y neumáticos.

Los actuadores electrónicos son aquellos que se utilizan en el mundo de la robótica, sus aplicaciones son variadas pero donde su uso adquiere una rele-vancia mayor es en los servomotores de corriente continua.

Varios sensores de captura de movimiento para 3D


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Los actuadores eléctricos son los más versátiles debido a la ausencia de elementos energéticos auxiliares de la instalación; su uso es el más genérico por su variedad.

En cuanto a los actuadores hidráulicos es importante saber que son los más viejos de la historia y que se basan en el movimiento de elementos mecánicos al ser presionados por un fluido a presión; suelen usarse para levantar cargas mediante cilindros hidráulicos.

Para explicar los actuadores neumáticos basta con referirnos a los hidráu-licos, con la diferencia del elemento a presión que en este caso es el aire; su principal cometido es efectuar movimientos de no mucho peso. El más cono-cido es el cilindro neumático.

Características generales de los actuadores

Todos los actuadores, sean del tipo que sean, poseen unas características que los hacen diferentes unos de otros, estas características vienen determinadas por:

a. La potencia. Es lo que hace que un actuador pueda mover un elemento más pesado que otro.

b. La controlabilidad. Es la facilidad de poder controlar el dispositivo ac-tuador para que la actuación se lleve a cabo de la manera que nosotros queramos.

Sabía que...

El ser humano siempre ha ejercido de actuador sobre cualquier dispositivo para hacerlo funcionar. Al igual que el ser humano, todos los actuadores pueden realizar solo 2 tipos de actuaciones: lineales y rotatorias.

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c. El peso y el volumen. Es evidente que un actuador es más fácil de instalar con menor peso y volumen por su maniobrabilidad, esto quiere decir que son más manejables.

d. Precisión. Es la veracidad de la respuesta esperada en la actuación.e. Velocidad. Es la rapidez con la que se produce la actuación con respec-

to al momento en que se ordena dicha actuación.f. Mantenimiento. Siempre es mejor un elemento que precise poco o

ningún mantenimiento, que uno que requiera mantenimiento continuo.g. Coste. El precio del actuador influye a iguales condiciones de uso.

Tipos de actuadores

Al igual que los sensores, los actuadores más usados en los montajes de automatismos podrían ser:

Actuador electrónico

Es un actuador eléctrico con la particularidad de que la electricidad es previamente tratada y gobernada a merced para interactuar con el ac-tuador. Aunque este tipo normalmente se incluye dentro de los eléctricos, resulta conveniente separarlo, debido a su importancia en el mundo de la automatización robotizada.

Estos actuadores se conocen con el nombre de servomotores y existen de diferentes alimentaciones, desde corriente continua, pulsante, paso a paso, etc.

Importante

Insistimos en que la última palabra sobre las características totales de un actuador u otro elemento de una instalación, la tiene el fabricante del elemento y debemos hacer caso a sus especificaciones técnicas.


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El equipo de regulación que acompaña a un servo se conoce como driver.

Actuador eléctrico

Es el motor eléctrico más usado en la industria, puede ser de corriente continua o alterna, asíncronos, síncronos, universales, de rotor bobinado, etc. Es indudable que se aplican para producir un giro sobre otro elemento generalmente mecánico.

Recuerde

También les llaman servomotores brushless, que significa sin escobillas, pero en el lenguaje de los instaladores simplemente se les denominan “servos”.

Distintos servos con sus drivers

Nota

Los servos cada vez se usan más, pues los variadores de frecuencia cada vez tienen mayor rango de potencia, generan más par motor y suministran mucha más precisión, al contrario que los motores CC.

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Actuador hidráulico

Los actuadores hidráulicos casi siempre son cilindros y necesitan ele-mentos auxiliares para accionarlos; estos pueden ser: los grupos hidráuli-cos, que son bombas para dar presión a un fluido, -normalmente aceite, éste es impulsado para transmitir esta fuerza-, los acumuladores, que son como el almacén del fluido impulsor guardado a presión, las válvulas, que son las que permiten direccionar el fluido a presión guardado en el acumulador, -pueden ser válvulas todo o nada, válvulas proporcionales y servoválvulas- y finalmente están los elementos auxiliares de control, nor-malmente electrónicos.

Sabía que...

Al contrario que los servos, los motores eléctricos de corriente continua y los de rotor bobinado tenderán a desaparecer.

Motor trifásico AC

Cilindro hidráulico


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Actuador neumático

Los actuadores neumáticos casi siempre son cilindros y necesitan ele-mentos auxiliares para accionarlos, estos pueden ser: el compresor que comprime aire para luego enviarlo como elemento energético al actuador, la unidad de línea, que es un filtro regulador de la presión del aire y su caudal y elementos de control auxiliares como son electroválvulas, amor-tiguadores, aforadores, etc.

Los cilindros pueden ser de muchas clases y tamaños, para actuacio-nes lineales o de giro, con vástago, sin vástago, con guía lineal, con medi-ción de recorrido, con amortiguadores incorporados, con membrana y para manipulados como pinzas o ventosas.

2.3. Dispositivos de control

Anteriormente, hemos aprendido que en un sistema automatizado existen diferentes partes y una de ella es el control. No nos confundamos con mando. El control es simplemente la conexión de una serie de componentes que per-miten gobernar la potencia suministrada a una carga.

Actuador neumático

Consejo

Aunque parezcan iguales, un cilindro neumático es aconsejable para presiones de hasta 10 bares, suele ser de carcasa de aluminio aleado para darle poco peso; sin embargo, el hidráulico admiten más presión y normalmente es de acero.

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Características de los dispositivos de control

Estos gobernantes poseen unas características individuales según el campo de actuación, así que vamos a enumerarlos para estudiarlas por separado.

a. Accionadores manuales. Son aquellos en cuyo control podemos producir un cambio de manera voluntaria. La característica principal es ser un dispositivo de control todo o nada; se considera un elemento de acciona-miento que sirve para cerrar o abrir un circuito permitiendo el paso o no de la corriente a través de ellos. Ejemplo: Interruptor o pulsador.

b. Accionamientos mecánicos. Son de características similares a los ma-nuales, pero con la diferencia de ser operados indirectamente a través de un elemento mecánico. Ejemplo: El final de carrera, que cierra un contacto al presionarle la presencia de un elemento mecánico.

c. Por solenoide. Sabemos que un solenoide es un elemento formado por un hilo de cobre aislado y bobinado, con muchas espiras, el cual al hacerle pasar una corriente eléctrica, crea en su interior un campo magnético que se aprovecha para atraer o repeler un elemento metálico que produce un accionamiento. Su característica principal es que no necesita estar en contacto con el elemento y se puede utilizar como elemento de todo o nada en un circuito eléctrico. Ejemplo: La válvula de solenoide.

d. Por efecto electromagnético. Consta de una lámina bimetálica con su correspondiente bobina calefactora que cuando son recorridas por una determinada intensidad de corriente, provocan el calentamiento del bimetal, generando un desplazamiento de una de sus piezas me-tálicas, la cual produce el accionamiento. Se debe tener en cuenta la capacidad para soportar una sobreintensidad no admisible y ase-gurarnos de que la intensidad del receptor esté comprendida dentro del margen permitido en el dispositivo. Ejemplo: En este caso el dispositivo por control electromagnético más conocido puede ser el relé térmico o un magnetotérmico.

e. Accionamientos electrónicos. Su característica principal es que tiene mucho más control y precisión que la mayoría de los dispositivos de control anteriores. Tienen una respuesta muy rápida, son muy manipu-lables y de tamaños increíblemente pequeños. Ejemplo: Tiristor.


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Tipos de dispositivos de control

A continuación, repasaremos los dispositivos más usados de control por su modo de accionamiento.

Manuales

Son todos aquellos que son accionados de una manera voluntaria por una persona. Entre otros, podemos citar los más usados en instalaciones automáticas como los pulsadores, interruptores, conmutadores y setas de emergencia.

Mecánicos

Estos elementos tienen una tipología muy amplia, ya que su uso es muy extenso a la hora de controlar sistemas automáticos donde existe mo-vimiento en general. Se les suele llamar interruptores de posición o finales de carrera. Están compuestos por un contacto normalmente cerrado y otro normalmente abierto.

Nota

Cuando se presiona sobre el vástago, cambian los contactos de posición, cerrándose el abierto y abriéndose el cerrado.

De izquierda a derecha: seta, interruptor, conmutador, pulsador, pulsador luminoso, pulsador con enclavamiento

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Electroválvulas

De solenoide

Aquí tenemos los dispositivos más usados en automatizaciones de conducción de fluidos o gases no inflamables. Son mecanismos que tienen como finalidad cerrar o abrir una válvula para que pase un flui-do o gas, son muy usados en neumática e hidráulica y están formados por un solenoide que mueve un metal y este recupera su posición gracias a un muelle.

En la siguiente imagen, podemos observar que las válvulas -de as-pecto negro- siempre van ubicadas en un racor o manguito roscado -de aspecto cromado-, para instalar en la tubería donde vamos a controlar el paso del fluido o gas.

Algunos tipos de finales de carrera


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Electromagnéticos

Algunos de estos elementos de control existen siempre en cualquier proceso de automatización. Son los famosos contactores, relés, magneto-térmicos y relés térmicos.

Los contactores están formados por una bobina que al ser excitada, cierra uno o varios contactos.

Los relés son iguales que los contactores pero para un rango de inten-sidad de corriente inferior.

Recuerde

Los más conocidos son las válvulas de solenoide o electroválvulas.

Contactor

Relé en reposo Relé tras polarizar su bobina

128 |


Nota

Posee además unos contactos auxiliares, normalmente usados para señalización luminosa o sonora.

A los magnetotérmicos se les podría considerar como elementos de protección más que de control, pero realmente con una protección ade-cuada, se controlan las anomalías externas que intervienen sobre la insta-lación automatizada.

El relé térmico o guarda motor es un mecanismo que sirve como ele-mento de protección del motor. Su tarea consiste en desconectar el circui-to de fuerza cuando la intensidad consumida por el motor supera durante un tiempo corto la permitida por éste, evitando que el bobinado se queme.

De izquierda a derecha: magnetotérmico unipolar, bipolar, tripolar y tetrapolar

Relé térmico


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Electrónicos

Son menos usados individualmente en instalaciones automáticas, pero sí de manera conjunta en placas electrónicas de control. Los elementos electrónicos de control más usados según su función son los siguientes:

� En sistemas secuenciales, el biestable. � En sistemas digitales, el PLD, FPGA, microprocesador, microcon-trolador.

� En control de potencial, el diac, el triac y el tiristor. � En control de sistemas combinacionales, las puertas lógicas.

2.4. Elementos auxiliares

Como es evidente, existen otros elementos que se encargan de unir todos los elementos anteriores de una manera mecánica y que además son determi-nantes para realizar la función eléctrica. Hasta ahora hemos visto elementos que vienen reflejados en el esquema eléctrico con su símbolo, pero existen

Recuerde

Los elementos de control electrónicos nunca se usan solos, siempre están participando en una placa electrónica con más componentes, formando un circuito electrónico.

a)b)

c)

a) Diac, b) Triac, c) Tristor

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Ejemplo de canalización mediante bandejas

otros elementos que se consideran auxiliares, pues su función es la de unir todos los anteriores y facilitar la instalación.

Vamos a dividir la instalación esta vez en dos partes, la 1ª está compuesta solo por el cuadro eléctrico y la 2ª por todo lo que hay fuera.

Elementos fuera del cuadro eléctrico

Sabemos que fuera del cuadro están los sensores, actuadores y algunos elementos de control. Además, existe una parte muy importante que es la canalización.

Canalización

La canalización exterior puede ser en bandeja o bajo tubo. En el caso de la bandeja, se suele usar para conducir el cableado en general, de man-do y fuerza, a todos los puntos necesarios de la instalación.


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Pero donde existen más elementos auxiliares es en el cuadro eléctrico.

Elementos del cuadro eléctrico

Aquí hablaremos principalmente de los perfiles metálicos, de la canaleta perforada, de los terminales y de los bornes de conexión.

Perfiles

Son tiras de chapa de 2 mm de espesor aproximadamente, con sus bor-des doblados en formas determinadas según el tipo de perfil, sirven para fijar de manera rápida y sencilla los aparatos eléctricos de la instalación que se colocarían en el interior del cuadro.

Consejo

Bajo tubo es recomendable para hilos conductores individuales y no manguera eléctrica o multiconductora.

De izquierda a derecha: perfil simétrico, asimétrico ranurado, asimétrico perforado, simétrico ranurado perforado y combinado

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A

B

Izquierda: colocación de cable en canaleta abierta. Derecha: canaleta vacía de conductores con su tapa desplazada

Existen 3 tipos de perfiles que son los más usados en el mercado: los simétricos, los asimétricos y los combinados. Los simétricos son de distin-tas profundidades (35, 15 o 7´5 mm). Los asimétricos son para fijación de elementos con tornillos y por último, los combinados de 35 mm son para fijación con tuerca.

Canaleta

La canaleta es un elemento auxiliar normalmente de plástico formado de dos partes: una tapa y una base en forma de U. La tapa sobre la U deja un hueco perfecto en forma rectangular donde alojaremos los conductores o cables eléctricos. En la base, los lados que se levantan sobre la parte inferior están ranurados, para facilitar la salida de los conductores sobre los elementos del cuadro a conexionar.

Consejo

Ten siempre presente que antes de elegir un perfil determinado, tenemos que saber el tipo de elemento que vamos a usar, para conocer su anclaje y así poder seleccionar el tipo de perfil.


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Terminales

Son pequeñas piezas metálicas que sujetan por un lado al conductor que queremos conexionar y por el otro lado, tienen la forma del lugar en el cual vamos a conexionar.

A la acción de poner un terminal a un cable o conductor se le denomi-na engastado del terminal; esto se hace con herramientas especiales para cada tipo de terminal, cuya misión consiste en presionar sobre el terminal, una vez introducido en él, el conductor sin aislante.

En la siguiente imagen vemos los distintos tipos de terminales más usados en instalaciones.

Importante

Debemos intentar siempre engastar un terminal por conductor, aunque en ocasiones, por falta de espacio, usemos un terminal para varios conductores.

Terminales eléctricos

134 |


Bornes de conexionado conectados

Bornes

Los bornes de conexión, también llamados regletas de conexión, son elementos auxiliares de enlace entre los componentes interiores de una caja o cuadro eléctrico y los elementos exteriores a él, como actuadores, sensores, etc.

Los bornes de conexión son de distintos tamaños para albergar en su conexión distintas secciones de cable. También son de distintos colores para de una manera rápida diferenciar el tipo de conductor, según la de-signación normalizada de la clase de conductor y su color asignado.

3. Convencionalismos de representación

El mundo del dibujo técnico o de las representaciones industriales se ha basado esencialmente en dos ramas: la de la representación tridimensional, más usada en taller para mecanización y montaje, y las que relacionan de ma-nera bidimensional distintos elementos, que en nuestro caso corresponde a las instalaciones eléctricas en general. De igual manera sucede en instalaciones neumáticas e hidráulicas.

Sabemos que en una representación gráfica de una instalación eléctrica, el problema de su interpretación radica en establecer las relaciones de depen-dencia entre los elementos que aparecen en dicha representación.


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Esto lo solucionamos con los llamados esquemas eléctricos; como sabe-mos, parte de su elaboración depende de aplicar las reglas de los sistemas de representación de la realidad tridimensional. La otra parte la ocupa el uso de unas reglas convencionales acordadas por convenio y de manera lógica.

Estas reglas fueron consensuadas para los elementos que intervienen en una instalación, de manera que aunque fueran elaboradas por distintos fabri-cantes, todos pudieran reconocer el elemento de manera inequívoca.

En 1917 se constituyó en Alemania el primer organismo para elaborar una reglamentación y una serie de normas de representación, este organismo se llamó NADI (Normen-Ausschuss der Deutschen Industries). Este Comité de Normalización de la Industria Alemana, editó y publicó sus propias normas, que más adelante usarían como base el resto de países europeos, se trata de las normas DIN (Deustcher Industrie Normen).

En nuestro país se adoptaron las normas DIN en 1945 a través del CSIC (Centro Superior de Investigaciones Científicas). En este centro se creó una institución para la racionalización y normalización con el nombre de IRANOR, cuya misión era la de elaborar las normas españolas UNE (Una Norma Españo-la). Pero hasta 1986 no cambió la responsabilidad del control de la normaliza-ción a una empresa privada: AENOR (Asociación Española de Normalización).

AENOR pertenece como miembro de derecho a los distintos organismos internacionales de normalización, tales como:

Nota

Actualmente se le denomina Instituto Alemán de Normalización.

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Importante

Una norma no es de por vida, todas las normas son revisadas y, si es preciso, modificadas periódicamente con el fin de que estén siempre actualizadas.

■ CEN. Comité Europeo de Normalización. Data de 1961 y se ocupa de las tareas de normalización de ámbito Europeo. (EN) Normas Europeas. Está constituido por AENOR -en España-, por los restantes organismos de nor-malización de los estados miembros de la Unión Europea y por tres países miembros de AELC/EFTA (Asociación Europea de Libre Cambio).

■ ISO. Es la Organización Internacional de Normalización. ■ CENELEC. Es el Comité Europeo de Normalización Electrotécnica. Co-menzó en 1959 en el terreno de la electrónica y la electrotecnia. Sus miembros son los mismos que los del CEN.

■ CEI. Es el Comité Electrotécnico Internacional formado por 51 comités nacionales y vigente desde 1906 para elaborar normas internacionales.

En España (UNE), el convencionalismo de sus normas lo crean las CTN -Comisiones Técnicas de Normalización. Se procede elaborando normas que luego se someten a la opinión pública tras su uso durante 6 meses. Tras el análisis de las opiniones, una vez pasados los 6 meses, se redactan de manera definitiva con las modificaciones pertinentes y a continuación se publican con las siglas UNE.

4. Simbología normalizada en las instalaciones

En el punto anterior hemos comprobado la necesidad de seguir unas reglas para entender las representaciones eléctricas; también para saber cuáles son los elementos que intervienen y reconocerlos en base a la realidad fabricada por distintas empresas.


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Es imprescindible conocer perfectamente la simbología normalizada que usaremos en el montaje y reparación de automatismos eléctricos.

Vamos a representar los símbolos y sus denominaciones más usuales para nuestro cometido. No obstante, todos los símbolos de la norma UNE y dis-puestos en España por AENOR los tenemos en la UNE-EN 60617 (Junio de 1996). Está formada por 13 partes, de las cuales, las 8 primeras son las que nos afectan más directamente.

4.1. Generalidades, índice general y tablas de correspondencia

Corresponde a la UNE-EN 60617-1, la parte 1ª, trata sobre temas genera-les de simbología y nos habla del índice general de símbolos y su estructura-ción a lo largo de la norma. También nos proporciona unas tablas de correspon-dencia para poder utilizar los símbolos de la manera más apropiada y en cada caso. En este apartado no aparece ningún símbolo.

4.2. Elementos de símbolos, símbolos distintivos y otros símbolos de aplicación general

Es la UNE-EN 60617-2, parte 2ª, aparecen los símbolos generales que de-bemos utilizar para definir detalles concretos o para complementar otros y así identificar con mayor precisión la finalidad o función de estos.

Nota

El símbolo es una representación gráfica de un aparato, componente o característica de la instalación, que se dibuja de manera unívoca y clara.

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Tratarán de la naturaleza de la corriente y de la tensión, de la ajustabilidad, variabilidad y control automático, del sentido de la fuerza o del movimiento y del sentido de propagación.

Contornos y envolventes

Nº Símbolo Descripción

02-01-01Objeto, por ejemplo:

- Equipo- Dispositivo- Unidad funcional- Componente- Función

Deben incorporarse al símbolo o situarse en su proximidad otros símbolos o descripciones apropiadas para precisar el tipo de objeto

Si la presentación lo exige se puede utilizar un contorno con otra forma

02-01-02

02- 01-03

02-01-04Envolvente (ampolla o cuba).

Recinto

Si lapresentación lo exige se puede utilizar un contorno con otra forma

Si la envolvente tiene un carácter de portección especial, se debe indicar por una nota

El símbolo de la envolvente puede omitirse si no hay lugar a confusión. La envolvente debe dibujarse si existe una conexión a ella

Si es necesario, el símbolo de la envolvente puede descomponerse en varias partes

02-01-05

02-01-06

Separación

El símbolo se utiliza para indicar la separación de un grupo de objetos asociados física, mecánica o funcionalmente.

Se puede utilizar cualquier continuación de trazos cortos y largos


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Naturaleza de la corriente y tensión


02-02-03

Corriente continua

El valor de la tensión puede indicarse a la derecha del símbolo y el tipo de red a la izquierda

EJEMPLO: 2/M 230/110 V

02-02-0402-02-0502-02-0602-02-0702-02-08

Corriente alterna

El valor numérico de la fecuencia o de la tanda de frecuencias puede indicarse a la derecha del símbolo

EJEMPLO:

~ 50 Hz Corriente alterna 50 Hz

~ 100...600 kHz Corriente alterna en la banda de frecuencias de 100 kHz a 600 kHz

El valor de la tensión puede indicarse a la derecha del símbolo

El número de fases y la presencia de un neutro puede indicarse a la izquierda del símbolo

EJEMPLO:

3/N ~ 400/230 V 50 Hz Corriente alterna trifásica con neutro, 400 V (230 V entre cada fase y el neutro) 50 Hz (Véase también CEI 1293)

Si es necesario indicar un sistema conforme a las designaciones establecidas en la Norma CEI 364-3, debe añadirse al símbolo la designación apropiada

EJEMPLO:

3/N ~ 50 Hz / TN - S corriente alterna trifásica, 50 Hz, sistema con un punto unido a tierra y conductor neutro o conductor de protección separados en el equipo

02-02-12Corriente rectificada con componenete alterna (si es necesario distinguirla de una corriente rectificada y filtrada)

02-02-13 + Polaridad positiva

02-02-14 - Polaridad negativa

02-02-15 NNeutro

Este símbolo para conductor neutro viene dado en la Norma CEI 445

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También tratarán del funcionamiento dependiente de una magnitud carac-terística, del tipo de material, del efecto o dependencia, de la radiación, de la forma de onda de las señales, de elementos y acoplamientos mecánicos.

Algunos controles mecánicos y de otro tipo


02-12-01

02-12-02

02-12-03

Conexión, por ejemplo:

- Mecánica- Neumática- Hidráulica- Óptica- Funcional

La longitud del símbolo de conexión puede ajustarse a la presentación del esquema

EJEMPLO:

Conexión mecánica con indicación del sentido de la fuerza o del movimiento de traslación

Conexión mecánica con indicación del sentido del movimiento de rotación

Se supone situada la flecha delante del símbolo de la conexión mecánica

02-12-05

02-12-05

Acción retardada

La acción es retardada cuando el sentido del desplazamiento es desde el arco hacia su centro

02-12-07Retorno automático

El triangulo se dirige en el sentido del retorno

02-12-08

Trinquete, retén

Retorno no automático

Dispositivo para mantener una posición dada

02-12-09 Trinquete, retén liberado

02-12-10 Trinquete, retén encajado

02-12-11 Enclavamiento mecánico entre dos dispositivos


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Finalmente, podrán tratar de conjuntos de accionadores de dispositivos y de equipotencialidad en puesta a tierra y a masa, así como de varios elementos sin especificar.

Recuerde

La norma está en continuo avance y estos símbolos pueden cambiar, si el comité de nor-malización lo considera oportuno, en cualquier momento.

Algunos accionadores


02-13-01 Accionador manual, símbolo general

02-13-02 Accionador manual, protegido contra una operación no intencionada

02-13-03 Mando de tirador

02-13-04 Mando rotatorio

02-13-05 Mando de pulsador

02-13-06 Mando por efecto de proximidad

02-13-07 Mando por contacto

02-13-08 Accionador de emergencia (tipo “seta”)

02-13-09 Mando de volante

02-13-10 Mando de pedal

02-13-11 Mando de palanca

02-13-12 Mando manual amovible

02-13-13 Mando de llave

02-13-14 Mando de manivela

02-13-15 Mando de corredera

02-13-16Mando de leva

Se se desea, pueden dibujarse detalles suplementarios del perfil de leva

142 |


4.3. Conductores y dispositivos de conexión

Esta sería la UNE-EN 60617-3, parte 3ª, aquí se hace referencia a todo elemento utilizado en el conexionado de la instalación, así como a los compo-nentes, conductores y cableado.

Nota

Se reseñan terminales o puntos de ramificaciones de conductores.

Sobre tierras, asas y equipotencialidad


02-15-01Tierra, símbolo general

Se puede dar información adicional sobre el estado de la tierra o su finalidad si no es evidente

02-15-02 Tierra sin ruido

02-15-03

Tierra de protección

Se puede utilizar este símbolo en vez del 02-15-01 para indicar una conexión a tierra con una misión de protección especificada, por ejemplo, para protección contra choques eléctricos en caso de defecto de aislamiento.

02-15-04

Masa

Chasis

Se pueden omitir completa o parcialmente las rayas si no existe ambigüedad. Si se quitan del todo, la línea de masa debe ser más gruesa, tal como se indica a continuación:

02-15-05 Equipotencialidad


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Continúa en página siguiente >>

Uniones, conexiones y ramificaciones


03-02-01Unión

Punto de conexión

03-02-02 Terminal

03-02-03Regleta de terminales

Se pueden añadir marcas de terminales

03-02-04

03-02-05

Forma 1

Forma 2

Conexión en T

Símbolo 03-02-04 representado con el símbolo de unión

03-02-06

03-02-07

Forma 1

Forma 2

Unión doble de conductores

La forma 2 se debe utilizar solamente si es necesario por razones de presentación

03-02-09

RamificaciónUnión común a un grupo de circuitos paralelos idénticos y repetidos“n” debe reemplazarse por el número total de circuitos

La cifra debe ser adyacente al símbolo de unión. Véase CEI 1082-2. Un par de símbolos especulares indica la extensión del o de los circuitos.

Ilustración del concepto: 10 resitencias paralelas e idénticas

Dispositivos de conexión más comunes


03-03-01

Contacto hembra (de una base o de una clavija)

Base

En una representación unilineal, el símbolo indica la parte macho de un conector multicontacto

03-03-03

Contacto macho (de una base o de una clavija)

Clavija

En una representación unilineal, el símbolo indica la parte macho de un conector multicontacto

144 |


4.4. Componentes pasivos básicos

Esta es la UNE-EN 60617-4, parte 4ª, nos representa los símbolos de re-sistencias, condensadores y bobinas, como elementos pasivos y sus variantes.


<< Viene de página anterior

Dispositivos de conexión más comunes


03-03-05Base y clavija

Se aplican las reglas dadas en los símbolos 03-03-01 y 03-03-03

03-03-07Base y clavija multipolares

El símbolo se muestra en una representación multilineal con 6 contactos hembra y 6 contactos macho

03-03-08Base y clavija multipolares

El símbolo muestra en representación unilateral 6 contactos macho y 6 contacts hembra

Resistencias, condensadores y bobinas


04-01-01 Resistencia, símbolo general

04-01-03 Resistencia variable

04-02-01 Condensador, símbolo general

04-02-03 Aislador pasante, tipo condensador


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4.5. Semiconductores y tubos electrónicos

Aparece en la UNE-EN 60617-5, parte 5ª, que se ocupa de los semicon-ductores y elementos de uso en el campo de la electrónica, como elementos de control de disparo y regulación.



Resistencias, condensadores y bobinas


04-02-05 Condensador polarizado, por ejemplo: electrolito

04-03-01

Inductancia

Bobina

Arrollamiento

Reactancia

Si se desea indicar que la bobina tiene un núcleo megnético, se puede añadir un única trazo recto paralelo al símbolo. Si el núcleo es de material no magnético se añadiría una explicación complementaria. Si se precisa indicar la presencia de un entrehierro en el núcleo, el trazo puede interrumpirse

EJEMPLOS:

Bobina con núcleo magnético: 04-03-03

Bobina con entrehierro en su núcleo magnético: 04-03-04

Diodos, diac, triac y tristores


05-03-01 Diodo semiconductor, símbolo general

05-03-02 Diodo emisor de luz (LED), símbolo general

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4.6. Producción, transformación y conversión de la energía eléctrica

La UNE-EN 60617-6, parte 6ª, nos representa los símbolos generales de máquinas como motores y generadores de corriente continua, motores de co-rriente alterna y generadores de corriente alterna.


Diodos, diac, triac y tristores


05-03-05Diodo túnel

Diodo Esaki

05-03-06

Diodo de efecto de avalancha, unidireccional

Diodo regulador de tensión

Diodo Zener

05-03-07 Diodo de efecto avalancha, bidireccional

05-04-01 Tristor diodo bloqueado en inversa

05-03-02 Tristor diodo conductor en inversa

05-03-03Tristor diodo bidireccional

Diac

05-03-05Tristor triodo bloqueado en inversa, de puerta N (controlado por el lado del ánodo)

05-03-06Tristor triodo bloqueado en inversa, de puerta P (controlado por el lado del cátodo)

05-03-11Tristor triodo bidireccional

Triac


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Además nos refieren los símbolos de transformadores de tensión, transfor-madores de intensidad, pilas, acumuladores y generadores no rotativos.

Motor serie, síncronos, asíncronos, monofásicos y trifásicos


06-04-01

Máquina, símbolo general

El asterisco (*) será sustituido por uno de los símbolos literales siguientes:

C Conmutatriz

G Generador

GS Generador síncrono

M Motor

MG Máquina que puede ser utilizada como generador o como motor

MS Motor síncrono

06-06-01 Motor serie, monofásico

06-06-03 Motor serie, trifásico

06-07-01 Generador síncrono trifásico de imán permanente

06-07-02 Motor síncrono monofásico

06-08-01 Motor de inducción trifásico de jaula

06-08-02Motor de inducción monofásico de jaula, con los terminales del devanado accesibles

06-08-03 Motor de inducción trifásico de rotor bobinado

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4.7. Aparamenta y dispositivos de control y protección

Corresponde con la UNE-EN 60617-7, parte 7ª; aquí se encuentran los contactos con 2 o 3 posiciones, interruptores, aparamenta de conexión, ce-badores, relés de todo o nada, relés de medida y dispositivos similares, dis-positivos sensibles a la proximidad y al contacto, dispositivos de protección y símbolos diversos.

De todos ellos los más usuales son los siguientes.

Algún tipo de transformador


06-09-01 Forma 1 Transformador de dos arrollamientos

Las polaridades instantáneas de las tensiones se pueden indicar en la forma 2 del símbolo

06-09-02 Forma 2

06-09-04 Forma 1

Transformador de tres arrollamientos

06-09-05 Forma 2

06-10-01 Forma 1Transformador monofásico de dos arrollamientos apantallado

06-10-02 Forma 2


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Además, nos proporciona los símbolos de los elementos de protección como seccionadores, magnetotérmicos y dispositivos de conmutación de potencia.

Algunos contactos, auxiliares y temporizados


07-02-01 Forma 1Contacto de cierre (contacto de trabajo)

Este símbolo también se puede utilizar como símbolo general de interruptor

07-02-02 Forma 2

07-02-03 Contacto de apertura (contacto de reposo)

07-02-04 Contacto inversor antes del cierre

07-05-01Contacto de cierre, retardado cuando se activa el dispositivo que contiene el contacto

07-05-02Contacto de cierre, retardado cuando se desactiva el dispositivo que contiene el contacto

07-05-03Contacto de apertura, retardada cuando se activa el dispositivo que contiene el contacto

07-05-04Contacto de apertura, retardada cuando se desactiva el dispositivo que contiene el contacto

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En este apartado también nos muestran los símbolos de convertidores de potencia, arrancadores de motores y dispositivos de control y mando.

Algunos dispositivos de conmutación de potencia


07-13-01Utilizar el símbolo

07-02-01 ó 07-02-02

Interruptor

07-13-02Contactor

Contacto principal de cierre de un contactor (contacto abierto en posición de reposo)

07-13-03Contactor con desconexión automática provocada por un relé de medida o un disparador incorporados

07-13-04Contactor

Contacto principal de apertura de un contactor (contacto cerrado en la posición de reposo)

07-13-05 Interruptor automático

07-13-06 Seccionador

07-13-07Seccionador de dos direcciones con posición de seccionamiento intermedia

07-13-09Interruptor seccionador con apertura automática provocada por un relé de medida o un disparador incorporados

07-13-10 Seccionador, de control manual, con dispositivo de bloqueo


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Algunos dispositivos de mando y arrancadores de motores


07-15-01 Forma 1

Dispositivo de mando, símbolo general

Bobina de relé, símbolo general

Si un dispositivo de mando tiene varios devanados, se puede indicar añadiendo el número apropiado de trazos inclinados en el interior del símbolo (veáse 07-15-04)07-15-02 Forma 2

07-15-03 Forma 1EJEMPLOS:

Dispositivos de mando con dos devanados separados. representación conjunta

07-15-04 Forma 2

07-15-05 Forma 1

Dispositivo de mando con dos devanados separados, representación separada

07-15-06 Forma 2

07-15-07 Dispositivo de mando de un relé de desconexión lenta

07-15-08 Dispositivo de mando de un relé de conexión lenta

07-14-01

Arrancador de motor, símbolo general

Se puede mostrar símbolos distintivos dentro del símbolo general, para indicar tipos particulares de arrancadores

Véanse los símbolos 07-14-05, 07-14-07 y 07-14-08

07-14-02Arrancador por etapas

Se puede indicar el número de etapas

07-14-03 Arrancador regulador

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4.8. Instrumentos de medida, lámparas y dispositivos de señalización

Es la UNE-EN 60617-8, parte 8ª, la que se ocupa de simbolizar aparatos de medida y todo lo referente a la señalización, como pilotos, lámparas, etc.


Algunas señalizaciones


08-10-01

Lámpara, símbolo general

Lámpara de señalización, símbolo general

Si se desea precisar el color de la lámpara, se sitúa junto al símbolo una de las indicaciones siguientes:

RD = rojo

YE = amarillo

GN = verde

BU = azul

WH = blanco

Si se desea precisar el tipo de lámpara, se sitúa junto al símbolo una de las indicaciones siguientes:

NE = neón

XE = xenón

Na = vapor de sodio

Hg = mercurio

I = iodo

IN = incandescente

EL = electroluminiscente

ARC = arco

FL = fluorescente

IR = infrarrojo

UV = ultravioleta

LED = diodo emisor de luz

08-10-05Indicador sonoro

Bocina

08-10-06 timbre


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Dada la representación gráfica de la siguiente figura, identifique y denomine cada símbolo que aparece en el siguiente esquema.

-X?

-X?

-X?

-X?

-X?

11 1

12 3

3 3

3

4 5

55

6

-K1

A1A2

2 2

24

4

466

7

-S1 -S2E E

-F2

1413

2221

U1 V1 W1

PE

-M1 3M



Algunas señalizaciones


08-10-09 Sirena

08-10-12 Silbato de accionamiento eléctrico

154 |


5. Planos y esquemas eléctricos normalizados. Tipología

En la siguiente figura vemos una parte de la representación gráfica de una instalación eléctrica. Este esquema es representativo, no nos indica la alimen-tación e interrelaciona todos sus elementos de una manera que puede resulta algo confusa, pero es válida ya que cuenta con símbolos normalizados; además de representar sus componentes mecánicamente unidos.

Para facilitar la interpretación de un esquema eléctrico se debe mostrar el cableado de forma clara y con líneas, la situación de los elementos y su rela-ción por símbolos.

SOLUCIÓN

S1.- Pulsador y contacto normalmente abierto (NO)

S2.- Pulsador y contacto normalmente cerrado (NC)

K1.- Bobina, contactos principales de fuerza trifásicos y contacto auxiliar normalmente abierto (NO)

F2.- Protección térmica trifásica y contactos auxiliares, uno normalmente abierto (NO) 13-14 y otro normalmente cerrado (NC) 21-22.

M1.- Motor de inducción trifásica de jaula de ardilla con toma de tierra.

Nota

Todas las instalaciones industriales sean del tipo que sean, se plasman en representaciones gráficas, bien en planos o en esquemas eléctricos.



| 155

5.1. Esquema desarrollado

En un esquema desarrollado, los símbolos y las distintas uniones físicas o mecánicas que las componen no se dibujan. En estos esquemas se representan todos los componentes de manera normalizada por su símbolo. El esquema se divide en dos partes: una nos indica la parte de potencia o fuerza y la otra, todo lo perteneciente a mando y control.

Recuerde

A pesar de todo esto, existen distintas formas de representar un mismo esquema eléctrico.

-X?

-X?

-X?

-X?

-X?

11 1

12 3

3 3

3

4 5

55

6

-K1

A1A2

2 2

24

4

466

7

-S1 -S2E E

-F2

1413

2221

U1 V1 W1

PE

-M1 3M

Representación conjunta de un esquema eléctrico

156 |


Tenemos que añadir que algunas partes de ciertos aparatos pertenecen tanto al esquema de fuerza como al de mando, pero su simbología las define muy claramente.

5.2. Esquema semidesarrollado

La representación de estos tipos de esquemas es básicamente igual que las anteriores, con la diferencia de que los símbolos nos los encontraremos

Importante

En caso de no verse claro, se usaría otro tipo de esquema, el semidesarrollado.

-X2

1 2 3

11

22

33

44

55

66

-F1

U1 V1 W1

PE

-M1M

3

- S2 E

22

11

- F2

- KM1 - S1 E

43

- Q1

A2A1

Esquema desarrollado


| 157

separados, así que con líneas discontinuas uniremos las partes mecánicas que son conjuntas para definir mejor su funcionamiento.

5.3. Esquema conjunto

Este tipo de esquema no se utiliza para grandes instalaciones, ya que al no existir separación de cada una de las partes de los componentes, se produce un exceso de líneas para cablear todo y esto hace más complicada su interpretación.

Como hemos visto anteriormente el más recomendado es el esquema de-sarrollado, pero éste a su vez, podemos representarlo de manera mas rápida.

Separemos los esquemas de mando y de potencia:

-X2

1 2 3

11

22

33

44

55

66

-F1

U1 V1 W1

PE

-M1M

3

- S2 E

22

11

- F2

- KM1 - S1 E

43

- Q1

A2A1

Esquema semidesarrollado

158 |


Esquema de potencia

En este esquema representamos los elementos accionados o alimentados para darle su funcionamiento según se les ordene.

Aquí se representa todo lo que interviene de forma directa sobre el actua-dor: desde sus elementos de protección con sus valores, hasta sus bornes de conexión y sección de conductores. Evidentemente, también sus tensiones de alimentación.

Pero además, podemos representar el esquema de potencia de manera uni-filar si es sencillo el esquema eléctrico o de manera multifilar si no lo es.

■ El esquema unifilar es aquel que representa con un único trazo, varios conductores o elementos repetitivos en el esquema representado.

■ El esquema multifilar es aquel en el que aparecen todos los conductores con sus elementos y sus símbolos completos. Se utiliza tanto para el circuito de fuerza como para el de mando.

L1- L2-L3-X1

-K11-3-5

1-3-52-4-6

2-4-6

-F1 12

U-V-W

M

a)

-K1

-F1

-M1M

L1 L2 L3

11

22

33

44

55

66

3

U1 V1 W1

PE

b)a) Esquema unifilar b) Esquema multifilar


| 159

Esquema de mando

Es la manera lógica de representar un automatismo en el cual podemos ver el funcionamiento y la función de los distintos elementos que intervienen. Todo debe aparecer de manera clara y ordenada, siguiendo el orden de alimen-tación de cada elemento que interviene en su funcionamiento. Se dibuja entre 2 líneas horizontales para saber el orden de intervención de cada elemento y facilitar así su posterior conexionado.

Los puntos de conexionado de cada elemento van indicados en los símbolos de manera normalizada para conocer el punto de conexión real del elemento que interviene.

Por último, los bornes de conexionado que intervienen para conectar con el elemento que ubicamos fuera del cuadro eléctrico, van también representados de manera normalizada.

Nota

Se usa normalmente con esquemas polifásicos, indicando sobre el trazo único el número de fases e incluso el neutro y la tierra.

Recuerde

Al realizar una representación con un software informático, este solo pone los símbolos que usted le indique. Ahorraremos tiempo, pero nosotros tenemos que saber elaborar dicho esquema eléctrico.

160 |


L22 ~ 220 V 50 Hz

F

23

45

67 9

8

1

X1

X1

X1

X1

X1

X1

X1

1

2

3

3

4

5

3

S3

S1

S2

K1 K3

K3

K2

K2

K2

1 2

2

3

3

4

4

5

5NA NA NANC NC NC

Circuito de mando con los bornes


| 161


Represente el esquema unifilar del siguiente esquema:

3 ~ 220 V 50 HzL1L2L3

Q1 2 3

4 5 6

/> /> />7

7 7

8

8 8

9

9 9

10 11 12K1 K2 K3

13 1314 1415 15

U1

V1

W1

W2

V2U2M

3 ~

16 17 18

SOLUCIÓN

3 ~ 220 V 50 HzL1 L2 L3

1 2 3

44

7

7 7

55

8

8 8

66

9

9 9

10 11 12

K1 K2 K313 1314 1415 15

16 17 18

U1V1W1

W2U2V2

Q

M

3 ~

162 |


6. Interpretación de esquemas eléctricos de las instalaciones

La interpretación de un esquema eléctrico consiste en conocer el fun-cionamiento conjunto de todos los elementos que intervienen y como con-secuencia, cómo actuaría su aplicación final. En la mayoría de los casos, esto puede verse fácilmente debido a la claridad con la que se expresan los esquemas eléctricos, pero en ocasiones resulta más complicado por tratarse de instalaciones más complejas.

Para un instalador esta interpretación es de otro tipo, lo que necesita saber es cómo van interconectados todos los elementos para que la instalación termi-nada funcione correctamente. Esta es la interpretación que vamos a aprender.

No existe un modo de operación fijo para interpretar un esquema eléctrico. La experiencia dota al instalador o mantenedor de instalaciones automáticas de unas pautas a seguir que le ahorrarán trabajo y tiempo.

Nosotros vamos a explicar un método más o menos factible para los esque-mas de instalaciones automáticas:

1. Identificación de los esquemas de potencia y de mando por separado. 2. Enumeraremos, si no existe la leyenda en el esquema, todos los ele-

mentos que componen el esquema. Esto es muy importante, ya que el saber la denominación de cada componente con sus caracteres alfanu-méricos, nos facilita conocer las relaciones de uso de cada elemento.

3. Reconocimiento del símbolo que acompaña a la denominación de cada componente.

Importante

Todos debemos, como mínimo, saber interpretar por separado cada uno de los elementos que intervienen, llevando un orden y un método adecuado.


| 163

4. Seguir el esquema de manera ordenada y siguiendo la línea represen-tada, igual que si leyéramos un libro: de izquierda a derecha y de arri-ba abajo, empezando por el esquema donde está el inicio del proceso.

Hasta aquí hemos visto los puntos necesarios para interpretar la fun-cionalidad del esquema eléctrico. El siguiente punto nos servirá para llevar a cabo la instalación:

5. Respetar las normas de asignación de bornes de todos los elementos y usarlas para no tener errores de conexión. Cada línea representa un cable de una determinada sección y color, que parte de un borne a otro.

Como ejemplo, podemos apreciar la representación de accionar un motor trifásico con pulsador de marcha y paro, y protección térmica con señalización luminosa de avería y puesta en marcha tal y como indica la siguiente figura:

Recuerde

El símbolo nos da la información completa para interpretar cómo funciona dicho componente en el esquema eléctrico y cuáles son sus partes.

Recuerde

La equivocación en la conexión de un solo conductor del esquema, implica el no funciona-miento de la instalación o algo más grave, como una explosión por cortocircuito.

164 |



Dado el esquema de la figura anterior, interprete el funcionamiento de dicho esquema.

SOLUCIÓN

1. Diferenciamos los esquemas de fuerza -a la izquierda- y el de mando -a la derecha.2. Enumeramos los elementos. Ver la leyenda en el esquema.


3 ~ 220 V 50 Hz 2 ~ 220 V 50 HzL1 L1L2L3

X1

X1

X1

X1

X1

X1

X1

X1

X1

1

1

1

1

1

2

2

25

2

23

3

3

4

4

4

4

6

3

5

5

5

6

6

67

Al circuito de mando

X1

X1

U1 V1 V1

3 ~M

M1

KM1

QM1

QM2

FR1 95

96

97

98

8

9

SB1

SB2

21

13 13

1410

14

22K

KM1

11X1

X1

X1KM1

A1H1 H2

2 12

13

14L2

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

FR1 KM11.2 1.23.4 3.45.6 5.6

3.1 2.13.2 2.23.3 2.3

95.96 13.142.7 1.997.98 1.8

Circuito de fuerza y mando (por orden de aparición)QM1 - MagnetotérmicoKM1 - Contactor de potenciaFR1 - Relé térmicoM1- MotorQM2 - MagnetotérmicoSB1 - Pulsador de paroSB2 - Pulsador de marchaH1 - Luz verdeH2 - Luz rojaX1 - Bornero

Esquema motor trifásico con marcha/paro y señalización de avería


| 165

7. Normativa y reglamentación

Como hemos visto, se establecieron por convenio las normas sobre la repre-sentación gráfica y se ha normalizado la simbología electrotécnica por AENOR en Junio de 1996 con la norma UNE EN 60617 cuyas partes que más nos afectan son las que van de la 2 a la 8:

■ UNE EN 60617-2 (Junio de 1996): Parte 2: Elementos de símbolos, símbolos distintivos y otros símbolos de aplicación general.

■ UNE EN 60617-3 (Junio de 1996): Parte 3: Conductores y dispositivos de conexión.

■ UNE EN 60617-4 (Julio de 1996): Parte 4: Componentes pasivos básicos.

■ UNE EN 60617-5 (Junio de 1996): Parte 5: Semiconductores y tubos de electrones.

3. Reconocemos símbolo. QM1 es una protección trifásica magnetotérmica. KM1 es un contactor de potencia con contactos principales en el circuito de fuerza y un contacto auxiliar NO y la bobina en el de mando. FR1 es relé térmico con sus bornes de protección en el circuito de fuerza y un contacto NO y otro NC en el de mando. M1 es nuestro motor a accionar, es de inducción trifásico de corriente alterna y con toma de tierra. QM2 es una protección monofásica magnetotérmica. SB1 es un pulsador NC. SB2 es un pulsador NO. H1 es una bombilla verde. H2 es una bombilla roja. X1 son los bornes de conexionado.

4. Empezamos por el circuito de mando donde se encuentra el pulsador de marcha. Si pulsamos éste, observamos que se alimenta la bobina KM1 y la bombilla H1, la bobina cierra sus contactos que se encuentran abiertos, con lo que al cerrar los contactos principales de KM1, el motor empezaría a funcionar. Además, como se cierra el contacto auxiliar de KM1, esto hace que se quede de manera indefinida alimentada la bobina KM1 y H1, aun después de levantar el dedo del pulsador SB2. Si queremos parar, pulsamos SB1 que interrumpe el paso de corriente hasta la bobina KM1 y H1, con lo que quedarían sus contactos en su estado inicial de reposo. Si en estado de funcionamiento hubiese un fallo en el motor, saltaría el relé térmico y éste accionaría los contactos auxiliares de forma que abriría el NO produciendo el corte de alimentación de la bonina KM1 y H1, y la cerraría el NC haciendo que llegue la corriente a H2, que es la bombilla roja que nos indica la situación de avería.


166 |


■ UNE EN 60617-6 (Junio de 1996): Parte 6: Producción, transforma-ción y conversión de la energía eléctrica.

■ UNE EN 60617-7 (Junio de 1996): Parte 7: Aparatos y dispositivos de control y protección.

■ UNE EN 60617-8 (Junio de 1996): Parte 8: Aparatos de medida, lám-paras y dispositivos de señalización.

7.1. Reglamentación

Indistintamente de la normativa que ya conocemos, existe una reglamenta-ción más allá de los símbolos que nos ayuda mucho a la hora de comprender o representar un esquema eléctrico, para efectuar posteriormente su instalación y conexionado.

Lámparas de señalización y alumbrado

El color o tipo de lámpara se expresará según la figura siguiente:

Referencia de bornes

Son las asignaciones alfanuméricas de referencia que asigna el fabricante al aparato:

Especificación de color Especificación de tipo

Rojo RD ó C2 Neón Ne

Naranja OG ó C3 Vapor de sodio Na

Amarillo YE ó C4 Mercurio Hg

Verde GN ó C5 Yodo I

Azul BU ó C6 Electroluminiscente EL

Blanco WH ó C9 Fluorescente FL

Infrerrojo IR

Ultravioleta UV

Tabla normalizada de color y tipo de lámpara


| 167

Contactos principales de potencia

La referencia de sus bornes consta de una sola cifra como sigue:

� De 1 a 2 en aparatos unipolares. � De 1 a 4 en aparatos bipolares. � De 1 a 6 en aparatos tripolares. � De 1 a 8 en aparatos tetrapolares.

Las cifras impares se sitúan en la parte superior y la progresión se efec-túa en sentido 1º de arriba abajo y 2º de izquierda a derecha.

Contactos auxiliares

Las referencias de los bornes de los contactos auxiliares constan de dos cifras, “xy”.

La primera o “x” indica el número de orden del contacto en el aparato. El número 9 (y el 0, si es necesario) quedan reservados para los contactos auxiliares de los relés térmicos de protección contra sobrecargas.

Nota

También la referencia de los polos ruptores puede ir precedida de la letra “R”.

1 1 1 1

2 2 2 2

3 3 3

4 4 4

5 5

6 6

78

Contactos: a) Unipolar b) Bipolar c) Tripolar d) Tetrapolar

a) b) c) d)

168 |


La segunda cifra o “y” indica la función del contacto auxiliar:

■ 1-2 = Contacto de apertura (normalmente cerrado, NC). ■ 3-4 = Contacto de cierre (normalmente abierto, NO). ■ 5-6 = Contacto de apertura NC de función especial (temporizado, de calado, de paso, de disparo de un relé de pre alarma, etc.).

■ 7-8 = Contacto de cierre NO de función especial (temporizado, de cala-do, de paso, de disparo de un relé de pre-alarma, etc.).

Mandos de control

La bobina pertenece a este grupo y va referenciada de manera alfanu-mérica. En primer lugar se escribe una letra y a continuación el número de borne. Para el control de un contactor de una sola bobina = A1 y A2 y

Ejemplo

Bornes 11 y 12 = Primer contacto NC.

Bornes 23 y 24 = Segundo contacto NO.

97

98

95

96

NO NC

Contactos auxiliares de un relé térmico


| 169

para el control de un contactor de dos devanados = A1 y A2 para el primer devanado y B1 y B2 para el segundo devanado.

Referenciado de bornes en bornero

Se deben separar los bornes de conexión en dos grupos, de manera que a cada grupo le llamaremos bornero o comunmente regletero. Un regletero pertenecerá al circuito de potencia, el otro, al de mando. Cada grupo de

2 regleteros: X1 con 16 bornes y X2 con 6 bornes

Recuerde

Por norma, no se debe referenciar el borne con el mismo número que el hilo conectado en él, a menos que coincidan por circunstancias de la serie de numeración.

A1 A1

A2 A2

a) Bobina de único devanado b) Bobina de doble devanado

a) b)

170 |


bornes se identificará con un nombre distinto y un código alfanumérico cuya primera letra siempre será “X”, seguida por un número identificador del grupo. Ejemplo: X1, X2, X3, etc.

Como vemos en la figura anterior, en cada grupo de bornes la numeración es creciente de izquierda a derecha.

Circuitos de potencia

De conformidad con las últimas publicaciones internacionales, se utiliza el siguiente referenciado:

■ Alimentación monofásica compuesta: L1 - L2 - PE (2 fases y tierra). ■ Alimentación monofásica simple: L - N - PE (fase, neutro y tierra). ■ Alimentación tripolar: L1 - L2 - L3 - PE (3 fases y tierra). ■ Alimentación tetrapolar: L1 - L2 - L3 - N - PE (3 fases, neutro y tierra). ■ Salidas a motores monofásicos: U - V - (PE)* o K - L - (PE)*. ■ Salidas a motores trifásicos: U - V - W - (PE)* ó K - L - M - (PE)*. ■ Salidas a resistencias: A - B - C, etc.

* (PE) solo si procede por el sistema de conexión de tierra empleado.

Ejemplo

Así, una serie de numeración de un regletero de potencia podría ser:

L1-L2-L3-N-PE-U1-V1-W1-U2-V2-W2-U3-V3-W3-U4-V4-U5-V5-W5-...s de manera alfa-numérica.


| 171

7.2. Identificación de elementos en esquemas eléctricos

Todos los elementos de una instalación de automatismos, se identifican mediante una letra y en ocasiones dos, para identificar su función. Después se le añade un número que atañe al orden de intervención en el esquema eléctrico.


Tenemos un esquema eléctrico en el cual nos aparece una parte de fuerza y otra de mando, sabemos que el de fuerza, -que funciona con 3 fases de 400 v de corriente alterna-, solo actúa sobre un motor trifásico con toma de tierra. El de mando solo posee un botón de marcha y otro de paro en una caja metálica ubicada en el exterior del cuadro eléctrico, y funciona a 230 v de corriente alterna. Designe las referencias que deben llevar los bornes del regletero.

SOLUCIÓN

1. Vemos que la alimentación compone un bloque, ya que el esquema de fuerza nos de-manda 3 fases de 400 v, L1-L2-L3. Además, el esquema de mando nos demanda 230 v, que sabemos que es la tensión entre fase y neutro L1-N. Pero además, nos demandan puesta a tierra en el de fuerza PE. Al regletero de acometida lo denominaremos X1 y estaría formado con 5 bornes de la siguiente manera:

X1: L1-L2-L3-N-PE

2. El circuito de fuerza tiene un actuador que es un motor trifásico con toma de tierra. A su regletero de fuerza lo denominaremos X2 y estaría formado por 4 bornes de la siguiente manera:

X2: U1-V1-W1-PE

3. El circuito de mando posee 2 pulsadores para producir la marcha y el paro, con lo que necesita 3 bornes y tierra por estar en una caja metálica. Al regletero de mando lo denominamos X3 y estaría formado por 4 bornes de la siguiente manera:

X3: 1-2-3-PE

172 |


La tabla que a continuación mencionamos nos proporciona la relación de las letras a usar según su referencia y con relación a los materiales a los que se les suele aplicar.

Esta tabla la indica la normativa vigente.


Referencia Ejemplos de materiales

A Conjuntos y subconjuntos funcionales de serie

Amplificador de tubos o transistores, amplificador magnético, regulador de velocidad, autómatas programables

B Transductores de magnitudes eléctricas

Par termoeléctrico, detector termoeléctrico, detector fotoeléctrico, dinamómetro eléctrico, transductores de presión o temperatura, detectores de proximidad

C Condensadores

D Operadores binarios. Dispositivos de temporización y memoria

Operadores combinatorios, interruptores de décadas, línea de retardo, relés biestables, relés monoestables, grabador, memoria magnética

E Materiales variosAlumbrado, calefacción, elementos no incluidos en esta tabla

F Dispositivos de protecciónCortacircuitos fusible, limitador de sobretensión, pararayos, relé de protección de máxima corriente, relé de protección de umbral de tensión

G Generadores, dispositivos de alimentación

Generador, alternador, convertidor rotativo de frecuencia, batería oscilador, oscilador de cuarzo, inversores

H Dispositivos de señalización Piloto luminoso, señalizador acústico, led

K Relés de automatismos y contactores en general

Relés y contactores (se utiliza KE y KM len los automatismos importantes)

KA Relés de automatismos y contactores auxiliares

Contactor anular de temporización, todo tipo de relés

KM Contactores de potencia Contactores de motores o resistencias

L Inductancias Bobina de inducción, bobina de bloqueo

M Motores

N Subconjuntos que no sean de serie

P Instrumentos de medida y de pruebaAparato indicador, aparato registrador, contador, conmutador horario


| 173

8. Resumen

Este capítulo nos ha instruido acerca de cómo reconocer los elementos más usuales que aparecen en una instalación eléctrica de automatización. Hemos visto el aspecto de algunos sensores, algunos tipos de actuadores, como el más usado, que es el motor; así como los elementos de control que gestionan toda la instalación y algunos elementos auxiliares más comunes que nos ayudaran a conexionar con más facilidad.


Referencia Ejemplos de materiales

QAparatos mecánicos de conexión para circuitos de potencia

Disyuntores magnetotérmicos, seccionadores, interruptores diferenciales, interruptores de potencia, guardamotores

R ResistenciasResistencias regulables, potenciómetro, reostato, shunt, termistancia

SAparatos mecánicos de accionamiento manual para conexión de circuitos de control

Auxiliar manual de control, pulsador, interruptor de posición, selector, conmutador

T TransformadoresTransformador de tensión, transformador de intensidad

U Moduladores y convertidoresConvertidores de frecuencia, variadores de velocidad electrónicos, discriminador, demodulador, codificador, convertidor - rectificador, ondulador autónomo

V Tubos electrónicos semiconductoresTubo de vacío, tubo de gas, tubo de descarga (ej.: neón), lámparas de descarga, diodo, transistor, tristor, rectificador

W Vias de transmisión, guías de ondas, antenas

Tirante (conductor de reenvio), cable, juego de barras

X Regleteros de bornas, clavijas, zócalosClavija y toma de conexión, clips, clavija de prueba, regletero de bornas, salida de soldadura

Y Aparatos mecánicos accionados eléctricamente

Electrofreno, embrague, electroválvula, electroimán

zCargas correctivas, transformadores diferencialers, filtros correctores, limitadores

Equilibrador, corrector, filtro

Tabla de denominación funcional de elemento

174 |


Para instalar todo lo anterior hemos aprendido que debemos cumplir una serie de normas y reglas, las cuales se han acordado por los organismos de normalización internacionales y nacionales.

Hemos visto una serie de símbolos normalizados que son la base de toda re-presentación gráfica de esquemas eléctricos, así como los distintos esquemas eléctricos que podemos encontrarnos de forma general.

Los esquemas eléctricos los hemos estudiado en dos vertientes: tanto para conexionar como para deducir su funcionamiento en los más simples.

Nos hemos centrado específicamente en aprender a interpretar los esque-mas de fuerza y mando para poderlos conexionar sin problemas ni errores; para ello se utilizan unas reglas de uso esenciales, que resultan necesarias para seguir un orden correcto de actuación y, de esta manera, no provocar fallos ni en la instalación ni en sus elementos.

| 175


| 175


1. Relacione la magnitud que mide cada sensor con su nombre:

a. Manómetrob. Bimetalc. Célula fotoeléctrica

LuzTemperaturaPresión

2. El motor ________________ es el ________________más usado de la industria y se aplica para producir _________________________.

3. Un cilindro puede ser un actuador eléctrico, hidráulico o neumático.


4. Los finales de carrera son simples contactos que se utilizan como elementos de control.


5. Los _________________ son referenciados por _______________________dependiendo de la sección del ___________________ a engastar.

6. El control de la normalización española recae sobre un órgano privado que recibe el nombre de AENOR.



176 |


7. Relacione los siguientes símbolos con su denominación.

a.

b.

+

c.

d.

Condensador polarizadoAccionamiento por levaPunto de conexión de cableadoSeñalización luminosa

8. Los tres tipos de esquemas eléctricos que podemos representar, son los de representa-ción __________________, de representación ______________________ y de representación ____________________, estando en desuso por dificultad de inter-pretación en esquemas complejos, la representación ______________________.

9. El primer paso a la hora de interpretar un esquema eléctrico es el de enumerar los componentes que intervienen con su denominación.


10. Relacione las siguientes reglas de interpretación de la norma con su símbolo y componente.

a. KM1b. S1c. F2d. H1RD


| 177

Primer dispositivo de señalización rojoPrimer accionamiento manualPrimer contactor de potenciaSegundo protector

Capítulo 4

Montaje de instalaciones electrotécnicas con

automatismos eléctricos

Contenido

1. Introducción2. Emplazamiento y montaje de los elementos de las

instalaciones según el área de aplicación3. Circuitos de fuerza y mando4. Medios y equipos5. Normativa y reglamentación6. Resumen

CAP. 4 | Montaje de instalaciones electrotécnicas con automatismos eléctricos

| 181

1. Introducción

Hasta ahora hemos aprendido distintos conceptos sobre las instalaciones eléctricas de automatismos. Todo ello nos ha enriquecido, proporcionándonos la base para poder profundizar en la parte más práctica, la cual no es otra que el montaje en sí.

Resulta difícil hacer una aproximación teórica y explicar los lugares donde vamos a ubicar los componentes de una instalación si no estamos en el sitio concreto, ya que lo ideal es estar ahí, comprobando lo que tenemos alrededor. Sin embargo, sí que podemos hacernos una idea general y bastante aproxima-da de lo que nos encontraremos en la práctica.

En este capítulo vamos a explicar cuáles son los posibles campos de apli-cación en los que colocar los elementos de la instalación, cómo montar los componentes reales de mando y fuerza y los medios y equipos necesarios para la instalación.

Todos estos contenidos los trataremos siempre teniendo presente que son muchos los puntos de vista válidos bajo los cuales se pueden colocar los ele-mentos que interactúan en una instalación.

2. Emplazamiento y montaje de los elementos de las instalaciones según el área de aplicación

Todos los procesos productivos requieren desde hace tiempo incorporar ele-mentos automáticos que realicen funciones repetitivas, de modo que la mano del hombre intervenga lo menos posible.

Las primeras industrias en sus inicios solo aprovechaban el componente eléctrico como único promotor de simples automatismos, pero a posteriori se han ido introduciendo elementos electrónicos conforme se han ido descubrien-do y desarrollando.

182 |


Estos campos de trabajo de los sistemas automáticos son utilizados común-mente en la actualidad, pero hoy en día debido al gran avance electrónico, los procesos automáticos son cada vez más complejos y esto ha producido que se tengan que diferenciar dos tipos de lógicas de trabajo según el área o campos de aplicación: campo cableado y campo programado.

■ Campo cableado. El campo cableado, también denominado como ló-gica cableada en análisis de automatización, es el tipo tradicional de instalación que se utiliza para montajes de automatismos de funcio-namientos no muy complejos, donde existe espacio suficiente para ubicar todos los elementos que intervienen y solo necesitan un único modo de funcionamiento.

Cuadro montado con lógica cableada

Nota

Con el tiempo se han ido logrando mayores rendimientos en la automatización con menores costes y se han aplicado los automatismos en el campo de la neumática y de los fluidos con la hidráulica.


| 183

■ Campo programado. El campo programado, también denominado como lógica programada en análisis de automatización, es la alternativa de aquellas instalaciones que superan en complejidad a una instalación cableada. Esto es debido a la evolución de la electrónica y los procesa-dores, ya que estas instalaciones basan su funcionamiento en el proce-samiento de datos que pueden realizar miniordenadores, microordena-dores o en el caso más habitual los autómatas programables.

Aquí a diferencia de las instalaciones plenamente cableadas, no se necesita tanto espacio pues un autómata tiene un tamaño muy reducido.

Importante

Un autómata programable puede sustituir cualquier tipo de instalación efectuada por lógica cableada, mientras que un programa complejo actual no lo podemos sustituir por una instalación cableada.

Cuadro montado con lógica programada

184 |


Aunque una instalación programada es en general mejor que una cableada, este capítulo lo centraremos en la cableada, pues necesitaríamos más conoci-mientos sobre los autómatas programables, como el lenguaje de comunicación entre el autómata y el programador, entre otros.

Vamos a centrarnos en los cuadros eléctricos cableados y en todos sus componentes, sus distintas formas de montarlos, sus lugares frecuentes de emplazarlos y su sujeción.

Antes explicaremos la composición de la parte de mando. La parte de man-do es aquella que realiza la toma de datos -en nuestro caso lo que nos llega de los sensores y accionadores-, el tratamiento de los mismos -contactores, temporizadores y relés- y la salida de datos -donde enviamos los datos, que serán contactores de potencia para los actuadores.

Por tanto, todo lo que abarca la parte de mando, como relés, contactores, temporizadores y protecciones, lo encerraremos en un armario y lo cableare-mos. El resto de la instalación que estaría formado por sensores, accionamien-tos y actuadores, por lo general va emplazado fuera del cuadro eléctrico de mando en sus ubicaciones pertinentes para realizar su función.

2.1. Sensores

Los sensores y detectores conforman la parte de la instalación automática en la cual se adquieren los datos, como hemos explicado anteriormente. Todos estos elementos en las instalaciones que nos conciernen, que son las de automatismos

Nota

Los sensores, actuadores y otros tipos de elementos sean o no accionamientos, no pueden colocarse de cualquier manera; existen planos mecánicos de ubicación en partes determi-nadas de la máquina u otro lugar prediseñado en el proyecto.


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cableados, se basan en elementos de funcionamiento parecido al digital -todo o nada-, esto es, como un interruptor. Nosotros de manera simple no podemos poner un elemento analógico en un automatismo cableado sin controladores o autómatas. Por este motivo los elementos a instalar serán los anteriormente cita-dos con características iguales al interruptor de control.

Por otro lado, a la hora de elegir los elementos debemos tener en cuenta una serie de características como el tipo de funcionamiento para el que va a usarse, su regulación y bidireccionalidad, con qué elemento va a ir ubicado, el rango de trabajo y las condiciones ambientales de trabajo.

Veamos algunos ejemplos en cada campo de aplicación.

Detectores inductivos y capacitivos

Son elementos utilizados para detectar presencia de cualquier objeto de características conductoras, caso de los inductivos, y características distintas a la conductora, caso de los capacitivos.

Los campos de aplicación en los que los podemos usar son de señalización de nivel con plásticos, vidrio, embalajes transparentes, también en desapare-cer la presencia como en rotura de hilos en bobinados o telares, si se usa un elemento electrónico para contar impulsos, como contador de objetos, etc.

El funcionamiento es, como hemos dicho anteriormente, a base de cerrar un contacto por la presencia del elemento en cuestión. La mayoría de los fa-bricantes junto al producto, sea inductivo o capacitivo, incluye el esquema de conexionado para el momento de instalarlo. En la siguiente figura vemos los esquemas de conexionado de un fabricante.

II

Símbolo

BN

BK

BU

L+

L-

Símbolo

CK

BNBUGNYE

LE N

PE/SL

Detector inductivo Detector capacitivo

186 |


En cuanto a su aspecto físico, nos da una idea de cómo debe ser su anclaje. En la siguiente figura, vemos que posee un cuerpo en forma de tornillo con dos tuercas. Necesitamos un lugar como una chapa o placa donde realizaremos un agujero de un par de milímetros superior al diámetro del detector. Quitaremos una de las tuercas e introduciremos el detector en el agujero y después le vol-veremos a montar la tuerca que antes hemos quitado.

Flotadores o interruptores de nivel

Son elementos que constan de una balanza con una varilla y un contrapeso que en estado de flotación no cierra ningún contacto, pero en el momento que falta fluido cambia la posición del contrapeso y por la varilla se cierra un con-tacto. Pudiendo este contacto ser NC o NO.

Su instalación es bien sencilla, consiste en sujetar el cable especial sumer-gible con una coca, un par de palmos por encima de la boya y mediante una abrazadera sujetarlo a un elemento fijo que se encuentre en el nivel deseado del fluido.

Consejo

Al ser el detector como un tornillo, tenemos que jugar con las tuercas hasta acercarlas lo suficiente a la pieza a detectar y entonces apretaremos dichas tuercas hasta que no se mueva.

Detector inductivo sin su conector de cable


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Su funcionamiento consiste en que una vez sujeto el cable según sea el contacto NC o NO, si la boya está con el fluido arriba se encuentra en estado de flotación y el contacto tendrá una posición, si el fluido desciende de nivel, la boya quedará colgando como en la siguiente figura y cambiará el estado del contacto.

Presostatos y vacuostatos

El presostato es un mecanismo que abre o cierra un contacto en función de la presión que detecta en aumento. Esta presión puede ser provocada por cualquier fluido en condiciones especificadas por el fabricante. Su uso más frecuente es en grupos de presión, para poner en marcha una bomba de agua y también en neumática para cargar con aire a presión un calderín.

Nota

Además de los flotadores hay unos relés comandados por sondas que se sumergen en el fluido para señalar el nivel mínimo y máximo. Cada fabricante lo vende con sus especifi-caciones técnicas y con las sondas acordes a cada relé.

Funcionamiento de un interruptor de nivel: boya en estado de flotación y boya colgando

188 |


El vacuostato posee el mismo sistema que el presostato pero con presión en disminución, como para producir vacío. Se suele usar en las instalaciones de aire acondicionado, para detener a la bomba de vacío y parar la extracción de aire de los tubos donde irá alojado el gas refrigerante.

Al igual que los elementos anteriores, cada fabricante especifica claramen-te el conexionado de su producto con esquemas y hojas de características.

Como observamos en la figura anterior, la instalación consiste simplemente en liarle un poco de teflón a la rosca que vemos en la imagen tal y como si fuera un manómetro y lo roscamos en el manquito en cuestión donde vamos a producir la medida de variación de presión. A la derecha, encontramos un orificio normalmente de tipo prensaestopas, y por él pasaremos el conductor a conexionar en los contactos especificados por cada fabricante.

Presostato sin cable

Importante

Un prensaestopas es un accesorio muy usado para sujetar mangueras conductoras en los distintos aparatos y cuadros eléctricos.


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Termostatos

Son los elementos usados para controlar la temperatura. Consiste en un bimetal en distintas formas, que al calentarse se deforma de manera que des-plaza un elemento que hace cerrar o abrir un contacto. Es regulable por la altura de sujeción del bimetal, haciendo que éste se doble antes o después por la superficie calentada.

La instalación consiste en atornillar el termostato en la zona donde que-remos controlar la temperatura y conectar los cables como si de un simple interruptor se tratase.

Su uso no es exclusivo en viviendas para climatización, sino que también se emplea en industria para mantener bien refrigeradas las máquinas.

Termostato

Recuerde

La elección del termostato se realiza en función de su uso, y el fabricante, como siempre, nos facilitará las características del elemento.

190 |


Importante

Su montaje consiste simplemente en atornillar en un soporte el emisor y en otro soporte enfrentado, el receptor.

Detectores fotoeléctricos

Son dispositivos que constan de una parte emisora de luz y otra receptora que pueden estar en un mismo elemento o en dos elementos enfrentados.

Llevan interiormente un pequeño circuito electrónico que hace que cierre o abra un contacto cuando no recibe el receptor la señal luminosa del emisor.

Tipos de montaje

Podemos distinguir 3 tipos de montajes diferentes:

Sistema de barreras

Este montaje nos interesa cuando necesitamos crear una barrera imaginaria para que no sea traspasada. Esta barrera puede ser de hasta unos 100 m de longitud, evidentemente con el emisor y recep-tor enfrentados. Dependiendo del tipo de luz emisora podrá penetrar

Emisor y receptor de detector fotoeléctrico sin el cable


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en un material o no. Su uso suele ser de seguridad para no rebasar una zona determinada. Si se corta el haz luminoso se cierra o se abre un contacto.

Sistema de proximidad

Este montaje se usa para longitudes cortas. El emisor y el receptor van en un mismo elemento y su funcionamiento no consiste en recibir el haz lumi-noso del emisor, sino en recibir el rebote de la luz emitida por éste sobre el objeto. Aquí, la sensibili-dad del receptor es importante para cada objeto que queremos detectar; su color hace que el reflejo de la luz sea más o menos perceptible por el receptor.

Detector fotoeléctrico de proximidad

Recuerde

Su montaje consiste en fijar el detector en el radio de acción donde queremos detectar el objeto y regular su sensibilidad según las especificaciones del fabricante para el color del objeto a detectar.

Señal

Proceso de detección por barreras

192 |


Sistema réflex

Aquí el montaje consta de dos elementos: uno de ellos, como en el caso anterior, consta de un el emisor y un receptor en el mismo y el otro es un simple espejo o pantalla reflectante. Se suele usar para distancias medias o cortas de pocos metros y cuando no podemos colocar enfrentados emisor y receptor.

2.2. Actuadores

Como ya sabemos, los actuadores son todo tipo de elementos que usamos como resultado final de la aplicación automática, es decir, el objetivo final de todo el proceso de la instalación.

En el capítulo anterior dimos explicaciones acerca de cuáles son los actua-dores que intervienen frecuentemente en las instalaciones automáticas, pero

Nota

Su montaje sigue siendo atornillar en un soporte o peana el elemento emisor-receptor y enfrente fijar la pantalla reflectora o espejo.

Señal

Detector fotoeléctrico reflex


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nosotros nos centraremos en este capítulo en los motores y la elección depen-diendo de su uso o campo de aplicación.

El uso de los motores es muy amplio, pero en general forma parte de una máquina que convierte la corriente eléctrica que le llega al motor en energía mecánica de rotación.

Clasificación de motores

Los motores desde el punto de vista eléctrico se pueden clasificar en dos grandes grupos; los de corriente continua “cc” y los de corriente alterna “ac”.

A su vez, los motores cc se pueden dividir en motores de excitación serie, independiente, derivación y compuesta. Mientras que los motores ac se pue-den dividir en motores síncronos o asíncronos. Estos últimos lo subdividimos en monofásicos y trifásicos.

Motor de cc

Los motores de cc están basados en el principio de inducción magnéti-ca, son reversibles en el sentido de que un motor puede ser a su vez gene-rador. Si aplicamos una cc en su devanado, éste produce un movimiento mecánico de giro en su eje, pero si nosotros giramos su eje de manera mecánica, producirá un cc en su devanado.

Recuerde

Un motor está constituido por una parte fija llamada inductor o estator y una parte móvil llamada inducido o rotor.

194 |


Ejemplo

Este es el ejemplo de una dinamo o de un alternador de un vehículo, estos se usan para generar cc, dan corriente directamente en el caso de la dinamo en una bicicleta o ciclomotor, y cargan una batería en el caso de un vehículo.

En automatismos, los motores de cc se aplican sobre todo en el campo de la electrónica de control.

Armadura

Imán

Escobillas

Fuente de alimentación

Dibujo esquemático de motor de CC

Movimiento producido por la

corriente eléctrica contínua

Armadura

Imán

Escobillas

Dibujo esquemático de un generador

Movimiento inducido de forma mecánica

Electricidad producida por el

movimiento


| 195

A continuación, veremos los cuatro tipos de motores cc y su uso habitual:

Motor cc de excitación independiente

Son aquellos en los que tanto el rotor como el estator disponen de dos fuentes de tensión independientes. Con ello, el campo del estator es constante al no depender de la carga del motor, y el par de fuerza es entonces prácticamente constante. Las variaciones de velocidad se deberán solo a la disminución de tensión debida a la caída en el rotor. Este sistema de excitación no se suele utilizar debido al inconveniente de tener que utilizar una fuente exterior de corriente.

Motor cc de excitación serie

El estator y el rotor van conectados y alimentados por una misma fuente de tensión. Con estos motores existe dependencia entre par y

Transpaleta automática

Nota

Sin embargo, dada la estabilidad del par, sí que se usa en elementos de transporte de cargas, como carretillas y transpaletas automáticas.

196 |


velocidad, son motores en los que se hace disminuir la velocidad, con un aumento de par.

Su campo de aplicación es aquel en el que siempre necesiten la misma potencia, lleve la velocidad que lleve.

Motor cc de excitación por derivación

El rotor y el estator están conectados en paralelo y alimentados por una única fuente. También se denominan máquinas shunt, en ellas un aumento de la tensión en el estator hace aumentar la velo-cidad de la máquina.

Estos motores tienen una velocidad que no disminuye práctica-mente nada cuando aumenta el par. Los shunt son adecuados para aplicaciones que necesitan una velocidad constante en todo momen-to. Se usa en el campo de aplicaciones de generación de corriente continua, es decir para motogeneradores cc.

Ejemplo

Es el caso del motor de arranque de los vehículos o la base de los servomotores usados en robótica.

a) b)

a) motor de arranque b) Servomotor


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Motor cc de excitación compuesta

Este motor tiene el estator compartido en serie y en paralelo con el rotor. El arrollamiento en serie con el rotor está constituido por pocas espiras de gran sección, mientras que el otro está formado por un gran número de espiras de pequeña sección. Permite obtener por tanto un motor con las ventajas del motor serie, pero sin sus inconvenientes.

Existen dos tipos de excitación compuesta:

~ Compuesta adicional: donde el sentido de la corriente en las espi-ras serie y paralelo es el mismo, por lo que sus efectos se suman.

~ Compuesta diferencial: aquí el sentido de la corriente en las espiras serie y paralelo es contrario y por lo tanto, los efectos de ambos devanados se restan.

Motogenerador de cc

Sabía que...

Debido a su procedencia histórica a los motores de corriente continua de excitación com-puesta se les denomina motores compound.

198 |


Importante

Diferencias motores ca y cc: los cc eléctricamente reciben fuerza electromotriz, tensión en su devanado, y los ca lo hacen por inducción por intensidad. En su uso, los cc se controlan con precisión de movimiento y los ca, no.

Estos motores son algunas veces utilizados donde se requiere una respuesta estable de par para un rango de velocidades amplio.

Motor de ac

Estos motores funcionan para aplicar una corriente en el estator que, debido a poseer varios devanados, produce un campo magnético giratorio que atraviesa los conductores del rotor produciendo el movimiento de giro.

Ejemplo

Elevalunas de vehículos o herramientas eléctricas de trabajo.

a) b)

a) motor elevalunas b) Herramienta de corte


| 199

Como hemos dicho anteriormente podemos clasificarlos en síncronos y asíncronos:

Motor síncrono

Los síncronos son aquellos cuya velocidad de giro es constante y depende de la frecuencia de la tensión de red y el número de pares de polos con los que bobinamos el motor. Estos motores poseen una expresión matemática que relaciona la velocidad, llamada velocidad de sincronismo “n”, con la frecuencia de la red y el número de pares de polos bobinados.

n = 60 x f/p

f: Frecuencia de la red donde se alimenta el motor en Hz.p: Número de pares de polos. n: Velocidad de sincronismo de la máquina en r.p.m.

Motor síncrono de ca

200 |


Nota

Además, estos motores no producen un campo giratorio, con lo cual necesitan un elemento capacitivo para producirle el arranque.

Motor asíncrono

Estos motores son aquellos que constan de un rotor que gira a una velocidad diferente a la del flujo giratorio de un síncrono. Podemos dividirlos en monofásicos y trifásicos.

~ Monofásicos: son los motores asíncronos que solo reciben una fase de la tensión de red; se dividen en tres tipos: los de bobi-nado auxiliar, de espiras en cortocircuito y los universales. Estos motores, de forma genérica, se usan cuando no se puede usar un motor trifásico por no ser la red de esta manera, pues presentan peor cos ϕ y son de tamaño superior.


Queremos saber el número de polos que tiene un motor síncrono de corriente alterna. Sabiendo que el fabricante nos dice que su velocidad de sincronismo es de 375 r.p.m.

SOLUCIÓN

Sabemos que la velocidad de sincronismo es: n = 60 x f/p

Donde la frecuencia f vale 50 Hz en España. Despejamos la fórmula y tenemos: P = 60 x f/n = 60 x 50/375 = 8 pares de polos, c que si los multiplicamos por 2 polos que tiene cada par, tendremos 16 polos.


| 201

} Motor asíncrono monofásico de bobinado auxiliar: estos mo-tores llevan dos bobinados, uno principal y permanente y el otro auxiliar para el arranque que desfasa 90º con respecto al principal para producir el giro del campo.

Suele usarse en maquinas domésticas de distintos usos como por ejemplo el motor de una lavadora.

} Motor asíncrono monofásico de espira en cortocircuito: estos motores llevan una ranura longitudinal en la que se sitúa una espira de cobre que realiza un cortocircuito que hace la función de desfase de bobina auxiliar.

Estos motores también suelen usarse en lavadoras pero aun más en máquinas herramientas y ventiladores. Son de los más antiguos.

Motor con condensador de bobinado auxiliar

Motores espira en cortocircuito para ventilar máquinas

202 |


Importante

Estos motores son los más usados para la mayoría de aplicaciones industriales debido a su bajo coste, la gran fiabilidad por su robustez y el bajo mantenimiento que necesitan. Aunque necesitan mucha intensidad en el arranque.

} Motor asíncrono monofásico universal: Este motor puede funcionar con cc o ca. Son dos bobinados, uno en el estator y otro, de varios pares de polos en el rotor.

Suelen usarse para herramienta monofásicas, como taladros amoladoras, atornilladores, etc.

~ Trifásicos: son motores a los que el campo magnético giratorio que se le crea es generado por un sistema de tres fases desfasa-das entre ellas 120º.

Se dividen en dos tipos: los de rotor bobinado y los de rotor en cortocircuito, comúnmente llamados de jaula de ardilla.

Motor universal de un taladro de mano eléctrico


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} Motor asíncrono trifásico de rotor bobinado: motores que llevan en las ranuras del rotor unos bobinados dispuestos en tríos para conectar cada unida del trío a una fase en forma de estrella. Esta conexión une cada cabo de los tríos a tres anillas normalmente de cobre que recibe el nombre de colector. Sobre ese colector se fijan unas escobillas para formar el dispositivo de arranque. El estator es similar al de jaula de ardilla.

Estos motores suelen tener más averías que los de jaula de ardilla, pero tienen la ventaja de tener un par de arranque 2,5 veces el par nominal y sin embargo, su intensidad en el arranque es similar a la nominal. Suelen usarse para casos en los que haya que vencer cargas en los arranques, como en prensas.

} Motor asíncrono trifásico de rotor en cortocircuito: los moto-res de jaula de ardilla reciben el nombre por el aspecto de su rotor, que lleva unas barras de cobre en ranuras paralelas al eje, aunque hoy en día lo que llevan son chapas que hacen el mismo efecto y quitan peso y coste al motor.

a)

b)

a) Prensa plegadora b) Motor de la prensa

204 |


Importante

Los actuadores más usados en montajes de automatismos son trifásicos asíncronos de corriente alterna y servomotores de corriente continua y su ubicación es atornillados en soportes o bancadas.

Es el motor ideal para aplicaciones de velocidad constante, pues su par de arranque es débil. El ejemplo concreto lo tenemos en la mayoría de las máquinas industriales.

2.3. Otros

En este apartado nos encontramos con una serie de elementos que se usan para todo montaje eléctrico, pero que no pertenecen al grupo de sensores ni actuadores. Son los accionamientos, las señalizaciones, cajas y canalizaciones.

A

B

Motor de jaula de ardilla: A. Estator, B. Rotor


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Accionamientos

Son elementos de funcionamiento todo o nada, es decir tipo interruptor; se usan como elementos de mando por parte de los operarios para empezar o terminar ciclos de la automatización, incluso para elegir un determinado ciclo de funcionamiento. Estos son los pulsadores y los finales de carrera, pertene-cen al grupo de mando instantáneo, su propiedad es la de recuperar su estado de reposo en el momento en que se dejan de accionar. Pueden ser NO o NC.

Montaje

El montaje de los accionamientos depende del fabricante, nosotros pondremos el ejemplo de una marca muy usada.

Pulsador

El pulsador está compuesto de tres partes: la cabeza es el elemen-to pulsador visible, suele ser de diferentes colores como rojo, verde, amarillo, negro, blanco o azul. Además, puede ser a su vez luminoso. El cuerpo es el elemento intermedio del pulsador, donde se inserta la cabeza y entre ambos se sitúa la chapa con el agujero donde se va a ubicar el pulsador. El cuerpo dispone de un tornillo que, tras haber insertado la cabeza en el agujero de la chapa y en el cuerpo, se debe apretar hasta que se quede totalmente firme. Por último tenemos el contacto, pueden colocarse dos columnas de contactos de manera infinita en un anclaje que tiene el cuerpo, pudiendo ser los contactos NO o NC.

Contacto Cuerpo Cabeza

Partes y montaje de un pulsador con contacto NC y base de lámpara

206 |


Nota

Hoy en día no existe una instalación automatizada donde no se instale una seta de emer-gencia, pues su labor de detener todo en un momento cualquiera la hace indispensable.

Además de los pulsadores propiamente dichos, existen otros tipos de pulsadores que cuentan con características especiales, como los de tipo interruptor, los de enclavamiento, con llave, de emergencia, etc. Cada fabricante facilita un determinado pulsador para unas aplicacio-nes determinadas.

Final de carrera

El final de carrera o también llamado detector de posición, es un simple pulsador mecánico que no es accionado de manera voluntaria por el hombre, sino que se instala para dar una señas cuando un ele-mento que pasa por él lo pulsa.

Al igual que los pulsadores, los finales de carrera son de muy diver-sas formas y tamaños y sirven para una variedad amplísima de usos. También están compuestos por tres partes: cabeza, cuerpo y contacto.

Cabeza de seta de emergencia


| 207

Señalizaciones

Las señalizaciones son una serie de elementos que se utilizan para indicar el estado de funcionamiento de una instalación automatizada. Generalmente son luminosas o acústicas.

Aparte de las señalizaciones luminosas que conocemos como pilotos o ba-lizas, existen otras señalizaciones para vigilar variables de los procesos auto-máticos con más precisión. Estos son los paneles de señalización, que nos informan de manera continua o intermitente con caracteres alfanuméricos para indicarnos por ejemplo valores de presión, temperatura, etc. Aunque cada vez más se están sustituyendo por pantallas o monitores.

Ejemplo

En los ascensores de vivienda, cuando el ascensor toca un final de carrera, da un contacto que significa que está en esa posición y el circuito de mando ordena o que se detenga porque ha llegado a su destino o que arranque porque no ha llegado.

Cabeza

Cuerpo con contacto en su interior

Final de carrera y sus partes

208 |


Importante

A la hora de montar estos elementos hay que prestar especial atención al código de colores que debemos respetar por la norma vigente.

Cajas

La caja es un elemento que sirve para alojar pulsadores de cualquier tipo. Existen distintos tipos de cajas según el material de fabricación. Pueden ser de plástico o de metal. También pueden tener distintos alojamientos según lleve un pulsador, dos, tres, etc.

Hoy en día a las cajas, también llamadas botoneras, las podemos encontrar colgantes, como es el caso de los puentes grúa; en lugares semifijos, como son los pupitres de trabajo -algunos, por su poco peso, se pueden desplazar unos centímetros-; y por último, los fijados con tornillos a paredes o columnas.

Todos ellos son comunes, pues están conectados al cuadro de mando o maniobra por cable, pero gracias a los avances de la radiofrecuencia cada vez más se usan cajas de pulsadores inalámbricos, es decir sin cable.

Baliza Pilotos Panel


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Canalizaciones

Esta parte es digna de mencionar debido a la importancia que tiene el im-porte económico de la instalación, así como la facilidad de la comunicación entre elementos de control y mando.

Las canalizaciones están reglamentadas en el Reglamento Electrotécnico de Baja Tensión REBT, aquí y en su instrucción técnica número 20, nos hablan de los requisitos de la instalación de los conductores eléctricos. Éstos según el caso deben ubicarse sobre tubo o bandeja.

Las canalizaciones en tubo pueden ser de plástico o metálicas tanto rígidas como flexibles, por su aplicación y ubicación. Las bandejas también pueden

Importante

Una caja no solo se usa para ubicar pulsadores o accionamientos, en algunos casos y siempre que haya espacio, la caja puede albergar bornes de conexionado para interconectar distintos elementos de la instalación.

Caja tipo colgante Cajas fijas Caja inalámbrica

210 |


ser de plástico, aunque normalmente suelen ser de metal, abiertas o cerradas con tapa, con cierre o perforadas.

Los fabricantes de bandejas disponen de una serie de accesorios que fa-cilitan el montaje de la instalación, pueden disponer de cualquier perfil para adaptarse al lugar en el cual se quiere realizar el montaje.

3. Circuitos de fuerza y mando

En los circuitos de fuerza y mando aparecen una serie de elementos ubi-cados en los cuadros o armarios eléctricos, que van insertados sobre perfiles o placas de montajes, mediante tornillos o con pestañas. Estos elementos son los restantes de toda instalación de automatismos distintos de sensores, actuado-res, accionamientos y señalizadores; es decir, contactores, relés, temporizado-res, transformadores y protecciones.

3.1. Elementos de los circuitos de fuerza

En los circuitos de fuerza podemos encontrarnos protecciones, contactores y relés térmicos. En los circuitos de mando nos encontramos relés, contacto-res, temporizadores, protecciones y transformadores. A continuación, veremos uno por uno estos elementos.

Contactores

Los contactores son aquellos que permiten la conexión o desconexión de los actuadores o receptores a la red eléctrica. Se clasifican según:

Bandeja de plástica De metal Montada en techo


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■ Su alimentación. Podemos diferenciar dos tipos: de corriente alterna y de corriente continua. Aunque también por su tensión a 400 v, 230 v, 48 v, 24 v y 12 v.

■ Su utilización. Pueden ser contactos principales, como es el caso de los contactos de fuerza y contactos auxiliares que son los contactos de mando.

■ Su número de polos. Podemos dividirlos en monopolares, bipolares, tri-polares y tetrapolares.

Partes

En cuanto a las partes de un contactor, hablaremos de bobina, contac-tos principales y contactos auxiliares.

Bobina

La bobina es un arrollamiento de hilo de cobre barnizado, para que quede aislado entre vuelta y vuelta del arrollamiento. A través de esta bobina se hace pasar una corriente entre sus extremos, ocasionándole un campo magnético que es magnificado por un entrehierro granulado para convertirse en un fuerte imán, el cual atrae a una parte metálica móvil y provista de un muelle, donde se encuentra una parte de los contactos que cierran o abren debido a esta fuerza de atracción.

A

B

A) Entrehierros y muelle B) Bobina

212 |


Nota

Una vez cesa la tensión entre los extremos de la bobina, la parte metálica móvil vuelve a su posición original gracias al muelle.

Contactos principales

Los contactos principales o de trabajo, son los que permiten la conexión o desconexión de los receptores, suelen ser contactos nor-malmente abiertos NO, aunque existen algunos contactores con los contactos principales normalmente cerrados, NC, a estos contactos se le llaman ruptores y suelen ser designados con la letra R.

Nota

La bobina se enrolla en baquelita y los materiales que se usan son paramagnéticos para que no queden magnetizados a lo largo del tiempo de uso.

Contactos principales 1-3-5 con 1-4-6

Contactos auxiliares 13-14


| 213

Contactos auxiliares

Los contactos auxiliares pueden ser NC o NO, se suelen usar para realizar la función memoria de la bobina, es decir, para reali-mentarla una vez deja de actuar el pulsador de marcha. Se conexio-na paralelo a él.

Hay que mencionar que en ocasiones se necesitan unos pocos contactos auxiliares y para ello, existen bloques de contactos auxilia-res que se insertan sobre el frontal del contactor y quedan solapados al mismo.

Relé térmico

Este elemento es de protección, su finalidad es desconectar la carga de la alimentación cuando la intensidad aumenta de la nominal. Pero no para des-conectar en el arranque por la subida de intensidad inicial. Está formado por contactos principales, contactos auxiliares, ajuste de intensidad, parada, reset con puesta en manual o automático y botón de test.

Bloque de 4 contactos auxiliares

Nota

Estos contactos normalmente aparecen solo en el esquema de mando.

214 |


Recuerde

El relé térmico es parte de un guardamotor, pues su cometido es protegerlo de posibles sobrecalentamientos por exceso de intensidad. Es un elemento de protección del circuito de fuerza.

Sus contactos principales llevan la misma numeración que la de los con-tactores 1-3-5 y 2-4-6, con la diferencia de encontrarse cerrados siempre que no haya sobreintensidades. Cada contacto internamente tiene un bimetal que si se calienta por sobreintensidad se deforma y libera un trinquete que permite la separación entre 1-2, 3-4, 5-6. Al mismo tiempo, dispone de dos contactos auxiliares uno NO 97-98 y otro NC 95-96. Estos contactos se utili-zan para desconectar, en caso de saltar el relé, todo el circuito de mando por la apertura de 95-96 y para conectar una señalización de este suceso con el contacto NO 97-98.

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1. Plaquita de características2. Conmutador selector RESET manual/

automático3. Tecla STOP4. Nº de pedido completo en el frontal del

aparato5. Indicación del estado6. Cubierta transparente precintable

(Para proteger el tornillo de ajuste de la intensidad, la función TEST y el posicionamiento de RESET manual/automático)

7. Tornillo de ajuste de la intensidad8. Borne de repetición de bobina (con montaje

a contactor)9. Borne de repetición de contactos auxiliares

(con montaje a contactor)

Relé térmico y sus partes


| 215

El ajuste de intensidad aparece en la figura anterior con una ruleta negra sobre la que hay unos números impresos. Estos números son los valores de ajuste de la intensidad de trabajo de la carga que va conectada al relé.

El botón rojo o de test es un pulsador que verifica el buen estado del relé, haciendo desconectar la carga si se presiona. El botón azul es el reset, si se produce la falla en el relé éste saltaría y se debe pulsar una vez solucionada la falla, si se encuentra en posición manual “letra M”; si está en la posición de automático “letra A” se conectaría automáticamente en el momento que se so-luciona la falla. Por último está el botón amarillo, que desconecta los contactos de manera voluntaria al pulsarlo.

Relé

El relé es un elemento de mando para baja potencia; consiste en una bobi-na de menos potencia que la de un contactor, la cual tras ser excitada, acciona una palanca liberando un contacto NC y cerrando un contacto NO.

Las bobinas de los relés, al igual que las de los con-tactores, pueden ser de corriente alterna o de corriente continua y además pueden estar alimentadas a diferentes tensiones. Los relés van insertados sobre zócalos y están atornillados en la placa del cuadro o bien en un perfil.

Izquierda: relé en reposo Derecha: relé tras polarizar su bobina

Montaje de relé sobre zócalo

216 |


Recuerde

Debido a esta diferenciación en los fabricantes, cada relé suele llevar impreso el esquema de contactos para su uso, donde se reflejan los números de sus bornes y así facilitar su conexionado.


Conecte en serie los contactos NO del siguiente relé, que va ubicado en su zócalo.

A1

A2

1 2 3 4

5 6 7 811 12 13 14

Relé

SOLUCIÓN

Este relé va sobre un zócalo que tiene los mismos bornes que puntos de contactos aparecen en el esquema del relé, con lo que al tener que conectar los contactos NO en serie, debemos unir en serie los contactos 1-11, 2-12, 3-13 y 4-14. Esto lo conseguimos colocando un cable entre el borne 11 y 2, otro entre el 12 y 3 y por último otro entre el borne 13 y 4, quedando en serie todos los contactos NO.

Existen relés muy diferentes y según el fabricante podemos encontrarnos diferentes tipos de zócalos para insertar su propio relé; esto quiere decir que no todos los relés sirven para un mismo tipo de zócalo. Por este motivo siempre es bueno conocer las especificaciones técnicas de los relés y el conexionado sobre el zócalo.


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Temporizador

Normalmente son bloques temporizados que van encima de un contactor del mismo modo que los grupos de contactos auxiliares. Son elementos que se usan para retardar un tiempo determinado la conexión o desconexión de un contacto. Su uso es esencial para el arranque de motores de estrella a triángulo.

Además de los bloques temporizados existen otros tipos de temporizadores o relojes programables que también van sobre perfil o atornillados, pero su misión es la de cerrar o abrir un contacto con relación a la hora o momento en que se quiere efectuar o partir de una señal de consigna que toma como momento inicial a contar.

Bloque temporizado con retardo a la conexión entre 1-30 s. (on delay)

Reloj programable

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Transformadores

Por necesidades de seguridad en los sistemas automatizados, la gran ma-yoría de los accionamientos manuales, como pulsadores, deben manipularse por operarios. Por este motivo es indispensable -además de que nos obliga la normativa-, trabajar con tensiones no peligrosas como 24 v o 48 v. Aquí es donde interviene el transformador.

En los montajes donde necesitamos estas tensiones, debemos instalar un transformador. Éste no tiene gran tamaño, pero sí un peso considerado en ocasiones. Normalmente, si no se necesitan muchos VA (voltios-amperios) de potencia, los transformadores serán para perfil, de lo contrario, habría que atornillarlos a la placa del cuadro o armario.

Además, como sabemos, un transformador nos convertiría la corriente alter-na de mayor tensión a alterna de menor tensión, pero si necesitamos corriente

Nota

Hoy en día existen fuentes de alimentación que se insertan en nuestro perfil sin ningún problema.

a) b)

a) Transformador con bornero para atornillar en placa. b) Fuente de alimentación para perfil


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continua, tendríamos que rectificarla con diodos y colocarle un condensador o incluso estabilizarla.

Protecciones

Como bien sabemos, todas las instalaciones eléctricas deben tener una se-rie de elementos que aseguren la vida de la misma ante posibles cortocircuitos.

Tipos

Estos elementos pueden ser fusibles, seccionadores e interruptores magnetotérmicos.

Fusible

Los fusibles son elementos cuya misión es la de fundirse y de esta manera interrumpir el paso de la corriente cuando se produce un cortocir-cuito, para que de esta manera solo se dañe el fusible y no la instalación.

Estos son fabricados con distintos materiales; se monta uno por fase y van alojados en habitáculos llamados porta-fusibles, que gene-ralmente son atornillados a la placa del cuadro o armario, con alzas aislantes en algunos casos.

Los fusibles pueden ser de dos tipos por lo general: los de distribu-ción y los de motor, también se subdividen a su vez en otros.

Nota

También nos los encontramos como bornes porta-fusibles en perfil.

220 |


Importante

Los fusibles deben ponerse también a la salida de los transformadores, pues los fusibles de línea protegen el primario del transformador, pero el secundario es independiente y también tenemos que protegerlo.

~ Los de motor (aM), son los que protegen la instalación cuando se produce corto en momentos de soportar puntas de intensidad elevada, como en los arranques de máquinas eléctricas.

~ Los de distribución (gG), son aquellos que protegen a cortocir-cuito y a sobrecarga cuando no existen puntas de tensión.

Además de los distintos tipos de fusibles existen distintos tipos de tamaños y formas.

Seccionadores

Son aparatos cuya función es la de interrumpir de manera total, -omnipolar-, la corriente que alimenta a la instalación, para así dejarla sin carga y poderla manipular para cualquier trabajo sin peligro de electrocución.

a) b) c) d)

a) Porta-fusible bornero b) Fusible de cristal c) Porta-fusibles de perfil d) Fusible cerámico cilíndrico


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Los seccionadores pueden ser distintos aparatos, entre los cuales ci-taremos el seccionador eléctrico, el interruptor seccionador y el disyuntor.

El seccionador eléctrico o clásico es un dispositivo mecánico capaz de mantener aislada una instalación eléctrica de la red, con un bloqueo del mismo para no cerrar involuntariamente. Es de funcionamiento len-to ya que es accionado mecánicamente por un operario. Y necesita un corte anterior de un interruptor principal para dejarlo sin carga, pues de lo contrario produciría un arco eléctrico peligroso para éste.

El interruptor seccionador es un dispositivo mecánico capaz de realizar la desconexión de la instalación de manera homogénea y sin riesgos para el operario. Se usa en instalaciones automáticas y es el sustituto del seccionador clásico.

Seccionador mecánico

Nota

Este dispositivo no se usa en instalaciones automáticas tal y como se conocen, solo en centros de transformación.

222 |


Los interruptores seccionadores pueden en algunos casos ir acom-pañados de fusibles.

Un disyuntor o interruptor automático es un aparato capaz de in-terrumpir o abrir un circuito eléctrico cuando la intensidad de la co-rriente eléctrica que por él circula, excede de un determinado valor o se produce un cortocircuito. El disyuntor, a diferencia de los fusibles, puede ser reutilizado “rearmado o reseteado”, evidentemente, cuando se solucione la falla que ha producido el disparo del mismo.

Nota

Los disyuntores motor son los que protegen a un motor de un cortocircuito. Cuando este se monta con un contactor y un relé térmico se le denomina guardamotor.

Interruptor seccionador

Disyuntor en posición de falla “verde y rojo”


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El proceso de rearme consiste en colocar la palanca en posición to-talmente OFF “totalmente verde” y luego, tras solucionar el problema, subirla hasta enclavarse en la posición ON “totalmente rojo”.

Interruptores magnetotérmicos

Son aquellos aparatos capaces de interrumpir el suministro eléctri-co a una instalación de manera voluntaria sin necesidad de desconec-tar carga, o de una manera involuntaria por cortocircuito o sobrecarga.

Generalmente son de montaje en perfil y su elección es muy im-portante dependiendo de la aplicación y de la intensidad de consumo necesaria. Las aplicaciones determinan la curva de trabajo y el calibre determina la intensidad máxima admisible.

Las curvas determinan el campo de trabajo, que se ha normalizado de la siguiente manera:

~ Curva B, usada para protección de generadores, personas y lon-gitudes de cable grandes.

~ Curva C, para protecciones generales. ~ Curva D, para protecciones de carga con corrientes de arranque hasta 10 veces superiores a las nominales.

~ Curva Z, para proteger circuitos electrónicos.

Los calibres normalizados son los siguientes: 6 A, 10 A, 16 A, 20 A, 25 A, 32 A, 40 A, 50 A, 63 A, 80 A, 100 A, 125 A.

Detalle frontal de magnetotérmico, en el círculo rojo observamos la curva y el calibre.

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4. Medios y equipos

Las instalaciones eléctricas en general deben de cubrir una serie de necesi-dades para poder llevar a cabo el montaje de la misma. Para ello, necesitamos unos medios o aparatos, normalmente enfocados desde el punto de vista de la seguridad de la instalación y de las personas.

Los equipos o conjuntos de elementos que cubren las necesidades reque-ridas para el funcionamiento de la instalación deben ir montados en cuadros o armarios, también denominados cofres. De estos nos centraremos a con-tinuación, pero antes hablaremos del grado de protección de un equipo o aparato eléctrico.

4.1. Grado de protección de un equipo

Es el mayor o menor poder de protección que posee un equipo contra pe-netración de agentes ambientales sólidos y líquidos (Código IP) y contra los impactos mecánicos externos (Código IK), siempre que puedan afectar a la seguridad de los usuarios o al funcionamiento y longevidad del equipo. Las Normas Técnicas (UNE - EN) existentes definen el grado de protección según la penetración o el impacto.


¿Qué magnetotérmico elegiremos para colocar en una instalación, donde el consumo no-minal es de 15 A y el elemento es un motor con un arranque 4 veces superior a su consumo nominal?

SOLUCIÓN

Tendremos que conocer su curva y su calibre. Como es para una corriente de arranque, se trata de una curva D; estas curvas pueden aguantar hasta 10 veces su tensión nominal, con lo que al ser 4 veces no hay problema. Para su calibre sabemos que su consumo es de 15 A, luego el valor normalizado inmediatamente superior a 15 A es 16 A. Así que elegiremos un C 16.


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■ Protección contra la penetración de objetos sólidos extraños o partes del cuerpo humano o en contacto con él.

■ Protección contra la penetración de agua. ■ Protección contra los impactos mecánicos.

ElementoCifras o letras

Significado para la protección del equipo

Significado para la proteccion de personas

Letras del código IP

Primera cifra característica

Contra el ingreso de objetos extraños sólidos

Contra el acceso a partes peligrosas con:

0 - (no protegido) - (No protegido)

1 - ≤ 50 mm de Ø - El dorso de la mano

2 - ≤ 12,5 mm de Ø - Dedo

3 - ≤ 2,5 mm de Ø - Herramientas

4 - ≤ 1,0 mm de Ø - Alambre

5 - Protegido contra el polvo - Alambre

6 - Totalmente protegido

contra el polvo - Alambre

Segunda cifra característica

Contra la penetración de agua con efectos perjudiciales

0 - (No protegido)

1 - Protegido contra las

caídas verticales de gotas de agua


caídas de agua con inclinación máxima de 15º

3 - Protegido contra el agua

en forma de lluvia


proyecciones de agua

5 - Protegido contra los

chorros de agua

6 - Protegido contra los

chorros fuertes de agua

7 - Inmersión temporal

8 - Inmersión continua

Nomenclatura de códigos IP, según la UNE 20-324-93

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Así pues, estos códigos IP de penetración vienen normalizados según UNE 20-324-93 con dos cifras y 2 letras, la anterior tabla nos muestra estos códigos.

Por lo tanto, un equipo eléctrico donde nos aparezca IP55, diremos que está protegido contra la penetración de polvo y alambres, así como de chorros de agua.

En cuanto al IK, los códigos aparecen indicados en la siguiente tabla:

Importante

En ocasiones podemos encontrar en un IP una tercera cifra numérica, esto es porque la 3ª cifra indica el grado IK. En estos casos el aparato o equipo eléctrico nos dice el grado de penetración y de impacto.


Deseamos instalar un cuadro eléctrico con accionamientos para una estación de lavado a mano con manguera a presión y al aire libre. ¿Qué grado de protección sería aconsejable como mínimo?


Grado IK IK00 IK01 IK02 IK03 IK04 IK05 IK06 IK07 IK08 IK09 IK10

Energía (J) -- 0,15 0,2 0,35 0,5 0,7 1 2 5 10 20

Masas y altura de la plaza de

golpeo-- 0,2 kg

70 mm0,2 Kg

100 mm0,2 Kg

175 mm0,2 Kg

250 mm0,2 Kg

350 mm0,5 Kg

200 mm0,5 Kg

400 mm1,7 Kg

295 mm5 Kg

200 mm5 Kg

400 mm

Nomenclatura de los códigos IK, según UNE - EN 50102


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Un equipo eléctrico donde nos aparezca IK06, diremos que puede soportar un impacto de hasta un julio de energía o del golpeo al caerse 0,5 kg de 20 cm de altura.

4.2. Tipos de cuadros

Una vez vistos los grados de protección, nos centraremos en los cuadros eléctricos o armarios. Estos elementos son dependientes de una serie de ca-racterísticas como el tamaño del equipo eléctrico a instalar, su emplazamiento, etc. Todos los cuadros eléctricos responden a una tipología a la que nos refe-rimos a continuación.

Aislante

Son aquellos que se construyen con plástico, poliéster y fibra de vidrio, de aspecto robusto y resistente a las acciones químicas y posee doble cámara de aislamiento. Están preparados para montar los equipos con placas o sin ellas.

SOLUCIÓN

1. Dado que la instalación es al aire libre, tendremos que cuidarnos de que no entre polvo por ráfagas de viento, así como pequeños palos y objetos finos. La primera cifra sería como mínimo un 5.

2. Dado que se trata de agua a presión y el cuadro tiene accionamientos, estará cerca de la manguera a presión, luego es muy posible que se le arroje agua a presión por descuido o cercanía, así que como mínimo le corresponde un 6.

3. En este caso la posibilidad de impacto es mínima, pues no existen elementos móviles alrededor y normalmente se instala a un metro del suelo. Además, un grado de protec-ción de agua a presión ya implica una dureza suficiente si no hay riesgo de impacto como es este caso.

Concluyendo, nuestro valor será IP56.


228 |


Están indicados para atmósferas con gases, humedad y elementos que puedan dañar a los equipos eléctricos contenidos dentro.

Antideflagrantes

Son aquellos que pueden soportar temperaturas grandes de algo más de 200 ºC, y resisten explosiones de gases, son idóneos para instalaciones de atmósferas explosivas y cumplen con las normas UNE EN 50015, entre otras. Las condiciones de fabricación son similares a los blindados.

Nota

Pueden tener hasta un IP65.

Armario antideflagrante de 400 x 400 x 200 mm


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Blindado

Llamadas cajas blindadas son de chapa de acero pintadas con antioxidan-tes y anticorrosivos, tienen bisagras y una goma para la estanqueidad denomi-nada junta hidrófuga.

Nota

Posee un IP65.

Caja blindada

Nota

Son recomendadas para ambientes corrosivos y también cumplen un IP65 mínimo.

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Estanco

Son equivalentes a las cajas blindadas en cuanto a su fabricación, pero además, poseen unos cierres a presión para asegurar su estanqueidad. Estos también tienen IP65.

Cerrado

Son básicos, poseen un IP54, tienen la parte inferior en el suelo sobre una pequeña bancada o bien voladiza si se fijan a pared. En la parte inferior se realizan unos orificios para entrada y salida de los conductores, que quedan sujetos mediante prensaestopas.

Tienen una puerta con bisagras y una junta para evitar polvo. Su cierre es simplemente por maneta sin presión, solo necesita que sea hermético.

Metálicos

Nos dan un IP55 como mínimo, tienen bordes con goma, puerta con bisa-gras, refuerzos verticales y son de chapa de acero. Van equipados con placas perforadas o sin perforar, con montantes verticales, separadores e incluso con troqueles.

Son los más usados en instalaciones de automatismos de medio y gran tamaño, sus dimensiones son grandes, alrededor de 2 metros de altura y de doble puerta de 0,8 metros de acho de puerta.

Nota

La gran mayoría de los cuadros eléctricos van anclados a la pared con unas pequeñas pestañas que se apoyan en perfiles, o bien mediante tornillos o tirafondos con tacos, por medio de unos agujeros realizados en su fondo.


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De protección

Son similares a los metálicos pero llevan cerramientos que impiden el con-tacto con los elementos en tensión. También cumplen un IP55 como mínimo.

5. Normativa y reglamentación

Como ya hemos visto al principio de este capítulo, los fabricantes son los que nos facilitan las características de los aparatos que usamos en la instala-ción. Ellos son los más interesados en cumplir las normas y reglas vigentes.

Por ello nos debemos centrar en conocer las normas y reglamentación de instalaciones según el emplazamiento y uso.

Recuerde

Las bisagras de los armarios y cuadros no tienen una buena masa. Nunca olvide que debemos poner un arrollamiento de cable de tierra y conectarlo a ella en el bornero, y así estar protegidos de contactos indirectos.

Cuadro con protector transparente

232 |


Según el REAL DECRETO 842/2002, de 2 de agosto, día que se aprobó el REBT, Reglamento Electrotécnico de Baja Tensión, en su artículo 6 sobre equipos y materiales nos dice:

“1. Los materiales y equipos utilizados en las instalaciones deberán ser utilizados en la forma y para la finalidad que fueron fabricados. Los incluidos en el campo de aplicación de la reglamentación de trasposición de las directivas de la Unión Europea deberán cumplir con lo establecido en la misma.

En lo no cubierto por tal reglamentación se aplicarán los criterios técnicos preceptuados por el presente reglamento. En particular, se incluirán junto con los equipos y materiales las indicaciones necesarias para su correcta instalación y uso, debiendo marcarse con las siguientes indicaciones mínimas:

Identificación del fabricante, representante legal o responsable de la comercialización.

Marca y modelo.

Tensión y potencia (o intensidad) asignada.

Cualquier otra indicación referente al uso específico del material o equipo, asignado por el fabricante.

2. Los órganos competentes de las Comunidades Autónomas verificarán el cumplimiento de las exigencias técnicas de los materiales y equipos sujetos a este reglamento. La verificación podrá efectuarse por muestreo”.

Como hemos leído, debemos usar de manera apropiada e inequívoca, según lo dispuesto por el fabricante, todos los elementos que necesitamos para la instalación, además de estar homologados por la CE.

Además, necesitamos instalar los aparatos que intervienen en la instalación siguiendo las normas impuestas por las ITC -instrucciones técnicas comple-mentarias-, de baja tensión, que van enumeradas de la 1 hasta la 51.

Prestaremos un especial interés a la ITC-BT-29, sobre instalaciones con riesgo de incendio o explosión, a la ITC-BT-43 referida a instalación de recep-tores y prescripciones generales, a la ITC-BT-47 referida a la instalación de receptores y motores y a la ITC-BT-51, sobre instalaciones de sistemas de auto-matización, gestión técnica de la energía y seguridad para viviendas y edificios.


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6. Resumen

En este capítulo hemos aprendido a diferenciar entre una instalación ca-bleada y una programada, sus ventajas e inconvenientes y los elementos más comunes usados en las instalaciones cableadas.

Hemos conocido cómo es el funcionamiento y montaje de algunos sensores más usados como el detector inductivo o capacitivo, el termostato, el interrup-tor de nivel, el presostato o vacuostato y los tres tipos de detectores fotoeléc-tricos. También hemos hecho lo propio con actuadores del tipo motor, cono-ciendo los tipos de corriente continua, como los de excitación independiente, en serie, en derivación y compuesta, y los de corriente alterna síncronos y asín-cronos, los monofásicos de bobinado auxiliar y los de espira en cortocircuito, o los trifásicos de rotor bobinado y de rotor en cortocircuito -jaula de ardilla.

Además, también hemos conocido el funcionamiento y montaje de los ele-mentos de accionamiento más usados como pulsadores y finales de carrera; señalizaciones de tipo luminoso como pilotos y balizas o acústicos; cajas fijas o colgantes y canalizaciones para los conductores eléctricos.

En cuanto a los equipos de fuerza y mando, hemos estudiado su funciona-miento y la instalación de contactores, relés térmicos, relés, transformadores, temporizadores y protecciones como fusibles, seccionadores e interruptores magnetotérmicos, además de su emplazamiento en los cuadros eléctricos con su grado de protección y tipos.

Finalmente, se han mencionado las normas del REBT y sus ITC.

Recuerde

Todas las ITC son importantes y debemos conocerlas para realizar una instalación correc-tamente, además, de esta manera evitamos posibles problemas derivados de inspecciones que puedan desautorizar la ejecución de la instalación.

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1. Las instalaciones de automatismos ____________________ es recomendable realizarlas con lógica ________________ mientras que los ________________ y pequeños es habitual hacerlos con lógica ______________________.

2. Relacione cada uno de estos detectores con su modo de sujeción.

a. Célula fotoeléctricab. Detector capacitivoc. Termostato

Mediante tuerca y contratuerca.Tornillo y tuercas o tacos.Tornillo y tuercas sobre coliso.

3. El presostato mide presiones positivas y va roscado en la tubería, mientras que el vacuostato solo mide presiones bajas y no va en tuberías.


4. Los detectores _________________ pueden ser de ___________ Tipos: el de sistema _________________, de sistema ______________ y de sistema de _____________.

5. Relacione el tipo de motor con su corriente de alimentación.

a. Motor de excitación independiente b. Motor de bobinado auxiliar c. Motor de rotor bobinado

Corriente Alterna MonofásicaCorriente Alterna TrifásicaCorriente Continua


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6. Un _____________ o un final de _____________ está compuesto por tres partes: _______________, y ________________ y todos ellos se distinguen por sus distintas _______________.

7. Las cajas además de albergar accionamientos como pulsadores, pueden albergar si existe espacio, bornes de conexión.


8. Relacione las siguientes fotos con su nombre.

a.

b.

c.

Contactos principalesContactos auxiliares Bobina


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9. Al grado de protección de un equipo eléctrico a la penetración se le denomina IK y el grado de protección al impacto es el IP.


10. En todos los equipos y materiales eléctricos debe como mínimo marcarse identi-ficación del fabricante, representante legal o responsable de la comercialización; marca y modelo; tensión y potencia (o intensidad) asignada y cualquier otra indica-ción referente al uso específico del material o equipo, asignado por el fabricante.


Capítulo 5

Mantenimiento y reparación de automatismos eléctricos

Contenido

1. introducción2. Averías en las instalaciones de automatismos.

Síntomas y efectos3. Diagnóstico y localización de averías: pruebas,

medidas, procedimientos y elementos de seguridad en instalaciones

4. Reparación de averías5. Documentación6. Elaboración de informes7. Resumen

CAP. 5 | Mantenimiento y reparación de automatismos eléctricos

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1. Introducción

Todas las instalaciones eléctricas, sean del tipo que sean, deben encontrar-se en perfecto estado de funcionamiento desde que se termina el montaje de la misma, hasta que dicha instalación deja de servir para la finalidad que se creó.

Esto solo se consigue llevando a cabo una serie de trabajos que tratan de con-servar sus elementos, durante toda la vida útil de la instalación. Estos trabajos reciben el nombre de labores de mantenimiento, o simplemente mantenimiento.

El mantenimiento en ocasiones es complejo y caro, pues no se trata de re-parar elementos que en un momento dado se encuentran averiados o dañados por el uso. A veces, se deben de cambiar ciertos componentes antes de que se produzca una avería. Esto es comprensible, ya que las instalaciones de auto-matismos sirven normalmente para tareas y procesos productivos y una parada en un proceso de este tipo, causada por avería en sus instalaciones, implica pérdidas económicas para una compañía, las cuales, en algunos casos, -como en grandes empresas de producción en cadena-, pueden ser millonarias.

2. Averías en las instalaciones de automatismos. Síntomas y efectos

Para poder solucionar las averías de una instalación es preciso conocer sus partes, ya que no nos sirve de nada saber mucho de electricidad o de interpre-tación de esquemas si luego debemos de seguir los cables hasta encontrar la ubicación del elemento averiado. El tiempo que destinamos en encontrar una avería es muy importante para los procesos productivos.

Importante

Una manera de eliminar tiempo es tener constancia de la ubicación de los elementos que intervienen en dichos esquemas.

242 |


Debemos de saber cuáles son los elementos que se encuentran en el cua-dro de maniobra, por qué canalizaciones van los conductores de emisores y de receptores y finalmente, dónde se ubican los receptores y emisores.

2.1. Averías en cuadros de maniobra

El principal elemento que puede provocar una avería en esta ubicación, es el elemento de mando por excelencia: el contactor o relé.

Debemos suponer que un contactor está perfectamente calculado para su cometido, con lo cual su mal funcionamiento puede deberse a su electro-imán o a su envejecimiento. Pero vamos a analizar posibles anomalías de su funcionamiento:

La bobina no acciona los contactos

Esto puede ser debido a que se encuentre la bobina cortocircuitada o quema-da, con lo que no puede producir un campo magnético. Un cable puede soltarse en sus bornes A1-A2 si no se realiza reapriete de bornes cada cierto tiempo, ya que por vibraciones o por temperatura es fácil que se aflojen los bornes.

Problemas mecánicos en los elementos que intervienen en el circuito magnético

Los principales problemas que pueden presentarse son:

■ Ruido en el contactor. Esta avería produce calentamiento en los contac-tos y se debe a la pérdida de la espira de sombra en el núcleo magnético o a una suciedad excesiva en el mismo.

■ Poca fuerza de atracción en los contactos. Esto se debe a que la bobina se ha deteriorado y no tiene el suficiente campo magnético para cerrar los contactos, este deterioro puede originarse por cortocircuito de algu-nas espiras de la bobina.

■ No vuelve a su estado de reposo. El muelle ha perdido su elasticidad y no tiene fuerza para regresar a su posición de reposo cuando deja de actuar el campo magnético.


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■ Obstrucción del elemento móvil del núcleo magnético. Debido al des-gaste de la carcasa que envuelve al núcleo magnético, se produce la rotura de las guías donde se desliza el elemento móvil del núcleo, impi-diendo el cierre y la apertura de éste.

Los contactos no cierran o no abren

Este problema puede estar originado por las siguientes causas:

■ Falta de presión del campo magnético, por suciedad en los contactos -entrada de elementos extraños-, o problema en el circuito magnético por campo magnético débil.

■ Deterioro de los contactos por sobrecalentamiento o exceso de uso. ■ Contactos soldados, por sobreintensidad puntual con arco eléctrico que produce la soldadura normalmente de uno de sus contactos, es debido a anomalías de la carga. Estas anomalías pueden deberse a la caída de la tensión de la red, a la caída de tensión en el circuito de mando, a las vibraciones de los contactos de los circuitos de mando y por cortes de tensión de pequeña duración.

Aparte del contactor o del relé, el resto de los elementos que intervienen en el cuadro de mando suelen tener problemas de funcionamiento por causas múltiples, pero generalmente debidas al envejecimiento del elemento afectado.

Contactos limpios de un contactor tras lijar su soldadura

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Estas fallas del cuadro son detectables siguiendo el sentido de alimenta-ción del esquema eléctrico de mando, pero podemos evitarlas mediante un mantenimiento de tipo preventivo, que, como su nombre indica, intenta preve-nir la avería antes de que se produzca.

2.2. Averías en canalizaciones

Estos tipos de averías son simples cortes de los conductores, que pueden ser ocasionados generalmente por daños ajenos a la propia instalación.

Por ejemplo, pueden existir roturas de cables por paso de vehículos por zonas no autorizadas, por accidentes de caídas en altura, por animales que rompen los conductores que se encuentran en arquetas o subterráneos, etc.

La manera de subsanar estas fallas es simplemente desconectar la carga de la zona afectada y sustituir el cable o en su caso, si es viable, hacerle un empalme.

Nota

En este tipo de avería por elementos envejecidos, el fabricante nos ayuda a sustituir el elemento cuando tiene determinadas horas de trabajo y nos lo indica en sus especifica-ciones técnicas.

Sabía que...

En los trabajos de mantenimiento se le da mucha importancia el reapriete de bornes de todos los cuadros eléctricos cada cierto tiempo para evitar que se quemen.


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2.3. Averías en receptores

Los receptores son elementos que llevan normalmente un equipo de protec-ción individual, como por ejemplo un relé térmico o una sonda de temperatura. Normalmente pueden presentar fallas que no tienen grandes repercusiones y que no van a más gracias a las protecciones, pero que debemos solucionar para que no salten estas protecciones.

Suelen ser de origen mecánico debido al envejecimiento de sus partes, por desgaste, aunque también pueden tener un origen eléctrico.

Fallos mecánicos

Los de origen mecánico todos se basan en producir una fricción al rotor de un motor, con lo que se genera un aumento de carga sobre éste y se traduce en un aumento de consumo de intensidad, que significa un calentamiento de su bobinado por encima de sus condiciones de trabajo.

Importante

Es de interés mencionar que un mal engrase de los cojinetes de un motor es causa de aumen-to de carga o lo que es lo mismo, de intensidad. Este es un problema puramente mecánico.

Conductor mordidoMotivo general de la rotura

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La avería continúa con el sobrecalentamiento del bobinado que genera el cortocircuito entre espiras y finalmente se produce la calcinación del bobinado dejando de funcionar el motor.

La manera de evitarlo es realizar la medición de los conductores individua-les de alimentación del motor con una pinza amperimétrica cada cierto tiempo, normalmente recomendado por el fabricante.

Fallos eléctricos

Los de origen eléctrico se derivan de la tensión de alimentación, que pueden repercutir sobre un actuador cuando están alimentados en la misma línea que otros elementos que hayan tenido un incidente y se haya producido una caída de tensión, una falta de fase, una sobretensión o un desequilibrio entre fases.

Todas estas posibles perturbaciones de la línea de alimentación pueden provocar un aumento de la intensidad sobre el actuador y producirle un fin equivalente al anteriormente mencionado en los de origen mecánico.

La manera de evitarlo sería protegiendo la línea de esas perturbaciones con algunos elementos de protección como el relé térmico, la sonda de temperatura y los relés electromagnéticos. Estos nos evitarían las sobrecargas prolongadas de rango pequeño. Los fusibles, seccionadores, guardamotores e interruptores de seguridad nos protegerían de cortocircuitos. Los relés térmicos diferencia-les protegen de falta de fase. Y por último, la falta de tensión se protege con contactores con alimentación propia o autoalimentación, aunque también con relés de medida.

Nota

Una vez medida, se toma nota de los valores y de la fecha de la lectura y esta se compara con las posteriores para observar su aumento, si existiera.


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3. Diagnóstico y localización de averías: pruebas, medidas, procedimientos y elementos de seguridad en instalaciones

Al igual que cuando terminamos una instalación eléctrica debemos de reali-zar una serie de revisiones y pruebas de forma ordenada y organizada, también tenemos que realizar una serie de ensayos y medidas de comprobación del funcionamiento de manera individual: de todos y cada uno de los elementos que componen la instalación.

3.1. Procedimientos para localizar y diagnosticar una avería

Los pasos que debemos seguir, de manera orientativa, para localizar y diag-nosticar una avería son los que siguen:

1. Detectar la avería.2. Recabar información sobre causas de la avería.3. Decidir dónde se centra el problema.4. Tomar las medidas de seguridad oportunas.5. Analizar el área afectada por la avería.6. Dar la solución adecuada al problema.

Estos seis puntos son la base para solucionar una falla en la instalación. A continuación, vamos a hablar de cada paso con mayor profundidad y así orien-tarnos y saber cuál es la forma correcta de actuar.

Nota

En realidad, para poder localizar la avería y dar un diagnóstico de ella debemos igualmente realizar una serie de pruebas y ensayos con cierta medida y seguridad.

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Pinza amperimétrica. Con ella podemos medir la intensidad de corriente que circula por un conductor y saber si es correcta.

Detectar la avería

Este paso es quizás la parte más complicada de todas, pues en ocasiones, puede que una instalación funcione de manera anómala y no sepamos por qué. Para detectar una avería debemos observar el elemento anómalo de la instala-ción, como por ejemplo, que un motor tenga temperatura poco usual o se pare una cinta transportadora cuando no debe. Siempre que existe una avería, hay al menos un elemento de la instalación que deja de funcionar de la manera esperada o funciona mal, y nos da signos de que existe dicha avería.

Para ayuda de detección de averías, debemos llevar a cabo primero una inspección ocular de los equipos, para comprobar si existe algún elemento de protección saltado, como interruptores magnetotérmicos, fusibles, seccionado-res, alguna parte móvil de los contactores funcionando incorrectamente, algún relé de protección disparado, etc.

Nota

Una conexión mal apretada puede dar tensión sin problema; pero una vibración o ca-lentamiento pueden provocar un mal contacto y falta de tensión temporal que dificulten encontrar con aparatos el fallo.


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También tenemos los esquemas eléctricos que nos ayudan en gran medida para orientarnos y encontrar el problema de la falla en la instalación. Junto a los esquemas necesitamos aparatos de medida para realizar todas las pruebas individuales de funcionamiento, tal y como si pusiésemos la instalación en marcha; comprobaremos con multímetros para conocer las tensiones, intensi-dades, continuidad de elementos sin tensión, etc.

Recabar información

Se trata de conocer todos los motivos que han podido originar dicha falla, como por ejemplo si ha habido sobretensiones de la red últimamente, si el elemento es antiguo o lleva muchas horas de trabajo, si no tiene efectuada la revisión adecuada, etc.

Todos los datos que creamos que pueden intervenir en la producción de la avería detectada, deben ser tenidos en cuenta y valorarse con medidas y prue-bas si fuese necesario.

Decidir dónde se centra el problema

Una vez recopilados todos los datos, debemos determinar dónde se centra el problema, es decir, poder determinar la causa real de la avería.

Por ejemplo, tenemos que un motor no acciona tras darle marcha y com-probamos que el relé térmico está saltado, por sobrecarga del motor, -hemos detectado la avería. Comprobamos que el relé está bien, con lo cual nos queda

Recuerde

La información más cuantitativa y, al mismo tiempo, más importante en una avería, nos la da en sus especificaciones técnicas el fabricante del aparato que interviene directamente en dicha avería.

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Importante

Siempre que exista una causa-efecto se tomará como medida de seguridad para que no vuelva a ocurrir.

centrarnos en el motor. Para salir del paso ponemos un motor nuevo y, tras recabar datos, vemos que no hay problema con el motor nuevo. Pero el viejo lo desmontamos y observamos que el rotor está duro, y además los cojinetes están secos. Estudiamos los datos: miramos su historial de revisiones y vemos que las tiene todas correctas, pero la última se retrasó un mes por vacaciones.

El motivo del aumento de carga del motor es que se haya atrasado un mes el engrase de los cojinetes y se pusiera en marcha sin engrasar.

Este ejemplo nos da la idea de cómo debemos analizar la situación de una avería con los tres primeros pasos, pero ¿y los siguientes?

Tomar las medidas de seguridad oportunas mediante el objeto real del suceso

Siguiendo con nuestro ejemplo, podemos decir que la medida de segu-ridad a tomar es que nunca saltaremos una revisión ni por vacaciones, con lo que será necesario que en temporadas más o menos largas en desuso, se revise el motor antes de su puesta en marcha. Esto se pondrá de manifiesto en las hojas de mantenimiento y como nuevo punto importante en el historial de la máquina.

Analizar el área afectada por la avería

Este es el momento de comprobar qué ha hecho alrededor del motor la avería: si ha calentado cables de conexionado, si ha deteriorado el bobinado


| 251

del motor averiado, si se han llegado a gripar los cojinetes o simplemente se pueden engrasar, etc.

Todo lo que se ha estropeado alrededor de la avería es un problema que se debe de solucionar, en nuestro ejemplo hemos tenido suerte y solo se han gripado los cojinetes, no se pueden engrasar.

Dar la solución adecuada al problema

La solución del problema es la que deja todo tal y como estaba antes de la avería, sin problemas. En nuestro ejemplo, la solución será solo cambiar los cojinetes del motor y montarlo todo, y de esta manera guardar el motor repara-do para otra posible avería.

Cojinete gripado

Cojinete nuevo

252 |


Prensa. Máquina individual

4. Reparación de averías

Es evidente que no existe un modelo piloto para usar de base en cuanto a la reparación de una avería. Todas las instalaciones son distintas básicamente por la ubicación de sus elementos y equipos, sin embargo, todos los profesionales que trabajan en el campo del mantenimiento e instalaciones eléctricas, tienen claro un modus operandi elaborado a base de la experiencia.

El mantenimiento es la esencia de la reparación de cualquier avería, ya que su reparación es labor del personal técnico que se encarga de asistir y velar por el buen funcionamiento de la instalación.

Nota

El mantenimiento de una instalación puede ser correctivo, preventivo y predictivo. Todos ellos ayudan a reparar averías o a prevenirlas.


| 253

A la hora de atender una avería debemos diferenciar si el problema produce una parada de una máquina aislada la cual no afecta a la totalidad de la pro-ducción, o si de lo contrario, es una falla de un proceso en cadena que afecta a toda una producción completa.

En el primer caso es más fácil encontrar la avería, pues tenemos relativa-mente más tiempo para ello, ya que se sigue sacando la producción adelante a falta de lo que haga ese tipo de máquina averiada. Como en la figura siguiente, que muestra una simple prensa.

En el segundo caso es aconsejable que actúe más de una persona pues, es necesario encontrar la avería y subsanarla con la mayor rapidez para que la parada sea lo menos costosa posible.

Ya tenemos controlado el tipo de avería, ahora debemos actuar para detectar-la, y un método apropiado será empezar a interpretar el esquema eléctrico donde

Robots de soldadura. Máquinas conjuntas de una cadena

254 |


aparece el elemento afectado. Una vez localizado el esquema, empezamos a tomar medidas y simular señales para detectar dónde se encuentra la falla.

Esto es difícil de explicar de manera genérica así que vamos a apreciarlo mejor con una aplicación práctica sencilla de una máquina individual sencilla.

4.1. Aplicación práctica

Tenemos una máquina de climatización por evaporación. Está constituida por una turbina que debe expulsar aire del interior del evaporativo al exte-rior (interior de la sala a climatizar) y una bomba de agua que se encarga de humedecer el perímetro del equipo evaporativo. La máquina lleva un simple sistema de arranque de marcha y paro con señalización de puesta en marcha y de avería. Su esquema es el que sigue y el problema que vemos es que se ha encendido una luz roja de avería y no funciona el equipo evaporativo. Resuelva la avería con ejemplos de medición.

1

2

3

4

-Qm1

-Fr2

-Fr2-Fr1

-Fr1

-S1

-S2

-H1GR

95

95

96

96

97

97

98

98

11

12

13

14 14

1-Km1

X1

X2

A1 A1 X1 X1

A2 A2 X2 X2-K -K -H2RD -H3RD

-F1 -F21

1

1 1

1

13

3

3 3

3

35

5

5 5

5

5

2

2

2 2

2

24

4

4 4

4

46

6

6 6

6

6

-KM1 -KM2

-X -X

U1 U1V1 V1W1 W1PE PE

-M1 -M2MM

3 ~ 3 ~

Ventilador - M1 Bomba - M2

-X L1L2

L3N

PE


| 255

Solución

Lo primero que haríamos es conocer qué luz se ha encendido, comprobamos cuál es, vemos que el indicador encendido tiene debajo la referencia H3RD.

En este momento nos fijamos en el esquema, es accionado por el contacto NO 97-98 de Fr2. Luego, nos vamos al cuadro y observamos que el relé térmico de la bomba está saltado. Antes de rearmarlo, averiguamos cuál es el motivo por el cual ha saltado. Puede ser por un aumento de consumo o por una falta de fase. Si es falta de fase, comprobamos tensión en la entrada con el polímetro; nos ha dado en las bornes 1-3-5 de F2 400 v entre ambas, lo mismo hacemos con 2-4-6, en este caso por ejemplo vemos que 4 y 6 no nos da 400 v, eso quiere decir que un fusible está fundido y el problema ha sido un corto o un pico de arranque muy alto.

Ya hemos encontrado la avería aparente, ahora nos falta saber por qué se ha fundido ese fusible; en estos casos el motivo causante de la rotura del fusible puede ser lo que hemos apuntado antes.

Para saber si es un corto desconectamos la carga (la bomba) y colocamos el fusible nuevo, al mismo tiempo abrimos F1 para que no funcione el ventila-dor. Acto seguido, rearmamos Fr2 y damos marcha para enclavar el circuito de fuerza y observar si vuelve a saltar el relé térmico.

En este caso y por ejemplo no ha sido así, con lo cual el corto debe encon-trarse en la bomba.

Paramos el circuito y desconectamos F1, F2 y Qm1 por seguridad y vamos a mirar dentro del equipo evaporativo la conexión de la bomba.

Aquí hemos visto que el eje de la bomba está partido y atrancado. Esto implica que al arrancar el evaporativo, se origina un pico de intensidad alto por el atranque del eje, lo que ocasionaría de nuevo la caída del relé térmico y fusible fundido.

256 |


Nota

Toda esta documentación está constituida por distintos documentos que informan de diferentes conceptos que repercuten en la instalación.

Por otro lado, también hemos medido los bobinados y tienen todos sus devanados una resistencia correcta.

Entonces, la recomendación en este ejemplo es el cambio de la bomba y la reparación, si es posible, del eje de la bomba rota.

Una vez cambiada la bomba, la conectamos a su bornero y subimos Qm1, F1 y F2. Y ya podemos ponerla en marcha.

5. Documentación

En todo montaje o reparación de una instalación de automatismos eléctri-cos es necesario tener una serie de documentación que refleje las característi-cas de la instalación, desde su diseño hasta sus certificaciones.

Recuerde

Como hemos podido comprobar, el factor tiempo es muy importante y nos afecta a la hora de solucionar la falla.


| 257

La ITC-BT-04 nos determina cuál debe ser la documentación técnica nece-saria para poder poner en servicio la instalación, además de cuáles serán los trámites administrativos.

Los documentos técnicos de la instalación pueden ser redactados según dos modalidades: por la elaboración de un proyecto, cuando la instalación lo requiera o por una memoria técnica.

El apartado 3 de la ITC-BT-04 nos habla de cuándo debemos realizar un proyecto obligatoriamente como documentación, ya se trate de una nueva ins-talación o de reformas o modificaciones de una ya existente.

En la siguiente tabla veremos cuándo debemos realizar un proyecto de nue-va instalación de manera obligatoria. A la izquierda se representa el grupo al que pertenece la instalación, en el centro, el tipo de instalación según el lugar de ubicación y a la derecha, el límite a partir del cual es obligatorio realizar el proyecto, siempre referido a potencia alojada en la instalación.

DOCUMENTACIÓN EN LAS INSTALACIONES

Certificado de instalación (5)

Instalador (2)

Titular instalación (2)

Archivo propio del instalador

Custodia

Expediente (archivo en la C.A.)

Estadísticas

Empresa suministradora (Contrato)

Relaciones de documentos en número de copias de una instalación. Total de copias: 5

258 |


ITC-BT-04 indica cuándo debemos elaborar un proyecto

Grupo Tipo de instalación Límites

a Las correspondientes a industrias en general P > 20 kW

b

Las correspondientes a:

- Locales humedos, polvorientos o con riesgo de corrosión- Bombas de extracción o elevación de agua, sena industriales o no

P > 10 kW

c


- Locales mojados- Generadores y convertidores- Conductores aislados para caldeo, excluyendo las de las viviendas

P >10 kW

dDe carácter temporal para alimentación de maquinaria de obras en construcciónDe caracter temporal en locales o emplazamientos abiertos

P > 50 kW

eLas de edificios destinados principalmente a viviendas, locales comerciales y oficinas, que no tengan la consideración de locales de pública concurrencia, en edificación vertical u horizontal

P > 100 kW por caja gral. de protección

f Las correspondientes a viviendas unifamiliares P > 50 kW

g Las de garajes que requieren ventilación forzadaCualquiera que sea su ocupación

h Las de garajes que disponen de ventilación naturalDe más de 5 plazas de estacionamiento

i Las correspondientes a locales de pública concurrencia Sin límite

j


- Líneas de baja tensión con apoyos comunes con las de alta tensión- Máquinas de elecación y transporte- Las que utilicen tensiones especiales- Las destinadas a rótulos luminosos salvo que se consideren instalaciones de Baja tensión según lo establecido en la ITC-BT 44- Cercas eléctricas- Redes aéreas o subterráneas de distribución

Sin límite de potencia

k Instalaciones de alumbrado exterior P > 5 kW

lLas correspondientes a locales con riesgo de incendio o explosión, excepto garajes

sin límite

m Las de quirófanos y salas de intervención Sin límite

n Las correspondientes a piscinas y fuentes P > 5 kW

oTodas aquellas que, no estando comprendidas en los grupos anteriores, determine el Ministerio de Ciencia y Tecnología, mediante la oportuna disposición

Según corresponda


| 259

En el caso de tener que realizar el proyecto, en su memoria debemos ex-presar lo siguiente:

■ Datos del propietario:

� Características, lugar y uso de la instalación. � Tipo y especificaciones de la canalización a usar. � Características y sección de los conductores. � Relación nominal de la carga a instalar y potencia, seguridad y detalles necesarios para que cumplan las instrucciones técnicas complementarias.

� Esquema unifilar y dispositivos de corte y protección a usar. � Croquis del trazado. � Cálculos justificativos del diseño.

En cuanto a la memoria técnica nos centraremos a continuación.

5.1. Memoria técnica

Se redactará siempre que no sea necesaria la elaboración de un proyecto.

Para redactar la memoria técnica debemos usar un modelo de documento determinado por el órgano competente de la comunidad autónoma. Dicha me-moria irá firmada por el instalador o técnico encargado, que será el responsable directo de que la instalación se adapte a las exigencias reglamentarias.

Sabía que...

La realización de un proyecto no es válida por el simple hecho de realizarlo. Una vez elaborado el proyecto se debe visar por el organismo competente de cada provincia para validarlo.

260 |


En esta documentación como en la de un proyecto deben aparecer:

■ Datos del propietario. ■ Datos del responsable de la memoria con su firma y justificante de competencia.

■ Emplazamiento. ■ Uso. ■ Relación nominal de las cargas a instalar y potencia. ■ Cálculos justificativos de la instalación de enlace y elementos de protección. ■ Esquema unifilar y dispositivos de corte y protección a usar. ■ Croquis del trazado.

Todo esto corresponde a lo prescrito por la ITC-BT-04, pero nosotros debe-mos conocer algo más en cuanto a su redacción.

Ejemplo de formato oficial de la memoria técnica de diseño en la Comunidad Valenciana

GENERALITAT VALENCIANACONSELLERIA D’INDUSTRIA, COMERÇ I TURISME

Servel Territorial díndustriaMEMORIA TÉCNICA DE DISEÑO (MTD)

A

A A

B

CC-1

TITULAR

EMPLAZAMIENTO Y USO DE LA INSTALACIÓN

MEMORIA DESCRIPTIVA

APELLIDOS Y NOMBRE O RAZÓN SOCIAL DNI-NIF

DNI

CP

CP

DOMICILIO (CALLE O PLAZA Y NÚMERO)

MUNICIPIO

MUNICIPIO

EMPLAZAMIENTO

EMPLAZAMIENTO

ESQUEMA NORMALIZADO TIPO INTENSIDAD NOMINAL CGP

INTENSIDAD FUSIBLES

USO AL QUE SE DESTINA (ITC-BT-04 / 3.1) POTENCIA PREVISTA

CAJA GENERAL DE PROTECCIÓN

SUPERFICIE (m2)

REPRESENTANTE (si procede)

PROVINCIA

PROVINCIA

ACOMETIDA AÉREA

ACOMETIDA SUBTERRANEA

MONTAJE SUPERFICIAL

NICHO EN PARED

TELÉFONO

TELÉFONO

FAX

(MARQUE Y CUMPLIMENTE SOLO LAS CASILLAS DE AQUELLOS ELEMENTOS CUYA INSTALACIÓN SE VAYA A EJECUTAR EN BASE A LA PRESENTE MEMORIA TÉCNICA DE DISEÑO)


| 261

La memoria técnica debe comenzar con una introducción que nos hable del objeto y alcance de la instalación. Seguiremos con una descripción breve del diseño del equipo, su construcción y su ubicación.

Para la descripción es importante que aparezcan las necesidades del cliente; aquí debemos reflejar el funcionamiento que desea el cliente con todos los datos posibles, como el tipo de instalación, material a usar, red de alimentación, etc. De igual manera, debemos reflejar las necesidades de uso, como puestos de trabajo o mando y las necesidades de tiempo de uso: tiempo real, tiempo esti-mado, etc. Y por último, todas las características funcionales, como la humedad, temperatura, ruido, vibraciones, etc. de la ubicación de la instalación.

Después sigue la parte más técnica donde aparecen las soluciones más adecuadas, relaciones de receptores y en general todos los cálculos necesarios para la instalación.

Para terminar debemos anexar una serie de documentación que refleje la ubicación de los elementos que intervienen en la instalación, esquemas eléc-tricos, croquis y recomendaciones de mantenimiento de toda la instalación.

5.2. Esquema de la instalación

En las instalaciones automáticas tienen un especial interés los esquemas eléctricos y electrónicos que se reflejarán en el proyecto o la memoria técnica.

Este interés se debe a que dada la complejidad de algunas instalaciones, se debe pormenorizar cada uno de sus elementos para saber dónde se encuentran

Nota

También es conveniente redactar un anexo sobre todo lo concerniente a seguridad y paradas de emergencia, así como seccionadores y cortes de servicio eléctrico.

262 |


desde el punto de vista funcional y cómo podemos localizar sus partes de una manera cómoda, sencilla y rápida.

Los software informáticos actuales nos facilitan el diseño muchísimo, pero además, tienen la ventaja de poder paginar cada uno de los esquemas que intervienen en la instalación.

Pero en la memoria técnica aparece todo en papel puesto que este es ne-cesario no solo para la instalación o pruebas de puesta en marcha, sino para el mantenimiento y vigilancia de la instalación, ya que ellos pueden ser necesa-rios en cualquier momento para su consulta.

Por este motivo los esquemas deben ser de una fácil lectura, empezando desde la explicación del circuito eléctrico, pasando por la denominación co-rrecta de sus componentes y continuando con las tablas de contactos de los circuitos de mando, donde aparecerán la denominación de conductores y ter-minales, así como la determinación de bornes para reconocer la procedencia o destino de asignación de cada cuadro.

Todo esto ya lo conocemos, excepto la lectura de la designación de las partes de un componente y la paginación de los esquemas. Esta lectura es muy importante; supongamos que tenemos 30 esquemas eléctricos, paginados cada uno de ellos desde la página 1 a la 30. La línea de alimentación nos in-dica a la izquierda de la página que viene y a la derecha nos indica a la página que va. En cuanto a los elementos, supongamos que en la página 6 aparece un elemento, un contactor por ejemplo y en su tabla nos indica lo siguiente:

Nota

Son capaces de localizar un elemento del esquema e indicar en qué otros esquemas se encuen-tra este componente y sus partes auxiliares, e incluso lo resalta para facilitar su búsqueda.


| 263

Esta tabla de asignación representa los contactos de un contactor, son los de la columna de la izquierda y son 3 contactos principales y 2 auxiliares. Al tratarse de contactos auxiliares de un contactor se representa con el orden de aparición delante, en nuestro caso sería el primer contacto auxiliar NO 13 y 14 y el segundo contacto auxiliar NC sería 21 y 22. Seguidamente, tenemos los contactos principales que serían 1-2, 3-4, 5-6: esto nos indica que es un contactor trifásico.

Está bien clara la columna de la izquierda que enumera los contactos de un contactor, ahora pasemos a la columna de la derecha. Como vemos, tiene dos números separados por un punto. El primer número nos indica el número de página donde aparece dicho contacto y el segundo número nos indica en qué columna de la tabla se encuentra.

Por tanto, en nuestro ejemplo se nos indica que ese contactor posee un con-tacto NO auxiliar en la página 3 y está en la columna 10. El contacto auxiliar NC se encuentra en la página 22 y en la columna 5. Y de la misma forma, nos dice que los contactos principales 1-2, 3-4, 5-6, se encuentran en la página 1 y ocupando las columnas 5, 6 y 7 respectivamente.

Recuerde

Como ya sabemos, 3 y 4 significa que es un contacto NO y 1 y 2, que es un contacto NC.

13,1421,22

1,23,45,6

3,1022,5

1,51,61,7

Figura ejemplo

264 |



Dado el esquema siguiente escriba la tabla de asignación de KM3, KA1, KA2 y KA3.

Q 1:2 1

-KM3

-KA1

21

2257

58

Q1:6 1

-F13

-F14-H1

-B1

-B2 -B3 -B4

-H2

-H4

-F4 -F8 -F12

-KA3 -KA3 -S3

-H3

17161514131211109876543

3

21

1

X1 X1

X1/2

X1/4

X1/6

X1/8

X1/1

0

X1/1

X1/3

X1/5

X1/7 22 14 14

96 96 96

21 13 13

97 97 97

X1/9

X1A1 A1 A1A1 A1 A1

X2 X2 X2A2 A2 A2A296 96 96

1414 22

95 953222 44

3168

67

21 43

951313 21

A2 A2

-KA1 -KA2 -KA3

-KA1

-KA2

-KM1

-F4

-S11 2

-F8 -F12

-S2

-KM2 -KM3

2

P

P P P

2 13-Q1

14

SOLUCIÓN

Como podemos ver por las flechas, se trata de la página 2: debajo de KA1 y sobre el número 4 de la tabla pondremos 57.58|2.5 y el 21.22|2.13; el primero nos dice que el contacto temporizado NO del contactor KA1 está en la página 2 en la columna tabulada 5 y el segundo nos dice que el contacto NC 21.22 del contactor KA1 está en la página 2 y en la columna tabulada 13. De la misma manera, podemos conocer los de KA2; 67.68|2.10. El de KA3; 13.14|2.15 y 21.22|2.14. Y por último KM3, 21.22|2.5.

Con lo que el esquema de la página dos podría quedar así:



| 265

5.3. Certificado de la instalación

Como sabemos, una instalación de automatismos está compuesta por mu-chos elementos y componentes que son fabricados por distintos fabricantes que posiblemente sean también de distintos países. Para que una instalación cumpla con todas las normas vigentes y puedan ser puestas en servicio, debe tener sus elementos homologados y poseer un certificado donde demuestre que esto es así efectivamente.

Para ello, en la ITC-BT-03, se nos habla de las certificaciones que pueden dar los instaladores autorizados para la puesta en servicio de una instalación eléctrica y obviamente, automatizada.

Pero además, la norma UNE EN 60439-1:2001, que trata sobre conjuntos de aparamenta de baja tensión en su parte 1, -requisitos para los conjuntos de

Recuerde

Las placas de identificación nos ayudan a conocer datos que nos puedan servir para el mantenimiento o para solucionar averías en un momento dado, bien por el contacto con el fabricante o por las características que refleja.

Q1:6 1 -F14-H1 -H2 -H3

1716151413121110987654321

X1 X1 X1A1 A1 A1A1 A1 A1

X2 X2 X2A2 A2 A2A2 A2 A2

-KA1 -KA2 -KA3-KM1 -KM2 -KM3

2

13.1421.2233.3443.4457.5865.66

13.1421.2233.3443.4457.5867.68

1.23.45.6

13.14

1.23.45.6

21.22

13.1421.2233.3443.44

1.23.45.6

13.14

1.91.101.11

1.51.61.7

2.152.14

1.131.141.152.5

2.13

2.102.5


266 |


serie y los conjuntos derivados de serie-, trata de la necesidad de colocar una placa identificativa marcada con elementos indelebles y duraderos, además de ser totalmente visibles, para demostrar con su simple lectura las especificacio-nes que necesita cada elemento para poder estar en regla sin necesidad de ver la certificación de la instalación.

En esta placa aparecerá todo lo necesario para identificar un elemento eléc-trico y debe, al menos, indicar los siguientes conceptos:

1. Responsable de la instalación, persona física y empresa instaladora.2. El tipo o número que pueda determinar las características propias del

fabricante.3. El registro de inscripción de la CEI 439-1.4. Tipo de corriente y frecuencia en su caso, así como el tipo de neutro

previsto.5. Tensión de aislamiento y de trabajo.6. Tensión de control o mando.7. Intensidad de corriente asignada y de trabajo, así como la de cortocircuito.8. IP utilizado.9. Condiciones de uso, dimensionado y peso.

Al igual que el cuadro eléctrico nos muestra la veracidad de lo instalado con su placa, el resto de elementos como máquinas rotativas y demás máquinas

Talleres eléctricos J.E.Iref: 161167-1 EN 439-1Tensión nominal = 3x380/220V ± 10% (50 Hz)Tensión circuitos auxiliares = 24 V DCIntensidad nominal = 600 A I. máx. admisible = 800 AIntensidad de circuito máximo = 25 kAIP 55 Temp. mín. = -20ºC / Temp. máx. = 40ºCMedidas (mm): 2000 x 1200 x 400Peso: 556 Kg

Placa identificativa de cuadro eléctrico


| 267

accionadas por la instalación automática, deben llevar sus identificaciones individuales de su fabricante.

5.4. Instrucciones generales de uso y mantenimiento

Otra documentación muy importante que necesitamos para la instalación y montaje de automatismos eléctricos es, sin duda, la constituida por los docu-mentos de mantenimiento y manuales de uso de la instalación.

Con ellos, una instalación está a salvo del envejecimiento y deterioro por futuras averías, ya sean fortuitas o por el uso continuado.

Esta documentación debe proporcionarla el instalador al cliente una vez terminada y en la entrega de la misma. Estos documentos están regulados

Placa de identificación de motor asíncrono trifásico

Ejemplo

Por ejemplo, las placas de los motores.

268 |


mediante la Norma UNE EN 60204-1, acerca de la seguridad y de los equipos eléctricos en las máquinas.

Aquí debemos incluir una serie de documentos que relacionamos a conti-nuación:

1. Una pequeña memoria descriptiva donde se reflejen de manera breve y clara las características de la instalación y sus dimensiones, así como los tipos de conexiones de alimentación de la red eléctrica y protecciones.

2. Un diagrama funcional y de localización donde se visionen rápida-mente los grupos de la instalación y su ubicación.

3. Datos de elementos externos de la instalación, como humedad, conta-minación, temperatura, etc.

Recuerde

Cuanta más información contengan estos documentos de uso y mantenimiento, menos trabajo costará solucionar un problema derivado de una falla en la instalación.

+

-

EntradaControlador

Medida

ProcesoSalida

Ejemplo de diagrama funcional de un automatismo


| 269

4. Los esquemas eléctricos, según norma, de toda la instalación y de cada circuito que interviene.

5. Relación de elementos con su correspondiente frecuencia de revisión, guía de ajuste de los elementos que lo requieran, lista de elementos para recambios, copias de software y programas, en caso de autóma-tas programables, métodos de ensayos de funcionamiento, etc.

6. En los receptores, descripción de los mismos y conexionado, protec-ciones y repuestos, etc.

7. Descripción de operaciones especiales si las hubiera.

Estos puntos que hemos citado son el resultado de aplicar la normativa vigente en cuanto a la puesta en servicio y entrega de la instalación.

Por otro lado, todos los documentos anteriormente citados deben cumplir la normativa vigente por sí solos de manera individual.

5.5. Otros documentos

Hasta ahora, hemos hablado de todos los documentos necesarios para dise-ñar, instalar y entregar una instalación de automatismos eléctricos.

Existe una documentación que va más allá de la entrega y puesta en servi-cio de la instalación, y que además, nos va a determinar la durabilidad de la misma. Se trata del historial de las máquinas o equipos de la instalación, que genera día tras día la instalación con su mantenimiento.

Ejemplo

Los esquemas no pueden realizarse a mano y de cualquier manera, es obligatorio que estén normalizados y sean muy claros.

270 |


Para poder conocer cómo son estos documentos, es necesario primero ha-blar del mantenimiento y sus partes.

El personal de mantenimiento debe estar técnicamente formado y cualifi-cado para poder manipular los elementos de la instalación con seguridad y sin riesgo tanto para ellos como para las personas de su alrededor.

Todos los trabajos de mantenimiento están basados en tres grupos princi-palmente:

■ Mantenimiento correctivo. Este mantenimiento se basa en la reparación de las averías o fallas que se producen en pleno funcionamiento de la instalación. El personal que trabaja para acciones correctivas debe ser rápido y eficaz, pues la parada de la instalación parcial o total implica pérdidas de producción. El mantenimiento correctivo aporta una serie de datos que se usarán para crear el documento del historial de una má-quina, aparato o equipo perteneciente a la instalación. Con el tiempo, el correctivo debe desaparecer o al menos reducir al máximo su frecuencia de intervención.

■ Mantenimiento preventivo. Es el mantenimiento que se realiza de manera programada y con la instalación parada y sin funcionar, normalmente. En este tipo de mantenimiento el personal va equipado con las herramientas y piezas específicas de recambio, así como con la documentación necesa-ria para anotar elementos, tiempos, modificaciones, material usado, etc.

Definición

Mantenimiento se podría definir como los trabajos derivados de la conservación de una instalación, con todos sus elementos y equipos, para que exista un máximo de productividad en todo momento.


| 271

■ Mantenimiento predictivo. Es un mantenimiento técnico y analítico donde se elaboran documentos informativos de base estadística para mejorar continuamente el rendimiento de la instalación y reducir las intervenciones de averías de tipo correctivo, mejorar las intervenciones del preventivo e, incluso, reducir su frecuencia de intervención, con el único fin de reducir gastos con máximos de productividad.

Historial de máquinas y equipos

Todos los documentos históricos de correctivo y preventivo son la base de los datos que se requieren para el predictivo, pero además, se suelen usar apa-ratos de medida especiales para analizar distintos elementos de la instalación, como por ejemplo, una cámara termográfica que nos lee la temperatura del elemento al que enfocamos.

De esta manera podemos determinar el campo térmico que irradia para poder estudiar y analizar la opción de poner disipadores o ventiladores en los equipos o armarios donde van dichos elementos y así evitar fallas con sobreca-lentamientos por subidas de producción.

Una vez que hemos conocido cómo afecta el mantenimiento a la instalación en sus tres tipos de actuaciones y la importancia del histórico, profundizaremos en las características de este documento y de qué manera se puede elaborar.

Un histórico es un conjunto de hojas de trabajo que se van guardando en una carpeta con el nombre de la máquina, aparato o equipo de la instalación en donde hemos realizado el trabajo de mantenimiento.

Nota

Este mantenimiento aporta mucha información a la documentación histórica de la insta-lación y nos sirve para mejorar las formas, frecuencias y métodos de trabajo respecto a reparaciones y revisiones de la instalación.

272 |


Tipos

Esas hojas de trabajo son de dos tipos:

� El primer tipo se lleva a cabo cuando se interviene a un correctivo. Es un simple PARTE DE INTERVENCIÓN que nos indica la avería producida y en qué máquina, aparato o equipo de la instalación ha tenido lugar; también se anota el tiempo empleado en repararla, los elementos que se han sustituido y el material utilizado, así como la fecha y hora de la avería.

� El segundo tipo se realiza con el preventivo. Esta hoja de trabajo se denomina HOJA DE VIDA si está elaborada y en ella viene reflejado:

Cámara termográfica leyendo temperatura en cableado de armario de protección

Importante

Cada vez que se realiza un trabajo predictivo o correctivo de un elemento de la instalación, adjuntamos los datos a los que se refiere dicho trabajo para tener constancia de ellos.


| 273

~ Nombre de la máquina, aparato o equipo. ~ Referenciación, año de fabricación y documentación de la mis-ma.

~ Referencias de inventario. ~ Elementos a revisar. Por ejemplo, en un cuadro eléctrico, bornes, ventilador, pulsadores, etc.

~ Tipo de revisión.

~ Periodicidad de la revisión.

~ Anomalías detectadas. ~ Observaciones. ~ Cualquier tipo de consideración que resulte del predictivo.

La periodicidad de revisión del mantenimiento vendrá determinada por las especificaciones de los fabricantes contenidas en el manual de instrucciones.

Ejemplo

Reapriete de bornes, limpieza de filtros de polvo, holgura de eje de ventilador y verificación de atornillado, etc.

Ejemplo

Bimensual, bimestral, cada 1000 horas de trabajo, etc.

274 |


En el caso de detectar anomalías en algunos aspectos, se le asignará un código numérico, por ejemplo 4 dígitos, los 2 primeros del número de máquina y los 2 siguientes con el número de anomalía. Se cumplimentará el cuadro de anomalías indicando este código y las acciones que se han llevado a cabo para subsanarlas.

Cómo elaborar una hoja de vida

Para entender mejor cómo se elabora una hoja de vida, vamos a realizar una aplicación práctica con un ejemplo claro.

Necesitamos elaborar una hoja de vida de un cuadro eléctrico provisto de 2 seccionadores de fusibles, 2 contactores trifásicos, 2 relés térmicos trifásicos, 14 bornes, 2 pulsadores y 2 señalizadores luminosos. Datos: la frecuencia de revisión será trimestral, excepto para los luminosos, que será mensual.

■ En primer lugar, debemos colocar una cabecera donde indiquemos la identificación de la persona responsable que va a ejecutar la revisión y el tiempo que ha tardado en ejecutarla. Del mismo modo, en la cabecera debemos de forma clara poner el año de esa hoja de vida.

■ En segundo lugar, se debe colocar una subcabecera donde se identifi-que el equipo a revisar, indicando el tipo de máquina, su referencia, año de fabricación, documentos y manuales del equipo; una referenciación del inventario en cuanto a piezas y repuestos y finalmente una zona para anotar los materiales que se usan en cada intervención.

■ En tercer lugar, realizaremos una tabla donde indiquemos los elementos a revisar del equipo, así como la frecuencia de revisión y una cuadrícula con los meses del año donde se anotaría una “V” de visto, un OK de OK o una “R” de revisado.

■ En cuarto lugar, se debe reservar un espacio para indicar las anomalías detectadas y otro espacio aparte, para anotar las acciones que la perso-na responsable ha adoptado para solucionar la anomalía.

■ Por último, reservaremos al final un espacio destinado a anotar todas las aclaraciones o aspectos importantes que se crean de interés, para tener en cuenta en posteriores revisiones.


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6. Elaboración de informes

Para todo tipo de notificaciones en distintos ámbitos de la vida se han usa-do los informes, este término se puede definir de manera sencilla como “un documento que se utiliza para dar a conocer el resultado de algún trabajo”, pero no solo se informa de resultados, sino de más aspectos dependiendo del tipo de informe, por lo que una definición más correcta sería la siguiente:

“Un informe es un comunicado, con un fin que es informar a una o varias personas sobre un asunto determinado, como por ejemplo una situación, un problema o un proceso específico. Este comunicado consiste en una serie de

REVISIÓN REALIZADA POR:

AÑO DE HOJA DE VIDA: TIEMPO EMPLEADO

TIPO DE MÁQUINA: REFERENCIA: AÑO DE FABRICACIÓN:

DOCUMENTACIÓN Y MANUALES: REFERENCIA DE INVENTARIO:

MATERIAL UTILIZADO:

MÉS DE REVISIÓN

ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DICELEMENTO A REVISAR: FRECUENCIA:

ContactoresRelésApriete de bornesLimpieza de envolventeSeñalizacionesAccionamientosSeccionadores

TrimestralTrimestralTrimestralTrimestral

TrimestralTrimestral

Mensual

ANOMALÍAS DETECTADAS ACCIÓN ADOPTADA

OBSERVACIONES

Ejemplo de hoja de vida

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datos y deben ser constatados mediante documentos e ilustrados por distintos medios auxiliares como elementos estadísticos, gráficos, fotos, dibujos, esque-mas, croquis, mapas, planos, etc.”

Nota

Los informes son en ocasiones algo extensos por la complejidad del asunto, para simplificar se suelen usar fichas de informe como hemos visto en la figura anterior.

INFORME DE MANTENIMIENTO

INFORMEMÁQUINA/EQUIPOUBICACIÓN

No: DEPARTAMENTO: FECHA:MARCA: CÓDIGO:

SECCIÓN SERIE

MANTENIMIENTO: P C PROBLEMA Mecánico Eléctrico Electrónico OtrosCONDICIÓN: Crítica Media Normal INFORMO-TURNO A B CMECANISMO:

FECHA DESCRIPCIÓN DE ACTIVIDADES DE MANTENIMIENTO REALIZADAS

Observaciones

EJECUTADO POR: RECIBIDO POR: FECHA:

Ejemplo de ficha de informe de mantenimiento


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Los informes tienen una utilidad muy amplia y son uno de los mecanismos más usados e importantes en la empresa, ya que gracias a ellos se mantienen informadas a todas las partes de la misma de las distintas materias y son la base para la toma de decisiones.

6.1. Tipos de informes

Los informes son diferentes dependiendo de la forma de documentar, así pues, existen informes expositivos, interpretativos y demostrativos.

■ Informes expositivos. Son aquellos informes donde se exponen solo he-chos o acontecimientos sin sacar ningún tipo de conclusión. Este tipo de informe es el que hace que el destinatario pueda tomar decisiones de manera libre sin que influya en ellas para nada el propio informante.

■ Informes interpretativos. Son aquellos informes que deben ser elabora-dos por expertos en el campo de la materia a informar, ya que su función es ayudar respecto a una toma de decisiones.

■ Informes demostrativos. Los informes demostrativos son aquellos que utilizan muchos recursos de apoyo y gran cantidad de datos para demos-trar su veracidad. Se realizan basándose en hechos, eficiencias, deterio-ros, situaciones concretas, etc.

Este tipo de informes se pueden redactar de dos modos diferentes, depen-diendo del lugar en el cual se sitúe la conclusión del mismo.

Importante

Los informes interpretativos deben realizarlos expertos en la materia y además, no deben faltar a la ética profesional para no manipular las decisiones que adopte la empresa a raíz de dicho informe.

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Si la conclusión va al principio, a continuación se desarrolla el porqué de esa conclusión inicial.

Si la conclusión va al final, el informe va explicando todas las razones desde el principio hasta llegar a esa conclusión.

En el primer caso, nos encontramos con el formato más moderno, es rápido pero puede perder eficacia si el destinatario del informe toma una mala deci-sión, causada por la precipitación y por no leer la demostración.

El segundo tipo es el tradicional, nos demuestra todos los datos y finaliza con la conclusión. Por su formato, se presta más a la lectura exhaustiva, de modo que el lector sí puede reflexionar y adoptar una decisión fundamentada.

6.2. Cómo elaborar un informe

Ya sabemos qué es un informe, para qué sirve, y qué tipos se utilizan. Ahora vamos a seguir unas pautas que serán de ayuda para elaborar un informe de manera general, aunque intentaremos centrarnos en el campo del manteni-miento de automatismos eléctricos, que es el que nos ocupa.

■ Introducción. De manera clara y breve expondremos el motivo del infor-me, el objetivo final que se persigue, si queremos exponer, interpretar o demostrar el motivo del informe, de dónde obtenemos la información, y finalmente qué datos vamos a usar en él.

■ Cuerpo. Es la parte gruesa del informe donde interviene la literatura y desarrollo del texto, donde se ajustan las aclaraciones de los datos recopilados y los materiales auxiliares que se han preparado de apoyo. Antes de redactar el cuerpo o texto del informe, es conveniente realizar un guión de trabajo para poder organizar el texto por pasos. En cuanto a la estructura del cuerpo, presentaremos la recopilación de datos de ma-nera cronológica y los datos de ellos derivados. Determinaremos la idea resultante estableciendo la causa por consecuencia del suceso. Aclara-remos contradicciones si las hubiese, se hará, si procede, un análisis crítico y una valoración final con una síntesis al final del texto.


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■ Conclusiones. Son el resumen de los resultados del cuerpo anteriormen-te elaborado con todos los componentes anexos como auxiliares.

■ Datos. No se deben añadir al final en un anexo, sino que conforme se expone el cuerpo del informe, se deben de incorporar todos los ele-mentos estadísticos, gráficos, fotos, dibujos, esquemas, croquis, mapas, planos, etc., pertinentes.

■ Documentación. Se trata de la bibliografía necesaria, utilizada para la elaboración del informe, como libros, revistas, monográficos, etc.

7. Resumen

En este capítulo hemos aprendido a conocer algunas de las averías más frecuentes que nos encontramos en los montajes de automatismos eléctricos; hemos conocido distintas fallas típicas del montaje y de qué forma podemos solucionarla y repararla.

Sabemos cómo buscar la avería y determinar dónde está localizada, todo esto mediante el seguimiento de esquemas eléctricos, medidas con aparatos, pruebas de funcionamiento y siempre teniendo en cuenta todos los dispositi-vos de protección y las acciones de seguridad necesarias a la hora de realizar pruebas y simulaciones.

Hemos comprobado que existen diferentes tipos de avería y se nos ha mostrado cómo seguir un modus operandi general, basado en la experiencia, para repararla.

Recuerde

Dependiendo de si el informe tiene la conclusión al principio o al final, tendremos que permutar el punto 3º con el 2º o viceversa.

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También se han descrito cuáles son los documentos necesarios para po-der diseñar y montar una instalación automática eléctrica, explicando cuándo necesitamos elaborar un proyecto y cuándo no; cómo está constituida una memoria técnica; cuáles son las representaciones gráficas, diagramas y es-quemas eléctricos a documentar. Hemos conocido qué es un certificado de la instalación y quién puede certificarla.

Además, sabemos ya cómo debemos entregar una instalación y qué ins-trucciones de uso y mantenimiento debemos proporcionar al propietario de la instalación para tenerla siempre en perfecto estado de funcionamiento.

Finalmente, hemos conocido los distintos tipos de mantenimiento de una instalación y sus hojas de trabajo. Asimismo, sabemos cómo elaborar un in-forme de algún acontecimiento importante relativo a la instalación y así poder mejorarla o extraer conclusiones necesarias en un momento dado.

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1. Las averías que podemos encontrarnos en los receptores pueden ser de _____________________________________, generalmente, aunque también puede ser de __________________________.

2. Para diagnosticar una avería debemos seguir los pasos siguientes en este orden: tomar las medidas de seguridad oportunas, detectar la avería y dar la solución ade-cuada al problema.


3. A la hora de ________________ una avería, debemos saber si es una de una máquina ___________________ o de un grupo dependiente o en __________________.

4. ¿Qué instrucción técnica complementaria del reglamento electrotécnico de baja tensión nos dice si una instalación necesita elaborar un proyecto o solo una memo-ria técnica?

5. En resumen, una memoria técnica debe tener una introducción que hable del objeto y el alcance de la instalación y después deben ir los esquemas.


6. Enumere tres ventajas de un software informático que elabore esquemas eléctricos.

__________________________________________________________________________________________________________________________


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7. La certificación de una instalación eléctrica de automatismos debe de realizarla una persona cualificada para este fin y la instrucción técnica que lo refleja es la ITC-BT-03.


8. Unos de los principales __________________ que debemos dejar como instruc-ción general de uso y mantenimiento, son los _________________ eléctricos, la relación de __________________ con su _______________ de revisión y la __________________ de operaciones especiales.

9. Relacione los siguientes documentos de mantenimiento:

a. Hoja de vida.b. Parte de intervención.c. Análisis de rendimiento.

CorrectivoPreventivoPredictivo

10. Los informes que podemos elaborar pueden ser redactados según la forma con la que vamos a documentar, exponiendo, interpretando o demostrando.


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