proyecto factor de potencia

Automatismo Industrial.

Anselmo Martnez Pareja. Pgina 1 de 20

APNDICE II: El Proyecto de una instalacin, mediciones y

presupuesto.-

1/ Partes del Proyecto:

- Descripcin y justificacin de soluciones - Memoria descriptiva - Informacin suministrada por la propiedad

- Clculos justificativos

Memoria - Planificacin y programacin

- Anexos

- Estudio econmico

- Suficientes, completos y concisos (Generales o de detalle)

Planos - Deben de carecer de informacin intil o innecesaria (lo que hay que hacer) - nico documento que se maneja en la obra

- Generales (legales y administrativa)

Pliego de - De materiales y equipos condiciones (Cmo - De ejecucin (normas y reglamentos oficiales) hacerlo)

- Econmicas (ejecucin, valoracin y pagos)

- Mediciones (parciales y totales)

Presupuesto - Precios (unitarios y descompuestos) (orientativo y legalmente no - Presupuesto parcial (mediciones totales/precio unitario) compromete)

- Presupuesto general (suma de presupuestos parciales)



Nociones, consideraciones y ejemplos sencillos y bsicos con Energa Reactiva.

1/ Nociones y consideraciones bsicas.-

ngulo (se lee fi): Representa el ngulo de desfase entre la tensin y la intensidad.

A) B) A) Representacin cuando en un circuito slo hay resistencia. La

intensidad y la tensin estn en fase. B) Representacin cuando en un circuito hay una bobina. La tensin

est 90 adelantada a la intensidad y no hay resistencia.

C) C) Representacin en un circuito hay un condensador alimentado con corriente alterna; existe un desfase de 90 entre la V y la I, la cual est adelantada 90 con respecto a la tensin.



2. Tringulo de Potencias. Tabla de Cosenos y Tangentes.-

Tabla de Cosenos y su correspondiente Tangente

Cos

Tg

Cos

Tg

Cos

Tg

Cos

Tg

Cos

Tg

Cos

Tg

0,40 2,29 0,50 1,73 0,60 1,33 0,70 1,02 0,80 0,75 0,90 0,48 0,41 2,22 0,51 1,69 0,61 1,30 0,71 0,99 0,81 0,72 0,91 0,46 0,42 2,16 0,52 1,64 0,62 1,27 0,72 0,96 0,82 0,70 0,92 0,43 0,43 2,09 0,53 1,60 0,63 1,23 0,73 0,94 0,83 0,67 0,93 0,40 0,44 2,04 0,54 1,56 0,64 1,20 0,74 0,91 0,84 0,65 0,94 0,36 0.45 1,98 0,55 1,52 0,65 1,17 0,75 0,88 0,85 0,62 0,95 0,,33 0,46 1,93 0,56 1,48 0,66 1,14 0,76 0,86 0,86 0,59 0,96 0,29 0,47 1,88 0,57 1,44 0,67 1,11 0,77 0,83 0,87 0,57 0,97 0,25 0,48 1,83 0,58 1,41 0,68 1,08 0,78 0,80 0,88 0,54 0,98 0,20 0,49 1,78 0,59 1,37 0,69 1,05 0,79 0,78 0,89 0,51 0,99 0,14



3/ Ejemplo 1: Clculo del condensador necesario para un tubo fluorescente de 36 W.-

Las caractersticas elctricas de un tubo fluorescente de 36 W, son:

Tensin de alimentacin: 230 V.

Intensidad nominal medida: 0,43 A.

Potencia del tubo: 36 W.

Potencia de la reactancia o balasto: 12 W.

Potencia total (Potencia activa) 36 + 12 = 48 W. De estas caractersticas deducimos la potencia aparente total

consumida,

P = V . I = 230 0,43 = 98,9 VA.

y a continuacin obtenemos la potencia reactiva;

Pr = P2 Pa2 = (98,9)2 (48)2 = 86,5 W.

por lo tanto el factor de potencia del conjunto tubo-reactancia, ser:

Cos = 48 / 98,9 = 0,5

Sen = 86,5 / 98,9 = 0,87

De aqu se deduce que la intensidad aparente que consume el circuito (0,43 A) proviene de una parte activa y otra reactiva:

Ir = In x Sen = 0,43 x 0,87 = 0,3741 A.

Ia = In x Cos = 0,43 x 0,5 = 0,215 A

El condensador que suministrar la intensidad reactiva que consume el circuito ser de;

C = Ir / . U ; C = 0,3741 / 314 . 230 = 5,2 F

Siendo: = 2. . F = 2 . 3,14 . 50 = 314

y por tanto colocando un condensador de esta capacidad como mnimo, se consigue que el equipo fluorescente tenga un factor de potencia o Cos igual a 1. Adems cuando el condensador est colocado en el circuito, la intensidad del mismo quedar reducida a 0,215 A (Intensidad aparente).



Otra forma de clculo sera:

Calculamos la potencia reactiva a suministrar por el condensador mediante la frmula:

Prc = Pa (Tag 1 - Tag 2); Siendo:

Prc = Potencia reactiva del condensador expresada en VA r.

Pa = Potencia activa de la instalacin expresada en W.

Cos 1 = 0,5 Tag 1 = 1,73

Cos 2 (valor a obtener o deseado) = 1 Tag 2 = 0

Prc = 48 (1,73 0) = 83,04 VA r C = Prc / V2 . 2 . . F ;

C = Prc . 1 / V2 . 2 . . F;

K = 1 / V2 . 2 . . F; K = 1 / V2 .

C (F) = Prc (VA r ) . K (F) K = 230 = 0,060 F. K = 380 = 0,019 F. K = 125 = 0,197 F.

C = 83,04 . 0,060 = 4,98 F



3/ Ejemplo 2: Mejora del factor de potencia para el motor de un grupo motor-bomba; (aparentemente presenta una avera).- Cuestin planteada:

Un Instalador visita un local en el que encuentra un Grupo Motor-Bomba de 10 C.V. con suministro trifsico a 230 voltios, el propietario del mismo, le pregunta:

- qu potencia debo contratar con la compaa suministradora, para que cuando realice el contrato y me coloquen el correspondiente limitador no tenga ningn problema?.

- El Instalador coge una Pinza Amperimtrica y se dispone a realizar la medida de consumo del motor, midiendo un valor de 29 Amperios, cuando el Motor est en marcha normal; contestando al propietario rpidamente:

- Usted tiene que contratar 11.460 W. (32 x 230 x 0,90 x 3) equivalentes a un limitador de 32 Amperios.

- El propietario, le dice al Instalador: Si el Motor es de 10 C.V. equivalentes a 7.360 W. y segn las operaciones que usted realiza para indicarme la potencia a contratar; un limitador de 25 Amperios sera equivalente a una potencia de 8.953 W., por qu no puedo contratar 25 A. que equivalen a 8.953 W. y por tanto superior a los 7.360 W. que consume el motor?

- 1/ Razona la respuesta e indica la solucin que el Instalador debe dar al Propietario.

- 2/ Realiza el clculo del condensador/es necesarios para corregir el Cos en la Instalacin anterior.

- 3/ Realiza el esquema de conexin de los condensadores e indica las caractersticas de los mismos, de acuerdo al esquema de conexin.

SOLUCIN a cuestin 1:

Si calculamos la Intensidad que consume el motor en marcha normal, suponiendo un Cos = 1 tendremos:

7.360 I = ----------------- = 18,5 Amperios. 3 x 230 x 1

Realizando una regla de tres, observamos:

18,5 A. Cos = 1

29 A. _ Cos = ?

Realizando la operacin, deducimos que la instalacin tiene un Cos = 0,64; con lo cual la respuesta podra ser:



No puede contratar 25 Amperios porque el Cos de su instalacin es de 0,64, por tanto, o contrata 30 Amperios para que con la instalacin que tiene, no se dispare el Limitador, o coloca un Condensador al motor para corregir el Cos a 0,90 1, que es el valor que establece el Reglamento y entonces s que puede contratar 25 Amperios y adems, se dar usted cuenta que en el recibo que la compaa elctrica emite, no viene reflejado recargo por consumo de Energa Reactiva, incluso podr obtener una bonificacin. Nota: Cabe indicar en este problema que tambin son soluciones menos recomendables: 1/ Cuando el propietario opte por la 1 o 2 solucin, debera colocar un Maxmetro, en lugar de un limitador. 2/ Realizar un contrato de 30 35 Amperios. 3/ Poner un limitador curva D (lenta), segn opte por una solucin u otra, con objeto de evitar que el limitador acte y se dispare en el momento del Arranque del Motor. (Opcin no disponible, porque la Curva de disparo de los limitadores no es tan lenta como la curva D, no obstante, se hace constar para que se observe como solucin, aunque no sea ejecutable).


2/ Realiza el clculo del Condensador necesario para corregir el Cos en la Instalacin anterior.

Cos 0,64 Tag 1,201

Cos 0,90 Tag 0,484

Cos 1 Tag 0

Prc = Pa (Tag 1 - Tag 2); Prc = 7360 (1,201 0) = 8839,4 VA r = 8.839,4 VAr

C (F) = Prc (VA r ) . K (F) K = 230 = 0,060 F.

C = 8839,4 . 0,060 = 530,4 F = 0,0005304 F

Es decir, 3 condensadores en conexin tringulo de 2,94 KVA r de potencia cada uno (8,8 : 3 = 2,94); elegimos 3 de 3 KVA r cada uno en nuestro caso y 177 F (530 : 3) de capacidad cada uno a 230 voltios.




Conexin en Tringulo;

C = Prc / V2 . 2 . . F ;

C = Prc / V2 . 2 . . F ;

= 2 . . F

C = Prc / V2 . ;

Prc (VA r) = V2 . . C (F) a) Prc = (230)2 . 314 . 530,4 . 10-6 = 8810,26 VA r = 8,810 KVA r b) Prc = Pa (Tag 1 - Tag 2);

Prc = 7360 ( 1,201 0) = 8839,4 VA r = 8,8 KVAr Es decir, 3 condensadores en conexin tringulo de 2,94 KVA r de

potencia cada uno (8,8 : 3 = 2,94); elegimos 3 de 3 KVA r cada uno en nuestro caso y 177 F (530 : 3) de capacidad a 230 voltios.



NOCIONES BSICAS DE AUTMATAS PROGRAMABLES Y ALGUNOS EJEMPLOS SENCILLOS.

1) INSTALACIN DOMTICA TPICA.

2) PARMETROS ESENCIALES EN UN AUTMATA.

N de entradas/ salidas (tanto la que tiene la CPU; como la que podemos ampliar).

Velocidad. Memoria.

3) Las CPU.

Todas las CPU, tienen:

Alimentacin. Entradas. salidas.

Por ejemplo: ALIMENTACIN ENTRADAS SALIDAS

24 V. D.C. 24 V. D.C. 24 V. D.C. 230 V. A.C. 24 V. D.C. REL 24 V. D.C. 24 V. D.C. 24 V. D.C.

Las CPU, funcionan solas y ejecutan as su programacin o programa. El ordenador, lo utilizamos para cambiar el programa. La conexin del autmata, al ordenador, es a travs de un cable que se

llama PC/PPI.

ACTUADORES

CONTROL

RECEPTORES

AUTMATA VISUALIZADOR

CPU

CABLE PC/PPI



La velocidad normal de transmisin de datos, es 9600 b.p.s. y se establece con unos Switches que se encuentra en el cable.

Ejemplos de esquemas elctricos y su programacin:

ESQUEMA ELCTRICO. ESQUEMA DE CONTACTO.

ESQUEMA CONEXIN AUTMATA.

SWITCHES

GIRO DE 90

EL PROGRAMA

SERA:

I0.0 Q0.0 END

AUTMATA

Q0.0

I0.0

S 1

H 1



4) DIBUJO EN EL ORDENADOR.

El dibujo de un programa en el ordenador, se realiza por el mtodo de apuntar y disparar, es decir, pulso el ratn y nos sale un cuadro de dilogo que nos permite seleccionar el smbolo correcto.

NOTA: Como norma general, cada salida o bobina de salida, estar dentro de un segmento independiente.

OTROS EJEMPLOS:

Pulsadores en serie.

ESQUEMA ELCTRICO. ESQUEMA CONEXIN REAL.

Seg. 1

I0.0 Q0.0

L +

(BARRA DE ENERGA).

END

Seg. 2

Seg. 1

I0.0 Q0.0

Q0.1

S 1

S 2

H 1

AUTMATA

S 1 S 2

H 1



ESQUEMA DE DISEO DEL AUTMATA.

Pulsadores en paralelo.

ESQUEMA ELCTRICO. ESQUEMA DE DISEO EN EL AUTMATA.

Pulsadores serie/paralelo.


Seg. 1

I0.0 Q0.0

END

Seg. 2

I0.1

S 1

S 2

H 1

S 3

Seg. 1

I0.0 Q0.0

END Seg. 2

I0.1

I0.2

S1 S3

S4

Q0.3

S6

END

Seg. 2

Seg. 1

I0.0 Q0. 3 I0.6

I0.3 I0.4



Activacin de una luz cuyo funcionamiento depende de un detector I.06 y la activacin de un rel Q1.0, que a su vez funcionar cuando sean positivas las entradas I0.4 e I0.5


Puesta en marcha de un motor con realimentacin.

ESQUEMA ELCTRICO.

I0.4 I0.6

I0.5

Q1.0

Q1.0

Q1.1

Seg. 1

I0.4 Q1. 0

END Seg. 2

I0.5

I0.6 Q1.0 Q1.1

PM RT

P.P

C Q1.1

C1

RT



ESQUEMA DE DISEO EN EL AUTMATA.

Esquema de programa del autmata de una inversin de giro pasando por paro.

MARCHA A DERECHA: I0.0 MARCHA A IZQUIERDA: I0.1 PULSADOR DE PARO I0.2 RELE TRMICO I0.6 GIRO DEL MOTOR A DERECHA Q0.0 GIRO DEL MOTOR A IZQUIERDA Q0.2 DISPARO DEL REL TRMICO Q0.7

Q0.0 I0.1

I0.2

I0.0

I0.4

I0.2

END

Q0.1

SEG 1

SEG 2

SEG 3

I0.0 Q0.2 Q0.0

Q0.2

SEG 1

SEG 2

SEG 3

SEG 4

SEG 5

SEG 6

I0.1 Q0.0

I0.2

I0.6

Q0.0

Q0.2

Q0.7

Q0.7

END

I0.6

I0.6 SM0.5

R

DERCH

IZQ.

LUZ AVERA INTERMITENTE

LUZ AVERIA

RELE INTERMITENTE

R

S

S



Ejemplos con temporizadores.-

IN PATILLA DE ARRANQUE

PT TIEMPO LMITE

NOTA: Slo hay una clase: retardo a la conexin.

Ejemplo:

IN

PT

T

IN

PT 75

Q 0.0

I 0.0

T

T I 0.0

END

Q 0.1

Tiempo expresado en pasos (mximo 32.000 pasos)

75 x 100 = 7.500 ms 7,5 seg.



Ejemplo de luz de escalera.

T

IN

PT 650

T

I 0.0

I 0.1

T

END

Q 0.1

S

Q 0.1

Q 0.1

I 0.1 pulsador de escalera. Q 0.1 luz de escalera.

650 x 10 = 6500 6,5 seg.

Pulsador accionado

Pulsador sin accionar

1

1

T

Pulsador suelto o desactivado.

Pulsador activo.

Luz (apagada), (encendida), (apagada).



Encendido de una lmpara intermitente.-

ESQUEMA ELCTRICO.

ESQUEMA DE DISEO DEL AUTMATA.

K 1 M

K A 3

K 1 M

K 1 M

K A 3

K A 2

K A 2

K 1 M Tras hacer lucir Q 0.3,

pasados 2 seg. apagar Q 0.3 Tras apagar Q 0.3, pasados 2

seg. hacer lucir Q 0.3

T

IN

PT 20

T

R

T

IN

PT 20

T

R

END

Q 0.3

Q 0.3

Q 0.3

Q 0.3

T

T



LOS CONTADORES.

Los contadores, los hay de 2 tipos: CTU y CTVD. Los CTU, solo cuentan hacia delante; mientras que los CTVD, cuentan hacia delante y hacia detrs.

SIMBOLO DEL CONTADOR.

Ejemplo de control de parking para contar los coches que puede albergar.

I0.0 COCHES QUE ENTRAN. I0.1 COCHES QUE SALEN. I0.3 RESET. Q0.0 LUZ ROJA (garaje completo). Q0.5 LUZ VERDE (quedan plazas). CAPACIDAD DEL GARAJE: 12 PLAZAS.

CU (+) CD (-) R PV

CU: CONTADOR UP.

CD: CONTADOR DOWN.

R: RESET.

PV: CONTADOR DE PASOS.

CU (+)

CD (-)

R

PV 12

CTVD 48 I0.0

I0.1

I0.3

C48

C48 Q0.0 Q0.0

Q0.5 LUZ VERDE

LUZ ROJA

END



Ejemplo con comparadores para control de las plazas libres en un parking.

Ejemplo Semforo.-.

GARAJE

SALEN ENTRAN

LUZ ROJA = 15 ms plazas.

LUZ VERDE = 10 menos plazas.

LUZ AMARILLA = Quedan entre 11 y 14 plazas.

I0.2 = RESET

Q0.0 = ROJA INTERMITENTE

Q0.1 = AMARILLA

Q0.2 = VERDE

PV = VALOR MXIMO (tope) = 0

1) ELEGIR CONTADOR ADELANTE/ATRS

2) COMPARADOR DE N DE ENTEROS 16 BITS (este comparador, es el que hay que usar para atacar a los contadores).

I0.1

15 PLAZAS I0.1

DATOS A EVALUAR

LIMITE

11

C48 Q0.2

10

LUZ VERDE

LUZ ROJA Q0.1 Q0.0

14 15

LUZ AMARILLA



CU (+)

CD (-)

R

PV 0

C I0.0

I0.1

I0.2

CTVD

14 11

10

15

C 48

C 48

C 48

C 48

LUZ VERDE

Q0.0

Q0.1

Q0.2

LUZ ROJA

LUZ AMARILLA

SM0.5

O, 5 SEG. END

proyecto factor de potencia

Documents