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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO Facultad de Ingeniería Eléctrica y Electrónica Escuela Profesional de Ingeniería Eléctrica Ciclo 2010-A

LABORATORIO DE SISTEMAS DE ACCIONAMIENTO ELÉCTRICOS 1º INFORME: RECONOCIMIENTO DE INSTRUMENTOS EN EL LABORATORIO

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RECONOCIMIENTO DE MATERIALES EN EL LABORATORIO



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1. OBJETIVOS.-

Manejar y reconocer las partes de los aparatos eléctricos usados en el laboratorio. Conocimiento y aplicación de los diferentes tipos de materiales en el

laboratorio.

2. FUNDAMENTO TEORICO.-

INTERRUPTOR TERMOMAGNÉTICO TRIFASICO

Un interruptor termomagnético, o disyuntor termomagnético, es un dispositivo capaz de interrumpir la corriente eléctrica de un circuito cuando ésta sobrepasa ciertos valores máximos. Su funcionamiento se basa en dos de los efectos producidos por la circulación de corriente eléctrica en un circuito: el magnético y el térmico (efecto Joule). El dispositivo consta, por tanto, de dos partes, un electroimán y una lámina bimetálica, conectadas en serie y por las que circula la corriente que va hacia la carga.

Posee las siguientes ventajas: A) Después de producida (y solucionada) una falla, el interruptor se podrá reponer

simplemente levantando su palanca. El fusible requerirá su sustitución por otro idéntico, por lo cual se deberá contar con unidades de reserva. En general el usuario efectuara el cambio del alambre.

B) El cambio de alambre se efectúa sin ninguna consideración técnica, solo por intuición y

en general por ignorancia "le pongo alambre más grueso así no se quema tan seguido", por lo cual la instalación quedara mal protegida y muy probablemente termine quemándose antes que el fusible. El interruptor termomagnético está siempre calibrado.

C) La posición de la palanca del interruptor indica clara y rápidamente el estado del mismo

(cortado ó en servicio). El fusible requiere un control más complicado para el usuario.

¿Interruptores bipolares ó tripolares?

En instalaciones monofásicas: los bipolares = 1P + N. En instalaciones trifásicas: los tripolares (ó tetrapolares)



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¿Se puede reemplazar un interruptor termomagnético de 25 A por uno de 40 A?

No. El calibre del interruptor termomagnético debe estar en relación con la sección del conductor y por ende con el consumo esperado en el circuito. Un calibre demasiado chico, provocará el disparo permanente del interruptor y uno demasiado grande no protegerá adecuadamente la instalación.

¿El interruptor del medidor ubicado en el pilar o en el sótano, ante un cortocircuito salta o se dispara antes del ubicado en el tablero ubicado en la vivienda, que se puede hacer?

Tal como se indica en la respuesta anterior “no debe aumentarse el calibre del interruptor”, este inconveniente se debe a una falta de selectividad entre ambos interruptores. Si bien este tipo de anormalidad debe ser resuelta por un profesional, debemos indicar que esta condición se debe básicamente a la magnitud de la corriente de falla (cortocircuito) por lo cual en los casos de calibres similares dada la amplia tolerancia de actuación de las protecciones de los interruptores se pueden superponer las actuaciones de los mismos. Una solución practica posible es la de reemplazar o instalar en el medidor un interruptor de calibre adecuado pero con curva de actuación D. Esta medida se debe complementar verificando que en el tablero de la vivienda los interruptores posean curvas B en circuitos de iluminación y C en circuitos de tomas. DATOS EXPERIMENTALES VISTAS EN EL LABORATORIO ROJO: ON VERDE: OFF RESISTENCIAS:

1-2: 0.7Ω 3-4: 0.7Ω 5-6: 0.7Ω



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CONTACTOR

Podemos definir un contactor como un aparato mecánico de conexión y desconexión eléctrica, accionado por cualquier forma de energía, menos manual, capaz de establecer, soportar e interrumpir corrientes en condiciones normales del circuito, incluso las de sobrecarga. Las energías utilizadas para accionar un contactor pueden ser muy diversas: mecánicas, magnéticas, neumáticas, fluídricas, etc. Los contactores corrientemente utilizados en la industria son

accionados mediante la energía magnética proporcionada por una bobina, y a ellos nos referimos seguidamente. Un contactor accionado por energía magnética, consta de un núcleo magnético y de una bobina capaz de generar un campo magnético suficientemente grande como para vencer la fuerza de los muelles antagonistas que mantienen separada del núcleo una pieza, también magnética, solidaria al dispositivo encargado de accionar los contactos eléctricos. Así pues, característica importante de un contactor será la tensión a aplicar a la bobina de accionamiento, así como su intensidad ó potencia. Según sea el fabricante, dispondremos de una extensa gama de tensiones de accionamiento, tanto en continua como en alterna siendo las más comúnmente utilizadas, 24, 48, 220, y 380. La intensidad y potencia de la bobina, naturalmente dependen del tamaño del contador. El tamaño de un contactor, depende de la intensidad que es capaz de establecer, soportar e interrumpir, así como del número de contactos de que dispone (normalmente cuatro). El tamaño del contactor también depende de la tensión máxima de trabajo que puede soportar, pero esta suele ser de 660 V. para los contactores de normal utilización en la industria.

PARTES DEL CONTACTOR.

CARCAZA. La carcaza es el elemento en el cual se fijan todos los componentes conductores del contactor, para lo cual es fabricada en un material no conductor con propiedades como la resistencia al calor, y un alto grado de rigidez. Uno de los más utilizados materiales es la fibra de vidrio pero tiene un inconveniente y es que este material es quebradizo y por lo tanto su manipulación es muy delicada. En caso de quebrarse alguno de los componentes no es recomendable el uso de pegantes.

ELECTROIMAN. También es denominado circuito electromagnético, y es el

elemento motor del contactor. Este compuesto por una serie de elementos cuya finalidad es transformar la energía eléctrica en un campo magnético muy intenso mediante el cual se produce un movimiento mecánico aprovechando las propiedades electromagnéticas de ciertos materiales.



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BOBINA. Consiste en un arrollamiento de alambre de cobre con unas

características muy especiales con un gran número de espiras y de sección muy delgada para producir un campo magnético. El flujo magnético produce un par magnético que vence los pares resistentes de los muelles de manera que la armadura se puede juntar con el núcleo estrechamente.

Bobina energizada con CA. Para el caso cuando una bobina se energiza con

corriente alterna, se produce una corriente de magnitud muy alta puesto que solo se cuenta con la resistencia del conductor, ya que la reactancia inductiva de la bobina es muy baja debido al gran entrehierro que existe entre la armadura y el núcleo, esta corriente tiene factor de potencia por consiguiente alto, del orden de 0.8 a 0.9 y es llamada corriente de llamada. Esta corriente elevada produce un campo magnético muy grande capaz de vencer el par ejercido por los muelles o resorte que los mantiene separados y de esta manera se cierra el circuito magnético uniéndose la armadura con el núcleo trayendo como consecuencia el aumento de la reactancia inductiva y así la disminución de hasta aproximadamente diez veces la corriente produciéndose entonces una corriente llamada corriente de mantenimiento con un factor de potencia más bajo pero capaz de mantener el circuito magnético cerrado. Para que todo este procedimiento tenga éxito las bobinas deben ser dimensionadas para trabajar con las corrientes bajas de mantenimiento pues si no se acciona el mecanismo de cierre del circuito magnético la corriente de llamada circulará un tiempo más grande del previsto pudiendo así deteriorar la bobina.

Bobina energizada con CC. En este caso no se presenta el fenómeno anterior

puesto que las corrientes de llamada y de mantenimiento son iguales. La única resistencia presente es la resistencia de la bobina misma por lo cual las características y la construcción de estas bobinas son muy especiales. La bobina puede ser energizada por la fuente de alimentación o por una fuente independiente.

EL NUCLEO. Su función es concentrar y aumentar el flujo magnético con el fin de

atraer la armadura eficientemente. Está construido de láminas de acero al silicio superpuestas y unidas firmemente unas con otras con el fin de evitar las corrientes parásitas. El pequeño entrehierro entre la armadura y el núcleo se crea con el fin de eliminar los magnetismos remanentes. Cuando circula una corriente alterna por la bobina es de suponerse que cuando la corriente pasa por el valor cero, el núcleo se separa de la armadura puesto que el flujo también es cero pero como esto sucede 120 veces en un segundo (si la frecuencia es de 60Hz) por lo cual en realidad no hay una verdadera separación pero esto sin embargo genera vibraciones y un zumbido además del aumento de la corriente de mantenimiento; por esto las bobinas que operan con corriente alterna poseen unos dispositivos llamados espiras de sombra las cuales producen un flujo magnético desfasado con el principal de manera que se obtiene un flujo continuo similar al producido por una corriente continua.

ARMADURA. Es un elemento móvil muy parecido al núcleo pero no posee espiras

de sombra, su función es la de cerrar el circuito magnético ya que en estado de reposo se encuentra separada del núcleo. Este espacio de separación se denomina entrehierro o cota de llamada. Tanto el cierre como la apertura del circuito magnético suceden en un espacio de tiempo muy corto (10 milisegundos



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aproximadamente), todo debido a las características del muelle, por esto se pueden presentar dos situaciones.

Cuando el par resistente es mayor que el par electromagnético, no se logra atraer

la armadura.

Si el par resistente es débil no se lograra la separación rápida de la armadura. Cada una de las acciones de energizar o desenergizar la bobina y por consiguiente la atracción o separación de la armadura, es utilizada para accionar los contactos que obran como interruptores, permitiendo o interrumpiendo el paso de la corriente. Estos contactos están unidos mecánicamente (son solidarios) pero son separados eléctricamente.

DATOS EXPERIMENTALES VISTAS EN EL LABORATORIO

220 V

60 Hz RESISTENCIA:

A1-A2: 460Ω



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PULSADOR PULSADOR: PARADA DE EMERGENCIA

El primer objetivo de la normativa europea es la protección de personas y evitar daños en las máquinas o bien en el trabajo debido a peligros existentes.

PARADA DE EMERGENCIA RPV: los pulsadores de parada de emergencia se encuentran en la amplia gama RMQ 22. El singular princípio de construcción, con imán y muelle elástico, protege los pulsadores de parada de emergencia RPV contra manipulaciones. Con tan solo un breve desplazamiento, el vástago de accionamiento conecta los elementos de contacto desde fuera sin que se pueda influir. Después del incidente de disparo, puede desbloquearse el pulsador con una simple tracción.

PULSADOR DE PIE Y MANO DE EMERGENCIA FAK: Siempre que se requiera rapidez, con el gran pulsador de pie y mano de emergencia FAK podrá tenerse todo bajo control. El FAK puede accionarse de forma sencilla con los guantes de trabajo, con la mano o con el pie. Opcionalmente, una lámpara de señalización indica directamente en el FAK el lugar de disparo. Gracias a su robusto diseño, el FAK supera cualquier prueba en el lugar de aplicación y gracias a su alto grado de protección IP69 K resiste, incluso, un proceso de limpieza con un aparato de alta presión o un chorro de vapor.

PULSADOR PARA PARADA DE EMERGENCIA Q25(L)PV: se adaptan a la gama de aparatos de mando y señalización RMQ 16 y ofrecen protección, incluso en el más reducido espacio. El pulsador de parada de emergencia Q25(L)PV puede llevar integrado un LED múltiple para señalizar disparo.

Los relés de seguridad disponen de forma adicional de una supervisión del pulsador de reinicialización. La autorización no se realiza antes de dejar de apretar el pulsador de reinicialización. ¡De este modo es como se evitan de forma segura las manipulaciones!

DATOS EXPERIMENTALES VISTAS EN EL LABORATORIO



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3 NO 4 : 1 Ω

1 NC 2 : 0.8 Ω

3 NO 4 : 0.9 Ω

1 NC 2 : 0.9 Ω



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3. BIBLIOGRAFÍA

www.socosystem.com/Products/conveying/accesso.. http://es.wikipedia.org/wiki/Interruptor_magnetot%C3%A9rmico www.camla.com/.../1752/Defalut.aspx?Pais=Chile http://es.wikipedia.org/wiki/Contactor http://www.directindustry.es/fabricante-industrial/parada-emergencia-70457.html

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