manual inst. electric electronica mf027-2(versio16!10!2015)

8/16/2019 Manual Inst. Electric Electronica Mf027-2(Versio16!10!2015)

1/136

anual del Protagonista: INSTALACIÓN ELÉCTRICO-ELECTRÓNIC

Marzo, 2015

INSTITUTO NACIONAL TECNOLÓGICODIRECCIÓN GENERAL DE FORMACIÓN PROFESIONAL

DIRECCIÓN TÉCNICA DOCENTE

DEPARTAMENTO DE CURRÍCULUM

ÁREA: ELECTRICIDAD-ELECTRONICA

CUALIFICACIÓN

PROFESIONAL:

ELE006_2.INSTALACIÓN Y MANTENIMIENTO ELÉCTELECTRÓNICO DE LÍNEAS DE PRODUCCIÓNAUTOMATIZADAS.

MODULO:

MF027_2. INSTALACIÓN ELÉCTRICO-ELECTRÓNICA DE LÍNEAS DE PRODUCCIÓNAUTOMATIZADAS.

HORAS: 360 HORAS


2/136

INSTITUTO NACIONAL TECNOLÓGICO

Cra. Loyda Barreda Rodriguez

Directora Ejecutiva

Cro. Walter Saenz Rojas

Sub Director Ejecutivo

Cra. Daysi Rivas Mercado

Directora General de Foraci!n "ro#esional

COORDINACIÓN TÉCNICA

Cra. Mirna $leana Cuesta Lo%isiga

Res&onsable De&artaento de Curr'culu

Organismo financiante. (Proyecto NIC!"#$

%ar&o' "!()


3/136

*NDICE.

Conteni+o1.- BIENVENIDA AL PROTAGONISTA.....................................................................12.- RECOMENDACIONES......................................................................................2

3.-Datos !"!ra#!s $!# M%$o 'or(at)*o+..........................................................3

")$a$ D)$t)a I. G!"!ra#)$a$!s $! #as )"sta#a)o"!s !#/tr)asa&to(at)za$as....................................................................................................3

1. &! !s a&to(at)za)%"..............................................................................3

1.1-E#!(!"tos $! &"a I"sta#a)%" A&to(at)za$a................................................

1.2-C#as!s $! A&to(at)s(os...............................................................................4

1.3-A&to(at)s(os "!&(t)os ! )$r)os.......................................................6

1.-D)s7os)t)*os $! 7rot!)%" $! #8"!as 9 r!!7tor!s !#/tr)os........................:

1.5-E#!(!"tos !(7#!a$os !" #a r!a#)za)%" $! a&to(at)s(os............................;

1.4-S)(s)os....................................................1:

1.4-Motor!s (o"o>s)os $! arra"?&! 7or o"$!"sa$or...................................1:

1.6-Motor!s o" a7a)tor 7!r(a"!"t!............................................................1;

1.:-Motor!s $! )"$&)%"-r!7s)%"..................................................................1;1.;-Motor!s $! 7o#os so(s)os o" !s7)ra $! so(s)os......................................................................20

2.2Motor!s s8"ro"os........................................................................................21


4/136

2.3-C#as)=a)%" $! #os (otor!s tr)>s)os........................................................22

2.-As)"r%")o..................................................................................................22

2.5-Rotor t)7o @aa $! ar$)##a............................................................................23

2.4-Rotor


5/136

1.0-La "!&(t)a..............................................................................................3

1.1'&"$a(!"tos >8s)os.....................................................................................3

1.2-")$a$!s >&"$a(!"ta#!s............................................................................3

1.3-")$a$!s $!r)*a$as.................................................................................... 3

1.-Co"*!rs)%" $! &" s)st!(a a otro................................................................1.5-L!9 $! "!Kto"............................................................................................

1.4-Pr!s)%"........................................................................................................

1.6-D)ara(a $! 7r!s)o"!s...............................................................................5

1.:-A)o"a()!"to o" >&!rza o"sta"t!..........................................................5

1.;-E# a&$a#..................................................................................................... 4

2.0-A7#)a)%" $! #a "!&(t)a......................................................................... 4

3.0-V!"ta@as 9 $!s*!"ta@as $! #a "!&(t)a >r!"t! a #a )$r)a...................6

.0-D!s*!"ta@as................................................................................................:5.0-G!"!ra)%" 9 a#)(!"ta)%" $! a)r! o(7r)()$o..........................................:

5.1-Co(7r!sor..................................................................................................:

4.0- T)7os $! (a"$o......................................................................................... :

4.1-E#!(!"tos $! s)st!(as "!&(t)os............................................................50

4.2-Estr&t&ra $! s)st!(as "!&(t)os 9 &@os $! #as s!a#!s........................51

4.3-Prt)as $! !#!tro"!&(at)a ! )$r)a..............................................51

4.2- A)o"a()!"tos $! )#)"$ros $! s)(7#! !>!to...........................................51

4.3-Prt)as $! !#!tro"!&(at)a.................................................................... 536.0-ACTIVIDADES DE ATOEVALACIN..........................................................55

")$a$ 5. I"sta#a)%" $! s)st!(as $! o"tro# $! 7ot!")a................................55

1.0 - I"tro$&)%" a #a !#!tr%")a $! 7ot!")a.................................................55

2.0 - Tra"s)stor!s 9 $)o$os $! 7ot!")a.............................................................54

3.0 - MOS'ET M!ta# O)$! s!()o"$&tor-')!#$ E!t Tra"s)stor....................40

.0 - SCR S)#)o" Co"tro##!$ R!t)=!r, !" !s7ao#+ R!t)=a$or o"tro#a$o $!s)#))o................................................................................................................ 43

5.0 - TRIAC Tr)o$ >or A#t!r"at)" C&rr!"t, !s7ao#+ Tr8o$o 7ara Corr)!"t!

A#t!r"a.............................................................................................................4:4.0 - DIAC D)o$! >or A#t!r"at)" C&rr!"t, !s7ao#+ D)o$o 7ara Corr)!"t!A#t!r"a.............................................................................................................62

6.0 - Co"*!rt)$or!s !#!tro !"!r/t)os............................................................66

")$a$ 4. I"sta#a)%" $! S)st!(as o" A&t%(atas Prora(a


6/136

2.0-I"tro$&)%" a #a a&to(at)za)%"................................................................:

3.0-ESTRCTRA DE N ATMATA PROGRAMABLEPLC................................:5

3.1-CONSTITCIN...........................................................................................:5

3.2VISIN GENERAL.......................................................................................... :4

3.3-CONCEPTO DE EHECCIN CCLICA.............................................................:63.-ESTRCTRA GENERAL...............................................................................:6

.0-LAS ENTRADASQSALIDAS............................................................................. ::

.1-Ma"&a#!s....................................................................................................::

.2-A&to(t)os................................................................................................::

5.0-I"sta#a)%" $!# so>tKar! $! #os PLC.............................................................:;

5.1-I"sta#ar 9 o"=&rar !# so>tKar! 7ara 7rora(ar s)(at) S6......................:;

5.2-C%(o )"sta#ar !# So>tKar! 7ara S6..............................................................;0

5.3- Co"=&rar #a o(&")a)%" 9 s&s 7r!>!r!")as..........................................;15.- '&")o"!s $! #a Barra $! M!".................................................................. ;4

5.5- '&")o"!s $! #a Barra $! !rra()!"tas.....................................................;4

5.4- V!"ta"a $!# !$)tor AL. L)sta $! )"str&)o"!s.......................................;:

5.6- V!"ta"a $!# !$)tor OP Es?&!(a $! o"tatos.....................................100

5.:- V!"ta"a $!#


7/136

3.2-I(7ato !" #a a&to(at)za)%" )"$&str)a#...................................................122

.0-E@!r))os $! A&to!*a#&a)%"....................................................................123

G#osar)o...........................................................................................................123

Para sa

B)8a......................................................................................................125


8/136


9/136

"., RECO%ENDACIONES.

"ara iniciar el trabajo con el anual/ debes estar claro +ue sie&re tu

+e+icaci1n y esf/er&o te &eritir%n ad+uirir las ca&acidades delM!dulo Forativo. -l coenzar el estudio de las unidades did%cticasdebes leer detenidaente las ca&acidades3objetivos &lanteados/ &ara

+ue identi#i+ues cu%les son los logros +ue se &ro&onen.

-naliza la in#oraci!n del anual y consulta sie&re a tu instructor cuando necesites aclaraciones.

-&l'a tus conociientos con los lin4s y la bibliogra#'a indicada uotros tetos +ue est)n a su alcance.

Resuelve res&onsableente los ejercicios de auto evaluaci!n yveri#ica tus res&uestas con los co&a*eros e instructor.

"re&ara el &uesto de trabajo seg5n la o&eraci!n +ue vayas a realizar/cu&liendo sie&re con las noras de 6igiene y seguridad laboral.

Durante las &r%cticas en el taller/ se aigable con el Medio -bientey no tires residuos #uera de los lugares establecidos.


10/136

Recuerda sie&re +ue el cuido y conservaci!n de los e+ui&os y6erraientas/ garantizan el buen desarrollo de las clases y +ue en el#uturo los nuevos

#.,Datos genera2es +e2 %1+/2o 3ormati4o5%ÓDULO 3OR%ATIO5 Insta2aci1n e26ctrico,e2ectr1nica +e 27neas +e 8ro+/cci1n

A/tomati&a+as

Ni4e25 7

C1+igo5 MF879:7Asocia+o a 2a UC5 $nstalar e+ui&os y sisteas el)ctrico;electr!nicos de

L'neas de &roducci!n autoatizadas.

Uni+a+ Di+0ctica I. Genera2i+a+es +e 2as insta2aciones e26ctricasa/tomati&a+as.

(. 9:/6 es a/tomati&aci1n;

La autoatizaci!n es un sistea donde se tras#ieren tareas de &roducci!n/realizadas 6abitualente &or o&eradores 6uanos a un conjunto de eleentostecnol!gicos.


11/136

%+uinas coo otores/ cilindros/ co&resores y los ca&tadores coo#otodiodos/ #inales de carrera etc.

La "arte de Mando suele ser un aut!ata &rograable >tecnolog'a &rograada?/aun+ue 6asta 6ace bien &oco se utilizaban rel)s electroagn)ticos/ tarjetas

electr!nicas o !dulos l!gicos neu%ticos >tecnolog'a cableada?. En un sisteade #abricaci!n autoatizado el aut!ata &rograable est% en el centro delsistea. Este debe ser ca&az de counicarse con todos los constituyentes desistea autoatizado.

Objetivos de la automatización

@. Mejorar la &roductividad de la e&resa/ reduciendo los costes de la&roducci!n y ejorando la calidad de la isa.

7. Mejorar las condiciones de trabajo del &ersonal/ su&riiendo los trabajos&enosos e increentando la seguridad.

A. Realizar las o&eraciones i&osibles de controlar intelectual o anualente.. Mejorar la dis&onibilidad de los &roductos/ &udiendo &roveer las cantidades

necesarias en el oento &reciso.. Si&li#icar el anteniiento de #ora +ue el o&erario no re+uiera grandes

conociientos &ara la ani&ulaci!n del &roceso &roductivo.. $ntegrar la gesti!n y &roducci!n.

(.(,E2ementos +e /na Insta2aci1n A/tomati&a+a

• M-


12/136

• C-"0-D=RES, Son los sensores y transisores/ encargados de ca&tar lasse*ales necesarias &ara conocer el estados del &roceso/ y luego enviarlasa la unidad de control.

• $0ERF-H I=MBRE;MJ


13/136

• Rel) electroagn)tico

• Rel) di#erencial

• Contactores &rinci&ales

• Rece&tores de gran consuo >otores?

(.",C2ases +e A/tomatismos.De&endiendo de la diversidad +ue 6aya entre los eleentos +ue usen/encontrareos di#erentes ti&os de autoatisos.

En #ora gr%#ica veaos a continuaci!n el ciclo de algunos autoatisos/ &araestablecer la seejanza +ue 6ay entre ellos.

A/tomatismo E26ctrico

A/tomatismo E2ectr1nico

En 2os +os gr0ficos anteriores 4emos5

La di#erencia #undaental entre estos dos autoatisos est% en la eta&a detrataiento/ ando o &roceso.


14/136

o 6ay di#erencia alguna en las eta&as de detecci!n o ad+uisici!n de datos/ ni enla de coando de &otencia/ ni en la de los accionadores.

El "LC o aut!ata no solaente sustituye todos los contactores auiliares/te&orizadores y blo+ues de eoria sino +ue ade%s &or las caracter'sticas y

#unciones +ue &osee/ &uede realizar &rocesos uc6'sio %s co&lejos.

(.#,A/tomatismos ne/m0ticos e


15/136

-utoatiso Iidr%ulico

-utoatiso neu%tico

(.=,Dis8ositi4os +e8rotecci1n +e 27neas y

rece8tores e26ctricos.

Estos se encargan de descontinuar la energ'a en circunstancias anorales del#uncionaiento de las instalaciones/ se trata de &roductos de uso obligatorio

&or+ue/ algunos/ son ca&aces de detectar #allas e i&edir da*os +ue &uedana#ectar a las instalaciones el)ctricas y a las &ersonas. Dentro de estos &odeosencionar los siguientes,


16/136

@;Los #usibles, Eleento de &rotecci!n &ara la l'nea y &ara los eleentosconectados a ella contra sobrecargas y3o cortocircuitos. En caso deintensidad ecesiva/ se #unde la &arte conductora del #usible/ abre elcircuito e i&ide el &aso de la corriente.

7; Rel)s t)ricos son los a&aratos %s utilizados &ara &roteger losotores contra las sobrecargas d)biles y &rolongadas. Se&ueden utilizar en corriente alterna o continua.@ Este dis&ositivo de&rotecci!n garantiza,

• o&tiizar la durabilidad de los otores/ i&idiendo +ue#uncionen en condiciones de calentaiento an!alas.

• la continuidad de e&lotaci!n de las %+uinas o lasinstalaciones evitando &aradas i&revistas.

• volver a arrancar des&u)s de un dis&aro con la ayor ra&idez y las ejorescondiciones de seguridad &osibles &ara los e+ui&os y las &ersonas.

A; El disyuntor/ interru&tor auto%tico o brea4er / es un a&aratoca&az de interru&ir o abrir un circuito el)ctrico cuando laintensidad de la corriente el)ctrica +ue &or )l circula ecede deun deterinado valor/ o en el +ue se 6a &roducido uncortocircuito/ con el objetivo de evitar da*os a los e+ui&osel)ctricos. - di#erencia de los #usibles/ +ue deben ser

ree&lazados tras un 5nico uso/ el disyuntor &uede ser rearado una vez localizado y re&arado el &roblea +ue 6ayacausado su dis&aro o desactivaci!n auto%tica.

(.),E2ementos em82ea+os en 2a rea2i&aci1n +e a/tomatismos.

Dentro de ellos teneos los eleentos de ando,

@;Los &ulsadores, -&aratos de aniobra cuyo

contacto o contactos cabian de &osici!nsolaente ientras una #uerza eterna act5a sobreellos/ volviendo a su &osici!n original o de re&oso tan&ronto cese esta.

7;Selectores, Conocidos tabi)n coo interru&tores giratorios/ se e&leancuando es necesario elegir un deterinado ti&o de aniobra.

http://es.wikipedia.org/wiki/Rel%C3%A9_t%C3%A9rmico#cite_note-1http://void%280%29/http://es.wikipedia.org/wiki/Circuitohttp://es.wikipedia.org/wiki/Corriente_el%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Corriente_el%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Cortocircuitohttp://es.wikipedia.org/wiki/Fusiblehttp://void%280%29/http://es.wikipedia.org/wiki/Rel%C3%A9_t%C3%A9rmico#cite_note-1http://void%280%29/http://es.wikipedia.org/wiki/Circuitohttp://es.wikipedia.org/wiki/Corriente_el%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Cortocircuitohttp://es.wikipedia.org/wiki/Fusiblehttp://void%280%29/


17/136

A;$nterru&tores de &osici!n o #inales de carrera, Eleento utilizado &ara indicar/in#orar y controlar la &resencia/ ausencia o &osici!n de una a+uina o &arte deella/ siendo accionado &or ellas isas ediante contacto #'sico.

;0e&orizadores o rel)s de tie&o, Se e&lean &ara todos los&rocesos de aniobra te&orizados en circuitos de ando/ arran+ue/&rotecci!n y regulaci!n/ y garantizan gran #uncionalidad y alta&recisi!n de re&etici!n &ara el tie&o ajustado.

;"resostatos, 0abi)n es conocido coo interru&tor de &resi!n.Es un a&arato +ue cierra o abre un circuito el)ctrico de&endiendode la lectura de &resi!n de un #luido.

;0erostato, es el co&onente de un sistea de control si&le +ueabre o cierra un circuito el)ctrico en #unci!n de la te&eratura. Su versi!n %s

si&le consiste en una l%ina et%lica coo la +ue utilizan los

e+ui&os de aire acondicionado &ara a&agar o encender elco&resor .

9;tabi)n llaadot6erocou&le? es un transductor #orado &or launi!n de dos etales distintos +ue&roduce una di#erencia de &otencial uy&e+ue*a >del orden de los ilivoltios? +ue es

#unci!n de la di#erencia de te&eratura entre uno de los etreos denoinado&unto caliente o uni!n caliente o de edida y el otro llaado &unto #r'o ouni!n #r'a o de re#erencia >e#ecto Seebec4?.

oralente los tero&ares industriales est%n co&uestos &or un tubo de aceroinoidable u otro aterial. En un etreo de esa vaina est% la uni!n/ y en el otro elterinal el)ctrico de los cables/ &rotegido dentro de una caja redonda de aluinio>cabezal?.

N;Detectores, Conocidos tabi)n coo ca&tadores o sensores/ son dis&ositivoselectr!nicos +ue transiten in#oraci!n sobre &resencia/ ausencia/ &aso/ #in derecorrido/ rotaci!n/ contaje etc./ de objetos sin entrar en contacto #'sico con las&iezas. Dentro de ellos &odeos encionar los inductivos/ ca&acitivos/#otoel)ctricos/ ultras!nicos etc.

http://es.wikipedia.org/wiki/Circuito_el%C3%A9ctricohttp://es.wikipedia.org/wiki/Presi%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Fluidohttp://es.wikipedia.org/wiki/Fluidohttp://es.wikipedia.org/wiki/Circuito_el%C3%A9ctricohttp://es.wikipedia.org/wiki/Temperaturahttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=L%C3%A1mina_met%C3%A1lica&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Aire_acondicionadohttp://es.wikipedia.org/wiki/Compresor_(m%C3%A1quina)http://es.wikipedia.org/wiki/Transductorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Metalhttp://es.wikipedia.org/wiki/Metalhttp://es.wikipedia.org/wiki/Tensi%C3%B3n_(electricidad)http://es.wikipedia.org/wiki/Voltiohttp://es.wikipedia.org/wiki/Temperaturahttp://es.wikipedia.org/wiki/Efecto_Seebeckhttp://es.wikipedia.org/wiki/Acero_inoxidablehttp://es.wikipedia.org/wiki/Acero_inoxidablehttp://es.wikipedia.org/wiki/Circuito_el%C3%A9ctricohttp://es.wikipedia.org/wiki/Presi%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Fluidohttp://es.wikipedia.org/wiki/Circuito_el%C3%A9ctricohttp://es.wikipedia.org/wiki/Temperaturahttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=L%C3%A1mina_met%C3%A1lica&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Aire_acondicionadohttp://es.wikipedia.org/wiki/Compresor_(m%C3%A1quina)http://es.wikipedia.org/wiki/Transductorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Metalhttp://es.wikipedia.org/wiki/Tensi%C3%B3n_(electricidad)http://es.wikipedia.org/wiki/Voltiohttp://es.wikipedia.org/wiki/Temperaturahttp://es.wikipedia.org/wiki/Efecto_Seebeckhttp://es.wikipedia.org/wiki/Acero_inoxidablehttp://es.wikipedia.org/wiki/Acero_inoxidable


18/136

(.>,Sim?o2og7a E26ctrica.


19/136

(.@,Sim?o2ogia /ti2i&a+a 8ara 2os +os ti8os +e tem8ori&a+ores


20/136


21/136


22/136

A

(.,Sim?o2og7a E2ectr1nica.

S*%-OLOS ELECTRÓNICOS

SOMB=L= DE=M$-C$P

Resistencia

Resistencia

Resistencia variable

LDR >Resistencia de&endiente dela luz?

Kolt'etro

-&er'etro

$nterru&tor

Conutador

Rel)


23/136

Motor

Bobilla

Fin de carrera

0ransistor " y ""

Diodo

LED

0eristor

0ensor de tacto

Condensador


24/136

Diodo Hener

".!,Acti4i+a+es +e a/toe4a2/aci1n.

@;Que entiende &or autoatizaci!n

7;QCu%les son los objetivos de la autoatizaci!n

A;Que entiende &or eleentos ca&tadores en la autoatizaci!n

;QMencione los ti&os de autoatisos estudiados.

;Enuere los eleentos e&leados en los autoatisos industriales.

Uni+a+ ". Insta2aci1n A/tomati&a+a +e %otores E26ctricos

(.!,%otores e26ctricos

(.(,Intro+/cci1nEl otor el)ctrico es un dis&ositivo +ue trans#ora la energ'a el)ctrica en energ'aec%nica &or edio de la acci!n de los ca&os agn)ticos generados en susbobinas. Son %+uinas el)ctricas rotatorias co&uestas &or un estator y un rotor .

-lgunos de los otores el)ctricos son reversibles/ ya +ue &ueden trans#orar energ'a ec%nica en energ'a el)ctrica #uncionando coo generadores o dinao.Los otores el)ctricos de tracci!n usados en locootoras o en auto!viles

6'bridos realizan a enudo abas tareas/ si se dise*an adecuadaente.

(.",C2asificaci1n +e 2os motores e26ctricos.

Los otores el)ctricos se clasi#ican en,

http://es.wikipedia.org/wiki/Movimiento_de_rotaci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Est%C3%A1torhttp://es.wikipedia.org/wiki/Rotor_(m%C3%A1quina_el%C3%A9ctrica)http://es.wikipedia.org/wiki/Generador_el%C3%A9ctricohttp://es.wikipedia.org/wiki/Movimiento_de_rotaci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Est%C3%A1torhttp://es.wikipedia.org/wiki/Rotor_(m%C3%A1quina_el%C3%A9ctrica)http://es.wikipedia.org/wiki/Generador_el%C3%A9ctrico


25/136

@;Motores Mono#%sicos.7;Motores 0ri#%sicos.A;Motores de corriente continua.

(.#,%otores as7ncronos monof0sicosLos otores ono#%sicos/ coo su &ro&io nobre indica son otores con un solodevanado en el estator/ +ue es el devanado inductor. "r%cticaente todas lasrealizaciones de este ti&o de otores son con el rotor en jaula de ardilla. Suelentener &otencias enores de @W/ aun+ue 6ay notables ece&ciones coo losotores de los aires acondicionados con &otencias su&eriores a @8W.

(.=,Partes 8rinci8a2es +e /n motor e26ctrico

Eisten varios ti&os de otores y continuar% &roli#erando nuevos ti&os de otoresseg5n avance la tecnolog'a. "ero antes de adentrarnos en la clasi#icaci!n/ vaosa de#inir las &artes &rinci&ales +ue co&onen a los otores.

@. La carcasa o caja +ue envuelve las &artesel)ctricas del otor/ es la &arte eterna.

7. El inductor/ llaado estator cuando se trata deotores de corriente alterna/ consta de una&ilado de c6a&as agn)ticas y sobre ellas

est% enrollado el bobinado estat!rico/+ue es una &arte #ija y unida a lacarcasa.

A. El inducido/ llaado rotor cuando se tratade otores de corriente alterna/ consta

de un a&ilado de c6a&as agn)ticas y sobre ellas est%enrollado el bobinado rot!rico/ +ue constituye la &arte !vil del otor y resultaser la salida o eje del otor.

(.),Ti8os +e motores e26ctricos monof0sicos.

Las &rinci&ales realizaciones se basan en cabiar/ al enos durante el arran+ue/el otor ono#%sico &or un bi#%sico >+ueTarranca s!loT?. 7V"?. Las &rinci&ales realizacionesde otores ono#%sicos utilizando esta t)cnica son,

@. Motores de arran+ue &or condensador


26/136

7. Motores con ca&acitor &eranente.A. Motores de inducci!n;re&ulsi!n.. Motores de &olos sobreados. Motores universales.

(.>,%otores monof0sicos +e arranB/e 8or con+ensa+or.

Se trata de otores as'ncronos ono#%sicos +ue en eloento del arran+ue son bi#%sicos. 0ienen &or tanto dosdevanados en el inductor >+ue sie&re est% en el estator?des&lazados U3>7V"?. Estos devanados son,;El devanado &rinci&al/ as' denoinado &or+ue es el+ue recibe energ'a durante todo el tie&o en el +ue el

otor est% #uncionando;El devanado auiliar/ de caracter'sticas id)nticas al &rinci&al/&ero al +ue se le 6aa*adido un condensador en serie/ +ue es el +ue &erite conseguir el des#asesu#iciente entre las dos corrientes. Se denoina devanado auiliar &or+ue s!lorecibe energ'a el)ctrica en el oento del arran+ue/ ya +ue &osteriorente/ dic6odevanado se desconecta &or la acci!n de un interru&tor centr'#ugo.

(.@,%otores con ca8acitor 8ermanente.

Este otor &resenta dos devanados iguales >igual resistencia?/ &ero en unos deellos se conecta un condensador en serie/ calculado &ara +ue en el &unto noinaldel otor/ las corrientes de los devanados sean los %s &arecidas &osibles y sudes#ase sea &r!io a 8X. De esta #ora el ca&o giratorio es casi &er#ecto y elotor se co&orta a &lena carga con un &ar uy estable y un buen rendiiento.

(.,%otores +e in+/cci1n,re8/2si1n.

Motor siilar a un otor serie ono#%sico. El inducido/ sin ebargo/ no est%

conectado en serie con las bobinas de ecitaci!n/ sino cortocircuitado.

Los otores de inducci!n;re&ulsi!n se a&lican donde se re+uiere arrancar cargas&esadas sin deandar deasiada corriente. Se #abrican de @37 I" 6asta 78 I"/ yse a&lican con cargas t'&icas coo, co&resores de aire grandes/ e+ui&o dere#rigeraci!n/ etc.

http://www.ecured.cu/index.php/Motorhttp://www.ecured.cu/index.php/Motor


27/136

(.,%otores +e 8o2os som?rea+os.

Este ti&o de otores es usado en casos es&ec'#icos/ +ue tienenre+ueriientos de &otencia uy bajos. Su rango de &otencia est%

co&rendido en valores desde 8.8889 I" 6asta @3 I"/ y la ayor'a se#abrica en el rango de @3@88 a @378 de I". La &rinci&al ventaja de estosotores es su si&licidad de construcci!n/ su con#iabilidad y su robustez/ade%s/ tienen un bajo costo. - di#erencia de otros otoresono#%sicos de C.-./ los otores de #ase &artida no re+uierende &artes auiliares >ca&acitores/ escobillas/ conutadores/etc.? o &artes !viles >sitc6es centr'#ugos?. Esto 6ace +uesu anteniiento sea 'nio y relativaente sencillo.

(.(!,%otores Uni4ersa2es

El otor ono#%sico universal es un ti&o de otor el)ctrico +ue &uede #uncionartanto con corriente continua >C.C.? coo con corriente alterna. >-.C.?

".!%otores %onof0sicoscon es8ira +e som?ra

El otor ono#%sico universal esun ti&o de otor el)ctrico +ue&uede #uncionar tanto con corrientecontinua >C.C.? coo con corrientealterna. >-.C.?

http://es.wikipedia.org/wiki/Motor_el%C3%A9ctricohttp://es.wikipedia.org/wiki/Corriente_continuahttp://es.wikipedia.org/wiki/Corriente_continuahttp://es.wikipedia.org/wiki/Corriente_alternahttp://es.wikipedia.org/wiki/Motor_el%C3%A9ctricohttp://es.wikipedia.org/wiki/Corriente_continuahttp://es.wikipedia.org/wiki/Corriente_continuahttp://es.wikipedia.org/wiki/Corriente_alternahttp://es.wikipedia.org/wiki/Corriente_alternahttp://es.wikipedia.org/wiki/Motor_el%C3%A9ctricohttp://es.wikipedia.org/wiki/Corriente_continuahttp://es.wikipedia.org/wiki/Corriente_alternahttp://es.wikipedia.org/wiki/Motor_el%C3%A9ctricohttp://es.wikipedia.org/wiki/Corriente_continuahttp://es.wikipedia.org/wiki/Corriente_continuahttp://es.wikipedia.org/wiki/Corriente_alternahttp://es.wikipedia.org/wiki/Corriente_alterna


28/136

".(,%otores as7ncronos Trif0sicos

Los otores tri#%sicos usualente son %s utilizadosen la industria/ ya +ue en el sistea tri#%sico se generaun ca&o agn)tico rotatorio en tres #ases/ ade%s de+ue el sentido de la rotaci!n del ca&o en un otor tri#%sico &uede cabiarse invirtiendo dos &untascuales+uiera del estator/ lo cual des&laza las #ases/ deanera +ue el ca&o agn)tico gira en direcci!no&uesta.

Ti8os y caracter7sticas

Los otores tri#%sicos se usan &ara accionar %+uinas;6erraientas/bobas/ elevadores/ ventiladores/ so&ladores y uc6as otras %+uinas.B%sicaente est%n construidos de tres &artes esenciales, Estator/ rotor yta&as. El estator consiste de un arco o carcasa y un n5cleo lainado deacero al silicio/ as' coo un devanado #orado &or bobinas individualescolocadas en sus ranuras. B%sicaente son de dos ti&os,

V De jaula de ardilla.V De rotor devanado

El de jaula de ardilla es el %s usado y recibe este nobre debido a +ue&arece una jaula de ardilla de aluinio #undido. -bos ti&os de rotorescontienen un n5cleo lainado en contacto sobre el eje. El otor tiene ta&as enabos lados/ sobre las cuales se encuentran ontados los rodaientos sobrelos +ue rueda el rotor.

"."%otores s7ncronos.Los otores s'ncronos son un ti&o de otor de corriente alterna en el +ue larotaci!n del eje est% sincronizada con la #recuencia de la corriente dealientaci!nY el &er'odo de rotaci!n es eactaente igual a un n5ero entero deciclos de C-. Su velocidad de giro es constante y de&ende de la #recuencia de latensi!n de la red el)ctrica a la +ue est) conectado y &or el n5ero de &ares de&olos del otor/ siendo conocida esa velocidad coo Tvelocidad de sincronisoT.Este ti&o de otor contiene electroagnetos en el est%tor del otor +ue crean unca&o agn)tico +ue rota en el tie&o a esta velocidad de sincroniso.

http://es.wikipedia.org/wiki/Motor_de_corriente_alternahttp://es.wikipedia.org/wiki/Frecuenciahttp://void%280%29/http://es.wikipedia.org/wiki/Est%C3%A1torhttp://es.wikipedia.org/wiki/Motor_de_corriente_alternahttp://es.wikipedia.org/wiki/Frecuenciahttp://void%280%29/http://es.wikipedia.org/wiki/Est%C3%A1tor


29/136

La e&resi!n ate%tica +ue relaciona la velocidad de la %+uina con los&ar%etros encionados es,

donde,

• #, Frecuencia de la red a la +ue est% conectada la %+uina >Iz?

• ", 5ero de &ares de &olos +ue tiene la %+uina

• &, 5ero de &olos +ue tiene la %+uina

• n, Kelocidad de sincroniso de la %+uina >revoluciones &or inuto?

"or eje&lo/ si se tiene una %+uina de cuatro &olos >7 &ares de &olos? conectadaa una red de 8 Iz/ la %+uina o&erar% a @.88 revoluciones &or inuto.

Funcionan de #ora uy siilar a un alternador. Dentro de la #ailia de losotores s'ncronos debeos distinguir,

• Los otores s'ncronos.

• Los otores as'ncronos sincronizados.

• Los otores de i%n &eranente.

Los otores s'ncronos son llaados as'/ &or+ue la velocidad del rotor y lavelocidad del ca&o agn)tico del estator son iguales. Los otores s'ncronos seusan en %+uinas grandes +ue tienen una carga variable y necesitan unavelocidad constante.

".#,C2asificaci1n +e 2os motores trif0sicos"odeos clasi#icarlos de varias aneras/ &or su velocidad de giro/ &or el ti&o derotor y &or el n5ero de #ases de alientaci!n. Kaos a ello,

"or su velocidad de giro.

@. -s'ncronos.


30/136

la &arte !vil del otor. Dentro de los otores s'ncronos/ nos encontraoscon una sub clasi#icaci!n,

; Motores s'ncronos tri#%sicos.; Motores as'ncronos sincronizados.; Motores con un rotor de i%n &eranente.

"or el ti&o de rotor., Motores de anillos rozantes.; Motores con colector.; Motores de jaula de ardilla.

"or su n5ero de #ases de alientaci!n.; Motores ono#%sicos.; Motores bi#%sicos.; Motores tri#%sicos.; Motores con arran+ue auiliar bobinado.; Motores con arran+ue auiliar bobinado y con condensador.

".=,Asincr1nicoSi se realizara a nivel industrial una encuesta de consuo de la energ'a el)ctricautilizada en alientar otores/ se ver'a +ue casi la totalidad del consuo estar'adedicado a los otores asincr!nicos.

Estos otores tienen la &eculiaridad de +ue no &recisan de un ca&o agn)ticoalientado con corriente continua coo en los casos del otor de corriente

directa o del otor sincr!nico.tri#%sica/ bi#%sica o ono#%sica? alienta a unestator. La corriente en las bobinas del estator induce corriente alterna en elcircuito el)ctrico del rotor >de anera algo siilar a un trans#orador? y el rotor esobligado a girar.

De acuerdo a la #ora de construcci!n del rotor/ los otores asincr!nicos seclasi#ican en,

Motor -s'ncrono de Rotor Bobinado

Motor -s'ncrono ti&o Zaula de -rdilla

".),Rotor ti8o a/2a +e ar+i22aEl rotor jaula de ardilla se clasi#ica en dos ti&os/ rotor jaula de ardilla si&le y rotor

jaula de ardilla doble.


31/136

El rotor jaula de ardilla si&le. Es el usado &ara otores &e+ue*os/ en cuyoarran+ue la intensidad noinal su&era de a N veces a la intensidad noinal delotor. o so&orta los &icos de cargas. El rotor jaula de ardilla doble/ Este ti&o derotor la ranura es doble/ &or este otivo tiene el nobre de jaula de ardilla doble.

".>,Rotor ?o?ina+o y ani22os ro&antesEl rotor de anillos rozantes. se denoina rotor de anillos rozantes &or +ue cadaetreo del bobinado est% conectado con un anillo situado en el eje del rotor. Las#ases del bobinado salen al eterior &or edio de unas escobillas +ue rozan en losanillos.

La intensidad noinal no su&era las 7 veces la intensidad noinal del otor.

El rotor de anillos rozantes

".@,Sincr1nicoSe denoina otor s'ncrono a un ti&o de otores el)ctricos de corriente alterna.

Si un rotor girando/ est% agnetizado de anera &eranente en direcci!ntransversal y se encuentra dentro del estator/ ser% arrastrado &or atracci!nagn)tica a la velocidad a la +ue est% girando el ca&o.

Esta velocidad se llaa velocidad s'ncrona/ o velocidad de sincroniso/ y elresultado de la dis&osici!n descrita es un otor s'ncrono.

Su velocidad est% eactaente sincronizada con la #recuencia de l'nea.

"e+ue*os otores s'ncronos se encuentran en relojes el)ctricos &ara asegurar una edici!n de tie&o &recisa/ &ero tabi)n se utilizan en la industria.

En grandes otores s'ncronos industriales el rotor es un electroi%n y est%ecitado &or la corriente directa.


32/136

Rotor de ecitaci!n con i%n &eranente.

Rotor de ecitaci!n inde&endiente.

".,Rotor +e ecitaci1n con im0n 8ermanenteSobre el +ue van a&licados distintos ianes &eranentes/ y &or un cierto n5ero

de bobinas ecitadoras bobinadas en su estator.

Son usados en rob!tica.

Esto &uede ser 5til &ara la correcci!n del #actor de &otencia en &lantas industriales+ue usan uc6os otores de inducci!n.

Rotor de ecitaci!n con i%n &eranente

".,Rotor +e ecitaci1n in+e8en+ienteEste ti&o de rotor no est% conectado a la red el)ctrica y el estator consta de tresbobinas #'sicaente inde&endientes. Su conei!n se realiza en una &laca debornes.

Rotor de ecitaci!n inde&endiente

http://es.wikipedia.org/wiki/Factor_de_potenciahttp://es.wikipedia.org/wiki/Factor_de_potencia


33/136

".(!, %otor asincr1nico +e in+/cci1n con rotor en a/2a +e ar+i22a.

#.!,Definici1nFinalente a+u' llegaos al otor el)ctrico &or ecelencia. Es el otor relativaente %s barato/ e#iciente/ co&acto y de #%cil construcci!n y

anteniiento.

Sie&re +ue sea necesario utilizar un otor el)ctrico/ se debe &rocurar seleccionar un otor asincr!nico ti&o jaula de ardilla y si es tri#%sico ejor.

En la a&licaci!n industrial las %+uinas de inducci!n con rotor devanado no esuy #recuente/ debido a +ue es &osible una soluci!n uc6o %s econ!ica y&r%ctica. El ca&o &roducido &or las bobinas del estator &roduce #uerzaelectrootriz sobre cual+uier conductor localizado en el rotor. En lugar de construir un bobinado siilar al del estator/ se &ueden colocar barras conductoras en la&eri#eria del rotor.

#.(,Partes 8rinci8a2es@. Estator, Re&resenta una de las &artes del circuito agn)tico del otor/ est%

#orado &or &a+uetes de l%inas de acero al silicio tro+uelados en #ora deranuras.

7. Rotor , Estos &ueden ser de dos ti&osa. Rotor jaula de ardilla.

Est% constituido &or barras +ue se vac'an sobre el rotor destinado &ara este #in.

Rotor jaula de ardillaRotor devanado.

Se le llaa as' &or+ue su bobina esta devanada en las ranuras. Est% #orado&or &a+uetes de l%inas tro+ueladas/ ontadas sobre la #lec6a o eje. La #lec6aes el eleento +ue &ro&orciona la energ'a ec%nica a la carga


34/136

#.",Princi8io +e 3/ncionamiento -l a&licar una tensi!n en las terinales del estator se &roduce una #uerzaagnetootriz uni#ore y giratoria. Si su&oneos/ +ue el rotor es ti&o jaula deardilla #ig. / en cada barra se induce una #uerza agnetootriz de sentidoo&uesto/ )sta 6ace circular una corriente y se &roduce un &ar +ue 6ace girar elrotor.

Se alienta con corrientealterna en el estator/ deesta #ora se &roduce elca&o agn)tico rotatorio.Este ca&o &osee una

a&litud constante en eltie&o/ &ero var'a en el es&acio. La velocidad de giro del ca&o agn)ticorotatorio est% de#inida &or la #recuencia de las corrientes inyectadas en el estator de la %+uina.


35/136

=.!,%otor Asincr1nico trif0sico +e +os 4e2oci+a+es FConei1nDa


36/136

El eleento situado en el centro es la &arte del otor +ue genera el oviiento.Se la llaa aradura o rotor/ y consiste en un electroi%n +ue &uede girar libreente entorno a un eje. Dic6o rotor est% rodeado &or un i%n &eranente/cuyo ca&o agn)tico &eranece #ijo.

).",NHc2eo +e arma+/ra y eeEl terino aradura o rotor se a&lica a la &arte giratoria del otor. Cuando seobserva un otor en arc6a/ generalente se ve el eje +ue gira. el eje es unaetensi!n eterna de la aradura +ue &asa a trav)s de la cubierta y coraza delotor/ se encuentra en el lado o&uesto al etreo del conutador del otor.


37/136

).#,Conm/ta+or El conutador consta de segentos conductores &articulares >Figura ? 6ec6osde cobre y aislados entre s' con l%inas delgadas de ica. Cada segento/ consus se&aradores de ica/ se onta en un olde cil'ndrico y se sujeta a las de%s&or edio de una brida de sujeci!n. Los segentos se a'slan de la brida de

sujeci!n ediante anillos de ica.

).=Con/nto +e esco?i22asEl conjunto de escobillas est% #orado &or las escobillas o carbones/ >Figura a?sus sujetadores y resortes de escobillas. Las escobillas &ro&iaente dic6as est%n6ec6as de carb!n suave +ue contiene una gran &ro&orci!n de gra#ito >Figura b?.Este aterial tiene dos objetivos,

• Es lo su#icienteente suave coo &ara +ue el conutador s!lo sedesgaste al 'nio.

•

-l iso tie&o es lo su#icienteente duro &ara +ue la escobilla no sedesgaste con deasiada ra&idez.unca debe a&licarse lubricaci!n entre las escobillas y el conutador/ &ues la +ue&udiera necesitarse la &ro&orciona el gra#ito de las escobillas.

Esco?i22a y car?ones

Generalente las escobillas est%n ontadas cada una &ieza llaada &ortaescobilla. Estas &iezas antienen una &osici!n #ija y est%n ontadas en lacubierta del otor/ aun+ue aisladas de ella. La escobilla se coloca 6olgadaenteen el &orta escobilla y un resorte la e&uja &ara +ue no &ierda contacto con el


38/136

conutador. El ajuste #lojo y la &resi!n del resorte 6acen &osible +ue las escobillastengan cierta libertad de oviiento en sus sujetadores/ de anera +ue &uedanajustarse a las &e+ue*as irregularidades de la su&er#icie del conutador.

>.!,Insta2aci1n +e 2os motores e26ctricos.

>.(,EsB/ema +e man+o y3/er&a.

E2 circ/ito +e man+o

Es el +ue contiene a+uellos otrosco&onentes >de control y de edida?+ue/ con una alientaci!n el)ctricainde&endiente y con una &otenciasensibleente in#erior/ &eriten elgobierno de los co&onentes de #uerza.El circuitode ando se ubica en uno o varios cuadros de control inde&endientes. $ncluye los&ulsadores/ l%&aras de eergencia/ indicadores de las distintas agnitudesel)ctricas >voltaje/ intensidad? y rel)s utilizados &ara el ando de la instalaci!n.abos circuitos &ueden trabajar a tensiones di#erentes/ &or eje&lo el de &otencia

a 778 v de C.-. y el de ando a 7 K de C.C. o de C.-.

>.",Circ/ito +e f/er&a o 8otencia.

Es el encargado de alientar al rece&tor en este caso al otor el)ctrico. Est%co&uesto &or el contactor >identi#icado con la letra ?/ eleentos de &rotecci!n>identi#icado con la letra F coo &ueden ser los #usibles/ rel) t)rico/ rel)sagnetot)ricos/ etc? y un interru&tor agnetot)rico identi#icado con la letra .

-l &rinci&io del circuito de ando sie&re deber% eistir una &rotecci!n general/agnetot)rico o #usibles/ +ue nos &erita desconectar co&letaente el circuito


39/136

>.#

Acti4i+a+es 8r0cticas +e arranB/e +irecto +e motores

Dado los siguientes circuitos de control y #uerza &ara el arran+ue directo de unotor tri#%sico asincr!nico/ realiza el ontaje el)ctrico de los isos/ &ara ello/ tuinstructor te &ro&orcionar% los ateriales/ e+ui&os y las 6erraientas necesarias&ara realizar la actividad. 0rabaja en e+ui&o/ de anera ordenada y en silencio/cuando 6ayas terinado el ontaje/ llaa al instructor &ara +ue revise el cableadorealizado y autorice la &uesta en arc6a del otor.

PRCTICA No. (


40/136

Circuito de ando y #uerza

Describe el #uncionaiento,


41/136

PRCTICA No. "

Circuitos de #uerza y ando.

Describe el #uncionaiento,

@.!,Acti4i+a+es +e a/toe4a2/aci1n


42/136

I. Res8on+a 2a sig/iente 8reg/nta.@. Qu) es un otor el)ctrico

7. QMencione los ti&os de otores de Corriente alterna +ue eisten

A. QDe acuerdo a su rotor c!o se clasi#ican los otores as'ncronos

. QE&li+ue el #uncionaiento de un otor as'ncrono

. Qu) di#erencia eiste entre un otor as'ncrono y s'ncrono

. QMencione los ti&os de rotor del otor as'ncrono

9. QMencione las &artes de un otor tri#%sico y e&li+ue tres de ellas

N. QE&li+ue el #uncionaiento de un otor s'ncrono

. QEn +ue consiste el otor de conei!n dos tensiones

@8. QEn +ue consiste el otor de conei!n Dal6ander

@@. Qu) es el conutador

@7. Qu) son los carbones

@A. Mencione el &rinci&io b%sico de #uncionaiento del otor de c.c.

@. QC!o se clasi#ican los otores de c.c


43/136

Uni+a+ #. %ecani&a+o e Insta2aci1n +e C/a+ros E26ctricos.

(.!,INTRODUCCIÓN J APLICACIONES

La co&lejidad de las l'neas el)ctricas encargadas de llevar la energ'a a todos losrece&tores de una instalaci!n 6ace +ue eistan una serie de &untos de bi#urcaci!n

de l'neas de donde &arten otras/ &ara cu&lir cada una con una isi!n concreta.

Este sistea necesita instalar en esos &untos de bi#urcaci!n todos los eleentos

necesarios &ara el correcto servicio/ coo a&aratos de aniobra/ control/

&rotecci!n/ etc. +ue constituyen los cuadros.

Los cuadros el)ctricos se &ueden clasi#icar atendiendo a diversos as&ectos.

(.(,C2asificaci1n segHn s/ f/nci1n.

; Cuadros de &otencia, su &rinci&al isi!n es la distribuci!n de energ'a 6acia

di#erentes circuitos. Realizan tabi)n la #unci!n de &rotecci!n de instalaciones.

; Cuadros de autoatiso y control, su #unci!n es la de realizar las aniobras de

un deterinado &roceso. "or eje&lo/ realizan la conei!n y desconei!n de

otores >cabiando de estrella a tri%ngulo ediante contactores?/ de

condensadores >&ara ejorar el #actor de &otencia cuando sea necesario?/ etc.; De edida, dotados de a&aratos de edida.


44/136

Cuadro general

Cuadro secundario Cuadro secundario Cuadro secundario

Cuadro terciario

(.#,CO%PONENTES DE CUADROS ELÉCTRICOS PARA -AKATENSIÓN

En los cuadros el)ctricos se &ueden encontrar con una a&lia gaa de

co&onentes/ de&endiendo de la #unci!n &ara la cual se destina el cuadro. -

continuaci!n se describe su #unci!n y caracter'sticas &rinci&ales de los

co&onentes +ue se encuentran 6abitualente en los cuadros.

( -rario

Sus eleentos co&onen el araz!n del cuadro. \ste debe estar dotado desu#iciente rigidez y estabilidad &ara so&ortar los es#uerzos ec%nicos &roducidos&rinci&alente &or el &eso de los eleentos >a&araenta/ etc.? +ue se sit5an en)l. Los ararios se &ueden clasi#icar seg5n,

• 0aa*o, sus diensiones vendr%n dadas &or los eleentos +ue aloja

• Ensablados en taller o no, los ensablados en taller suelen ser de taa*o

ediano o grande y viene &or &iezas +ue el electricista se encargar% de

ensablar en el taller.

• "uertas o&acas o trans&arentes, los trans&arentes &eriten ver &arte del

interior del arario desde el eterior

• De etal o no etal, los no et%licos son noralente de &oli)ster re#orzado

con #ibra de vidrio y suelen utilizarse &ara taa*os &e+ue*os o edianos.


45/136

" "er#iles

Son so&ortes &ara la a&araenta. Deben ser r'gidos y resistentes a la corrosi!n/

ade%s de aagn)ticos. Los &rinci&ales ateriales usados son el aluinio y el

acero. En la #igura @ se &ueden ver distintos ti&os de &er#iles de acero. Se

a&recian las distintas geoetr'as +ue &eriten colocar #%cil y r%&idaente los

a&aratos. Estas geoetr'as tienen unas edidas est%ndar seg5n las noras E

88A/ 8877 y D$ 799. -lgunos &er#iles vienen ya agujereados de #%brica

&ara aligerar &eso y ganar tie&o en el ontaje ya +ue no 6ay +ue taladrarlos.

# -&araenta

• $nterru&tor auto%tico

• $nterru&tor agnetot)rico

• $nterru&tor di#erencial

• Fusibles

• Contactores

• Rel)s

• =tros

= -&aratos de edida

• -&er'etro

• Kolt'etro

• Kat'etro• Fas'etro, ide #actor de &otencia.

• =tros

) Conductores


46/136

• Ebarrado, son &letinas de cobre o aluinio de secci!n rectangular. Sirven

&ara distribuir la &otencia en los cuadros. De&endiendo de la #unci!n del cuadro se

distinguen distintos ti&os de ebarrados, ebarrado general >ya sea de entrada o

de distribuci!n? y ebarrados secundarios/ +ue &ueden ser de distribuci!n o de

salida.

El n5ero y secci!n de barras &or #ase vienen dados &or la nora D$ A9@.

• "letina de &uesta a tierra, sirven coo &unto co5n a todos los conductores

de &uesta a tierra del cuadro de odo +ue sea sencillo conectar )stos a la &uesta

a tierra de la instalaci!n.

• Cables de conei!n, se encargan del trans&orte de energ'a del ebarrado

general o de distribuci!n a los distintos a&aratos/ ya sean a&araenta/ a&aratos

de edida/ etc. 0abi)n conectan estos a&aratos entre s'/ tanto &ara el trans&orte

de &otencia coo &ara realizar las o&eraciones de aniobra. Las secciones de los

cables son diversas/ &ues de&ende de la corriente +ue circule &or ellos.

• 0erinales, a &esar de +ue las coneiones se &ueden realizar &or contacto

directo de una zona de un conductor con el &unto de conei!n noralente se

coloca un terinal &ara realizar dic6a conei!n. Este terinal va &rensado al

conductor &ara evitar un al contacto o incluso +ue alg5n cable +uede suelto. Se

&ueden encontrar de diversas #oras y secciones / de&endiendo del conductor yde la conei!n a realizar. -s'/ tendreos terinales de 6or+uilla/ de cuc6ara/

&untas terinales/ etc. En la #igura se ve unos terinales de cuc6ara.

> Coneiones

Son los &untos de salida del cuadro y a los +ue se conectan las instalaciones oa&aratos sobre los +ue tiene +ue actuar el cuadro. Estas bornas tienen una zonaet%lica sobre las +ue se realizan las coneiones y otra &arte de aterial aislante.

@ Canalizaciones

Son canales &or donde discurrir%n los cables +ue conectan los diversos a&aratos.

0ienen di#erentes taa*os de&endiendo del n5ero de cables +ue llevar% y de la

secci!n de los isos. Est%n 6ec6as de ateriales &l%sticos y tienen unas ta&as

&ara +ue/ una vez realizado el cableado del cuadro/ los cables no se vean.


47/136

-isladores

So&ortes realizados &or ateriales aislantes >noralente &ol'eros? sobre los

+ue se a&oyan las &letinas +ue #oran los ebarrados. 0iene un cas+uillo de

acero roscado &ara +ue sea sencilla la #ijaci!n de la &letina. 0abi)n tienen una

alta resistencia ec%nica.

Transforma+ores +e man+o y +e me+i+a

Constituidos &or conductores bobinados a un n5cleo de aterial #erroagn)tico/

son utilizados &ara odi#icar las caracter'sticas de tensi!n e intensidad de un

circuito el)ctrico a valores adecuados &ara los a&aratos de edida y &ara los

circuitos auiliares de la instalaci!n. Sus taa*os son diversos de&endiendo de la

&otencia el)ctrica a la +ue se trabaje.

(.=,3ASES DEL %ONTAKE

Desde +ue los &lanos del cuadro el)ctrico a ontar llegan al taller de ontaje

6asta +ue el cuadro es acabado se suceden diversas eta&as.


48/136

A. Montaje de arario, el arario &uede estar ya ontado o &uede venir &or

&iezas/ con lo +ue ser'a necesario ensablarlo/ o sea/ 6acer la estructura del

cuadro atornillando las di#erentes &iezas. oralente/ se le +uitar%n las &uertas

&ara +ue no olesten durante el ontaje del resto del cuadro.

. Mecanizado de &laca y &iezas, ser%n los encargados de aguantar el &eso &ro&io

de todos los constituyentes. Se toan edidas y se cortan los &er#iles y los

so&ortes de sujeci!n &ara ello se utilizan %+uinas +ue tabi)n ecaniza

agujeros +ue sean necesarios y luego se 6acen los corres&ondientes agujeros a

los so&ortes/ &er#iles de sujeci!n y a las &lacas a donde ir%n atornillados >a veces

no 6ay &lacas y se atornillan directaente a la estructura del arario?.

. Dis&osici!n de canalizaciones, se toan edidas/ se cortan y se colocan los

canales donde sea necesario.

. Colocaci!n de los a&aratos el)ctricos, coo ya se tienen los so&ortes/

colocaos en ellos todos los a&aratos necesarios en la dis&osici!n +ue se 6ab'a

acordado. -+u' &ondreos la a&araenta/ bornas de conei!n... uiz%s sea

necesario &re&arar so&ortes es&eciales &ara a&aratos de uc6o &eso

>trans#oradores de &otencia/ interru&tores auto%ticos de alto &oder de corte/

seccionadores/ etc.? Esto se 6ar% con uc6o cuidado y &recisi!n &or+ue la

&osici!n del a&arato ser% i&ortant'sia &ara la est)tica del cuadro en caso de

+ue el a&arato sea accesible desde el eterior/ con lo +ue tendr% +ue agujerear la

&uerta.


49/136

di#'cil doblarlas y cortarlas/ &or lo +ue se utilizar% una a+uinaria es&ecial/

actualente 6idr%ulicas. \sta es una de las #ases %s costosas. Este ebarrado

se sujetar% al arario ediante aisladores roscados y los tornillos necesarios.

Des&u)s se realizar%n los ebarrados secundarios. Estos ser%n %s

sencillos. Se les taladrar% agujeros &ara realizar las coneiones y se a&oyar%n en

los so&ortes aislantes corres&ondientes.

N. Cableado, se trata de realizar todas las coneiones necesarias entre los

co&onentes del cuadro. - los conductores se les dar% la longitud adecuada.

0abi)n 6ay +ue tener cuidado de +ue las coneiones entre a&aratos se realicen

ediante conductores de secci!n igual o ayor +ue la secci!n del conductor de la

l'nea +ue alienta los a&aratos. En los etreos se colocar%n los terinales o

&untas y &ara +ue )stos no se suelten/ se &rensar%n al cable con la 6erraienta

necesaria. Se dis&ondr% el cable &or la canalizaci!n y se realizar% la conei!n

atornillando el terinal al &unto necesario. Esta #ase es i&ortant'sia &uesto +ue

un al a&riete del terinal o del tornillo &odr'a dar lugar a aver'as/ coo

cortocircuitos/ con los &eligros +ue esto conlleva.

. Colocaci!n de a&aratos de edida, coo tendr%n +ue ser vistos desde eleterior del cuadro/ se 6ar%n los agujeros corres&ondientes en la &uerta del

arario. Des&u)s se conectar%n de la #ora adecuada. oralente se utilizan

#undas trenzadas &ara canalizar los cables 6acia los a&aratos de edida sin +ue

+ueden sueltos &or el aire.

@8. Colocaci!n de carteles +ue indi+uen sobre d!nde act5a cada a&arato de corte

o +ue avisen del &eligro.

@@. Co&robaci!n. Se alienta el cuadro &or su entrada y con un a&arato se va

co&robando conei!n a conei!n si est%n conectados al &unto correcto. Si todo


50/136

est% &er#ecto/ el cuadro ya est% listo &ara salir del taller. Ser% llevado al lugar

donde el instalador deba instalarlo.

".!,Acti4i+a+es +e a/toe4a2/aci1n.

@;ue es un cuadro el)ctrico.

7;Coo se clasi#ican los cuadros el)ctricosA;Enuere los co&onentes de un cuadro el)ctrico.

;"ara +u) sirven los trans#oradores de ando y de edida en los cuadrosel)ctricos

;Realice el ontaje de un cuadro el)ctrico/ toando en cuenta &rocediientosdados &or el instructor/ as' coo tabi)n la &uesta en arc6a de dic6o ontaje.

Uni+a+ =. Insta2aci1n +e sistemas E2ectro i+r0/2icos MNe/m0ticos

(.!,La ne/m0tica5 es la &arte de la ingenier'a +ue se dedica al estudio ya&licaci!n del aire co&riido en la autoatizaci!n de diversos &rocesosindustriales.

(.(3/n+amentos f7sicosEl aire es una ezcla de gases de a&roiadaente de 9N Kol ] de nitr!geno ya&roiadaente de 7@ vol ] de o'geno

El aire contiene/ ade%s/ un ] de di!ido de carbono/ un &e+ue*o ] de gasesnobles coo el arg!n/ ] de 6idr!geno/ ] de ne!n/ ] de 6elio/ ] cri&t!n y ] deen!n.

"ara #acilitar el entendiiento de las leyes #'sicas se incluye a continuaci!n unalista de las agnitudes #'sicas. Los datos corres&onden al (Sistea $nternacionalde Sl?.

(.",Uni+a+es f/n+amenta2es


51/136

Magnitud Diensi!n

obre y s'bolo

Longitud L etro >?Masa M 4ilograo >4g?0ie&o t segundo >s?

0e&eratura 0 elvn >/ = ̂C _79A ?

(.#,Uni+a+es +eri4a+as

Magnitud Diensi!n

obre y s'bolo

Fuerza F eton >?. @ @4g 3s7

Su&er#icie - etro cuadrado >7?Koluen K etro c5bico >A?Caudal >A3s?"resi!n & "ascal >"a?

@"a _ @@bar _ @8"a

(.=,Con4ersi1n +e /n sistema a otro

@ _ @3/N@ 4g# _ @3/N@ 4&

@ 4g# _ @ 4& _ /N@

@ Z _ @3Nl4g

@ 4g _ /N@ Z

@ W _ 8/@87 4g.3seg

@ 4g3seg _ /N@ W

@ W _ 8/88 @A CK.

@ CK. _ 9A W

(.),Ley +e neton


52/136

Fuerza _ Masa -celeraci!n

F _ a

En caso de ca'da libre/ la aceleraci!n >a? es sustituida &or la aceleraci!n noralde la gravedad g /N@ 3s7

(.>,Presi1n&ab?/ esta &resi!n tabi)n es denoinada&resi!n de re#erencia.

La &resi!n su&erior a esta&resi!n de re#erencia es

denoinada sobre&resi!n>`&e?/ ientras +ue la&resi!n in#erior a ella sellaa sub&resi!n >;"e?/observe el siguientediagraa/ o#rece una in#oraci!n detallada al res&ecto,

(.@,Diagrama +e 8resionesLa &resi!n atos#)rica no es constante/ su valor cabia seg5n la ubicaci!n

geogr%#ica y las condiciones eteorol!gicas. La &resi!n absoluta >"abs?/ es elvalor relacionado a la &resi!n cero >en vac'o?/ esta &resi!n absoluta es la sua dela &resi!n atos#)rica %s la sobre&resi!n o sub&resi!n. En la &r%ctica suelenutilizarse sisteas de edici!n de la &resi!n +ue solo indican el valor de lasobre&resi!n `&e. El valor de la &resi!n absoluta >"abs? es %s o enos @ bar>@88 4"a? %s elevado.

El aire/ coo cual+uier gas/ carece de #ora deterinada si se le deja libre/ &eroencerrado en cual+uier recinto ado&ta la #ora de )ste &udiendo ser co&riidoal soeterlo a &resi!n. Si la &resi!n cesa y el recinto auenta su voluen >coolo +ue ocurre en una c6iboba?/ el aire tabi)n lo 6ar% en la isa &ro&orci!n+ue a+u)l.

La ley de Boyle;Mariotte a&licada a gases &er#ectos dice +ue a te&eraturaconstante/ la &resi!n absoluta es inversaente &ro&orcional al voluen/ o sea,


53/136

El voluen de gas en dic6os recintos es inversaente &ro&orcional a la #uerzaa&licada/ o lo +ue es lo iso/ a las &resiones del gas.

(.,Accionamiento con f/er&a constante

La #uerza F ser% &r%cticaente constante aun+ue el v%stago ceda/ tal y coo seuestra en el gr%#ico. Esta #uerza ser% la resultante de ulti&licar la &resi!n de la

red &or la su&er#icie del &ist!n del cilindro.

=tra de las leyes de inter)s es la de Gay;Lussac +ue dice +ue/ a &resi!nconstante/ el voluen ocu&ado &or un gas &er#ecto es directaente &ro&orcional ala te&eratura absoluta del iso.

Donde la te&eratura absoluta se e&resar% en grados elvin.

(.,E2 ca/+a2El caudal +ue circula &or un conducto de un eleento neu%tico es la cantidad deaire +ue atraviesa dic6o conducto en un deterinado tie&o. Generalente see&resa en longitud inutos >l3in? o en etros c5bicos 6ora >A36?.


54/136

".!,A82icaci1n +e 2a ne/m0ticaLas a&licaciones del aire co&riido no tiene l'ites, desde la utilizaci!n/ &or&arte del !&tico/ de aire a baja &resi!n &ara co&robar la &resi!n del #luido en elojo 6uano/ a la ulti&licidad de oviientos lineales y rotativos en %+uinascon &rocesos rob!ticas/ 6asta las grandes #uerzas necesarias &ara las &rensas

neu%ticas y artillos neu%ticos +ue ro&en el 6orig!n.

Las siguientes son a&licaciones del control neu%tico en las industrias,

• -ccionaiento de v%lvulas &ara aire/ agua o &roductos +u'icos.• -ccionaiento de &uertas &esadas o calientes.• Descarga de de&!sitos en la construcci!n/ #abricaci!n de acero/ iner'a e

industrias +u'icas.• -&isonaiento en la colocaci!n de 6orig!n.

• Elevaci!n y oviiento en %+uinas de oldeo.• "ulverizaci!n de la cosec6a y accionaiento de otro e+ui&aiento tractor.• "intura &or &ulverizaci!n.• Sujeci!n y oviiento en el trabajo de la adera y la #abricaci!n de

uebles.• Montaje de &lantillas y #ijaciones en la a+uinaria de ensablado y

%+uinas 6erraientas.• Sujeci!n &ara encolar/ &egar en caliente o soldar &l%stico.• Sujeci!n &ara soldadura #uerte y noral.• =&eraciones de con#orado &ara curvado/ trazado y alizado.

• M%+uinas de soldadura el)ctrica &or &untos.• Ribeteado.• -ccionaiento de cuc6illas &ara guillotinas.• M%+uinas de ebotellado y envasado.• -ccionaiento y alientaci!n de a+uinarias &ara trabajar la adera.• "lantillas de ensayo.• M%+uinas 6erraientas/ ecanizado o alientaci!n de 6erraientas.• 0rans&ortadores de co&onentes y ateriales.• Mani&uladores neu%ticos.• Calibrador auto%tico o veri#icaci!n.• Etracci!n del aire y elevaci!n &or vac'o de &lacas #inas.• 0ornos de dentistas.

#.!,entaas y +es4entaas +e 2a ne/m0tica frente a 2a


55/136

Sectores industriales coo, alientaci!n/ ensablaje y ani&ulaci!n/ sisteasrobotizados o industrias de &rocesos continuo/ son autoatizados/ en gran &arte/neu%ticaente &or las ventajas +ue esta tecnolog'a o#rece/ tales coo,

A. Elasticidad/ &uesto +ue &uede ser alacenada en reci&ientes una vezco&riido.

. o &osee caracter'sticas e&losivas/ aun 6abiendo sido co&riido.. La velocidad de los actuadores es elevada >@3s?.. Los cabios de te&eratura no alteran sus &restaciones.9. Es una t)cnica li&ia >desde el &unto de vista acrosc!&ico?.N. Su coste no es elevado.. Si&li#ica enoreente la ec%nica.

"or lo tanto/ la EA/888 &?/ en la 6idr%ulica noeiste l'ite.

Re&resente un ayor coste &ara la &roducci!n de energ'a.

).!,Generaci1n y a2imentaci1n +e aire com8rimi+o

).(,Com8resor

El co&resor es el co&onente &rinci&al de toda la cadena de &roducci!n de aireco&riido/ noralente/ y a nivel industrial/ se ontan en un recintoes&ecialente acondicionado/ aun+ue eisten tabi)n e+ui&os generadores&ort%tiles de taa*o reducido o ediano +ue se trans&ortan al lugar del consuo.


56/136

El e&leo cada vez %s #recuente de co&resores so#isticados y silenciosos daayor #leibilidad a la instalaci!n. El ruido ya no re&resenta un &roblea/ yade%s/ el &ro&io e+ui&o del co&resor integra re#rigeradores tanto &ara el aireco&riido/ coo &ara el circuito de aceite re#rigerador de la c%ara deco&resi!n.

Los co&resores %s utilizados todav'a son los de )bolos/ debido sobre todo a+ue resultan %s econ!icos y con &restaciones su#icientes &ara el consuoedio industrial.

Dentro de los co&resores giratorios se &ueden enuerar los rotativosulticelulares de arc6a silenciosa y de conce&ci!n %s oderna/ el de tornillo yel de u*a/ abos uy silenciosos tabi)n.

El caudal suinistrado &or el co&resor debe ada&tarse al consuo general delos di#erentes eleentos de trabajo de la &lanta industrial/ y en cuanto a la &resi!n/lo +ue se 6ace es regularla a la salida entre unos valores %ios y 'nios/ +uecontrolan los &resostato.

>.!, Ti8os +e man+o

Los eleentos de ando de un circuito son los +ue se interconeionan entre s'&ara gobernar a los otrices o de aniobra.

Seg5n su estructura se consideran dos ti&os de ando claraente di#erenciados,ando neu%tico &uro y ando electroneu%tico. El &riero utiliza s!loeleentos de aire co&riido sin &artici&aci!n alguna de &arte el)ctrica/ y elsegundo re+uiere co&onentes el)ctricos con su corres&ondiente circuito el)ctricoy/ a veces/ eleentos electr!nicos tabi)n.

Las ventajas de los andos neu%ticos son evidentes/ ya +ue se utiliza un s!loti&o de energ'a, la neu%tica.


57/136

Eje&lo de ando neu%tico. Eje&lo de ando el)ctrico

Donde no llega el ando neu%tico/ y a veces &or i&erativo de la %+uina/ seutiliza el ando electroneurn%tico/ coo el ostrado en la #igura AN/ donde secobinan las dos energ'as/ la neu%tica y la el)ctrica.

El tie&o de res&uesta es otro #actor +ue debe considerarse/ ya +ue el andoneu%tico es %s r%&ido/ &ero &ara distancias entre el ando y el distribuidor nosu&eriores a unos dos etrosY &ara distancias ayores/ la ra&idez de res&uestade los circuitos el)ctricos es su&erior.

En la iagen se uestra undiagraa secuencial donde cadaoviiento del v%stago de loscilindros de&ende de la #aseanterior. -s' &ues/ todo el ciclo sedesarrolla co&leto si las distintaseta&as se cu&len de #orasucesiva y &eriten la transici!n ala siguiente. Estos circuitos/

aun+ue son %s #iables +ue los&rograados/ re+uieren tabi)nayor n5ero de ca&tadores dese*al y ade%s no eiste&osibilidad de cabio en la secuencia si no se e#ect5an odi#icacionesi&ortantes en el circuito. Este tea lo abordareos con %s detalle en la unidadK.


58/136

Circuito con secuenciador neu%tico.

>.(,E2ementos +e sistemas ne/m0ticos

-+u'/ se &uede observar/ la anera coo se clasi#ican cada eleento en uncircuito sea neu%tico o electroneu%tico/ en #unci!n la acci!n +ue realizan.Iasta a6ora/ solo 6eos estudiado la &arte de generaci!n y abasteciiento deaire a &resi!n/ en las siguientes unidades/ estudiareos a #ondo cada eleento/as' coo tabi)n el signi#icado de su sibolog'a.

>.",Estr/ct/ra +e sistemas ne/m0ticos y f2/os +e 2as sea2es

La utilizaci!n correcta del control neu%tico re+uiere un conociiento adecuadode los co&onentes neu%ticos y de su #unci!n/ &ara asegurar su integraci!n enun sistea de trabajo e#iciente. -un+ue noralente se es&eci#i+ue el controlelectr!nico usando un secuenciador &rograable u otro controlador l!gico/ sigue

siendo necesario conocer la #unci!n de los co&onentes neu%ticos en este ti&ode sistea.


59/136

7

@ A

-+u' se uestra el orden +ue llevacada eleento en un circuito en #unci!nde la acci!n +ue realizar%. La ubicaci!nadecuada de cada dis&ositivo/ aseguraun sistea de trabajo e#iciente.

>.#,Pr0cticas +ee2ectrone/matica


60/136

7

@ A

C 8 ]

C 8 ]

7

@ A

7

@ A

@ @7

C 8 ]

C

8 ]

7

@

@ @

7

7? Mando directo de un cilindro de si&le e#ecto con retorno &or uelle/activado &or edio de una v%lvula A37 C de accionaiento anual yretorno &or uelle/ con regulaci!n de la velocidad de salida y de entrada.

Describa el #uncionaiento,

A? Mando directo de un cilindro de si&le e#ecto con retorno &or uelle desde tres&untos di#erentes activado &or edio dev%lvulas A37 C de accionaiento anual yretorno &or uelle/ actuando sobre #unciones([=[ y con regulaci!n de la velocidad desalida y de entrada.

Describa el #uncionaiento,

>.#,Pr0cticas +e e2ectrone/matica


61/136

"ractica @

Control siult%neo de dos cilindros de si&le e#ecto

"ractica 7

Control deun cilindro desi&le e#ectos con autoretenci!n el)ctrica

"ractica A

Control de dos cilindros de doble e#ecto/ e&leando sensores y #inales de carrera.

B 7

C

@

A

b@

@ @

@

`7K

8K

@ 7

7

7

@ A

@

7@

A

@ @

@

`7K

8K

SE0

RESE0

@

@ 7 A

7A


62/136

@.!,ACTIIDADES DE AUTOEALUACIÓN

Lea nuevaente el anual/ analice la in#oraci!n y res&onde las siguientes&reguntas.

E&li+ue

7

@

A

@

7

@

A

7 A

7@

A

B@ B7S@ S7

B7 B@

A@ 7

S @ 7

S@

7@

SASA

`7K

8K

@

S7

A

A

@ 7

A N

AN

@8


63/136

@? u) es la neu%tica

7? u) entiendes &or electroneuatica

A? Q"or +u) es i&ortante tratar el aire a la salida del &roceso de co&resi!n

? QCu%l es la #unci!n +ue realizan los acuuladores interedios en una red dedistribuci!n

? QCu%l es el trataiento #inal +ue se le da al aire de la red/ inediataente antes+ue lleguen a los circuitos neu%ticos

? Qu) di#erencia eiste entre el co&resor de )bolo y el co&resor de tornillo

9? QE&lica/ cu%l es la #unci!n de la unidad de anteniiento en los sisteas dealientaci!n de &resi!n

N? Montar un circuito electroneuatico y &oner en &r%ctica conociientosad+uiridos en la unidad.

Uni+a+ ). Insta2aci1n +e sistemas +e contro2 +e 8otencia.

(.! , Intro+/cci1n a 2a e2ectr1nica +e 8otencia.

En los inicios de la industrializaci!n y la autoatizaci!n se i&leentaroneleentos de control +ue no &ose'an inteligencia en lo absoluto y era trabajo duroy etenuante de los ingenieros y t)cnicos el dise*ar/ instalar y brindar servicios deso&orte y anteniiento. Los &rieros eleentos el)ctricos #ueron ca&acitores/

inductores y resistencia +ue en arreglos uy elaborados lograban realizar trabajosde (control[ y obtener un sistea #uncional/ &or lo general estos circuitos uc6osetros cuadrados de taa*o y consu'an altos niveles de corriente en voltajes+ue 6oy en d'a se consideran altos &ara el control.

Eventualente/ con el avance de la electr!nica y la i&leentaci!n de losseiconductores/ se obtuvieron arreglos con dis&ositivos ejorente ada&tables


64/136

&ara 6acer de controladores y +ue a su vez consu'an uc6o enos energ'a ensu trabajo/ las #!rulas &ara calcular y diagraas las instalaciones se vieron&aulatinaente %s sencillos en co&araci!n con sus antecesores.

".! , Transistores y +io+os +e 8otencia.

En esencia #uncionan de igual anera +ue los transistores y diodos +ue ya 6asestudiado siendo la 5nica di#erencia sustancial los valores de voltajes y corrientescon las +ue &ueden trabajar. L!gicaente +ue al trabajar con ayores agnitudesse le debe suar ayores te&eraturas y esto 6ace +ue #'sicaente sedi#erencien con #acilidad.

Dio+os +e 8otencia

Curva caracter'stica de un diodo

Ti8os +e +io+os +e 8otencia

Diodos recti#icadores &ara baja #recuencia

-&licaciones, ; Recti#icadores de red.

; Baja #recuencia 8 Iz.

Diodos r%&idos >#ast? y ultrarr%&idos >ultra#ast?

-&licaciones, ; Conutaci!n a alta #recuencia > a 78 Iz?

; $nversores

;


65/136

; Convertidores.

; Diodos de libre circulaci!n.

; Cargadores de bater'as.

Diodos &ara a&licaciones es&eciales >alta tensi!n?,

-&licaciones, ; -&licaciones de alta tensi!n.

Diodos &ara a&licaciones es&eciales >alta corriente?,

-&licaciones, ; -&licaciones de alta corriente.

-&licaciones de diodos

Dio+os rectifica+ores em82ea+os como con4erti+ores AC,DC


66/136

El #uncionaiento y utilizaci!n de los transistores de &otencia es id)ntico al de lostransistores norales/ teniendo coo caracter'sticas es&eciales las altastensiones e intensidades +ue tienen +ue so&ortar y/ &or tanto/ las altas &otencias adisi&ar.

Ti8os +e transistores +e 8otencia

Entre los %s counes &odeos encionar,

• 0ransistores bi&olares.

• 0ransistores uni&olares o FE0 >0ransistor de E#ecto de Ca&o?.

La di#erencia entre un transistor bi&olar y un transistor uni&olar o FE0 es el odode actuaci!n sobre el terinal de control. En el transistor bi&olar 6ay +ue inyectar una corriente de base &ara regular la corriente de colector/ ientras +ue en el FE0el control se 6ace ediante la a&licaci!n de una tensi!n entre &uerta y #uente.Esta di#erencia viene deterinada &or la estructura interna de abos dis&ositivos/+ue son substancialente distintas.

Es una caracter'stica co5n/ sin ebargo/ el 6ec6o de +ue la &otencia +ueconsue el terinal de control >base o &uerta? es sie&re %s &e+ue*a +ue la&otencia anejada en los otros dos terinales.

En resuen/ destacaos tres cosas #undaentales,

• En un transistor bi&olar $B controla la agnitud de $C.

• En un FE0/ la tensi!n KGS controla la corriente $D.

• En abos casos/ con una &otencia &e+ue*a &uede controlarse otrabastante ayor.

Transistores -KT

Los transistores de &otencia disi&an grandes cantidades de &otencia en susuniones entre colector y base. La &otencia disi&ada se convierte en calor/ +ueeleva la te&eratura de la uni!n >0Z?. Dic6a te&eratura no debe su&erar un%io es&eci#icado +ue &ara el silicio es de @8XC a 788XC.

El #abricante de un transistor de &otencia suele es&eci#icar/ la %ia disi&aci!nde &otencia a una te&eratura abiente 0- >+ue &or lo general es de 7XC? eintenta disinuir la &otencia disi&ada ediante el dise*o del enca&sulado.


67/136

Enca&sulado ti&o TO#

0abi)n se &uede reducir considerableente el calor generado al aire libreediante el uso de disi&adores de calor >su&er#icies et%licas etendidas? yaletas.

%o+os +e tra?ao

Eisten cuatro condiciones de &olarizaci!n &osibles. De&endiendo del sentido o

signo de los voltajes de &olarizaci!n en cada una de las uniones del transistor &ueden ser , Gra#ico 7

Modos de trabajo

Regi1n acti4a +irecta, Corres&onde a una &olarizaci!n directa de la uni!n eisor ; base y a una &olarizaci!n inversa de la uni!n colector ; base. Esta es la regi!nde o&eraci!n noral del transistor &ara a&li#icaci!n.

Regi1n acti4a in4ersa, Corres&onde a una &olarizaci!n inversa de la uni!neisor ; base y a una &olarizaci!n directa de la uni!n colector ; base. Esta regi!nes usada raraente.

Regi1n +e corte, Corres&onde a una &olarizaci!n inversa de abas uniones. Lao&eraci!n en )sta regi!n corres&onde a a&licaciones de conutaci!n en el odoa&agado/ &ues el transistor act5a coo un interru&tor abierto >$C 8?.

Regi1n +e sat/raci1n, Corres&onde a una &olarizaci!n directa de abasuniones. La o&eraci!n en esta regi!n corres&onde a a&licaciones de conutaci!n


68/136

en el odo encendido/ &ues el transistor act5a coo un interru&tor cerrado >KCE8?.


69/136

Se &uede encontrar M=SFE0 de baja &otencia en algunos circuitos discretos &erosu uso &rinci&al es en circuitos integrados/ &ara a&licaciones de alta &otencia estose encuentran a&liaente utilizados en a&licaciones +ue controlan otores/l%&aras/ dis+ueteras/ i&resoras/ #uentes de alientaci!n/ etc. En estasa&licaciones/ el M=SFE0 se denoina FE0 de "otencia.

Ti8os +e %OS3ET

Eisten b%sicaente dos ti&os de dis&ositivos M=SFE0,

@. Canal n7. Canal &

El s'bolo gra#ico &ara estos M=SFE0 se uestra a continuaci!n/ con el nobrede cada una de sus terinales.

Caracter7sticas E26ctricas y 37sicas

Cuando la tensi!n de &uerta es nula/ la corriente entre el drenador y la #uente es

nula/ &or esta raz!n el M=SFE0 est% en noralente en corte cuando el K GS _8K. La 5nica #ora de obtener corriente es ediante una tensi!n de &uertasibolizada en la ayor'a de los casos coo KGS>on?/ cuando KGS es enor +ueKGS>on? la corriente de co&uerta es nula. "ero cuando K GS es ayor +ue KGS>on? seconecta la #uente al drenador y la corriente de drenador es grande.

Los M=SFE0 tienen un aislante +ue i&ide la corriente de &uerta &ara tensionestanto &ositivas coo negativas. Esta ca&a debe ser ca&az de &ro&orcionar %scontrol sobre la corriente de drenaje &ero &uede destruirse si se a&lica una tensi!n&uerta #uente ecesiva

"or eje&lo,

a? de `3; 78K. Si la tensi!n &uerta #uente es %s&ositiva +ue 78K o %s negativa +ue ;78K/ esta ca&a se destruir%.


70/136

-&arte de la a&licaci!n ecesiva de este voltaje/ esta ca&a se &uede destruir si seretira o se inserta un M=SFE0 en un circuito ientras la alientaci!n est%conectada.

De cual+uiera de estas dos aneras se destruir% el M=SFE0.

E2 transistor %OS3ET como interr/8tor


71/136

Re&resentaci!n de un M=SFE0

Sin ebargo no 6ay +ue tratar de co&arar las terinales del M=SFE0 con la deun transistor ya +ue ellas cu&len con di#erentes #unciones y lo ejor &ara ver losnobres de las terinales es un libro de ree&lazo &ara estar seguro.


72/136

Si no sucede as' &uede darse el caso +ue el M=SFE0 no 6aga la conutaci!n delcabio de estado o este en cortocircuito en todas sus terinales &or lo cualestareos en &resencia de un M=SFE0 da*ado y 6abr% +ue sustituirlo &or otro deigual caracter'sticas.

=.! , SCR FSi2icon Contro22e+ Rectifier' en es8ao25 Rectifica+or contro2a+o +e si2icio.

Teor7a y o8eraci1n +e 2os SCR -ct5a coo un interru&tor/ cuando esta encendido >=?/ es un interru&tor cerradoy la corriente &uede #luir de -=D= a C-0=D= >&resenta una baja resistenciaentre - y ?/ cuando est% a&agado >=FF?/ act5a coo un interru&tor abierto y no#luye corriente de -=D= a C-0=D= >&resenta una alta resistencia entre - y ?.

Caracter7sticas e26ctricas y f7sicas

En los circuitos se usa en serie con la carga &ara controlar corriente eje&lo,

En donde la #uente &uede ser de C- de 8 Iz o de CD en circuitos es&eciales de&rotecci!n.

Si la #uente es de C- el SCR &asa cierta &arte del ciclo en = y el resto del tie&oen =FF/ &ara 8 Iz el tie&o del ciclo es de @.9 s y es este tie&o el +ue

tiene +ue dividirse en el tie&o de estado = y el tie&o de estado =FF.

Coo lo sugiere su nobre el SCR es un recti#icador/ &or lo +ue &asa corrientedurante un seiciclo de la #uente de -C. Esto signi#ica la itad de un ciclo tiene&olaridad $KERS- evitando +ue &ase cual+uier corriente a la carga de all' +uesean necesarios dos t)rinos &ara describir su co&ortaiento.


73/136

@. -ngulo de Conducci!n >?, Es el n5ero de grados de un ciclo de C-durante los cuales el SCR esta encendido.

7. -ngulo de Retardo de Dis&aro >f?, Es el n5ero de grados de un ciclo deC- +ue transcurren antes de +ue el SCR sea encendido.

Estos t)rinos deterinan la &orci!n del tie&o en el cual va a #luir corriente a la

carga.- Si est% en conducci!n durante un tie&o &e+ue*o/ la Corriente a la carga

es &e+ue*a.- Si &eranece en conducci!n durante un tie&o %s largo la corriente en la

carga es ayor.En abos casos el %ngulo de dis&aro y el de conducci!n &ueden ajustarse &aralograr el control a la carga/ &or su&uesto estos t)rinos est%n basados en lanoci!n de +ue el tie&o total del ciclo en los SCR es de @N8 o es decir,

f ` _ @N8o y ciclo es N.AA s

3ormas +e on+as t78icas +e2 4o2tae 4a y e2 4o2tae en 2a carga +e /n SCR

Qu) condici!n causar'a la corriente ayor/ un %ngulo de dis&aro de A8 o o un%ngulo de retardo de dis&aro de o

Caracter7stica +e com8/erta +e 2os SCR

La cantidad de tie&o en = u =FF es controlada &or la terinal de co&uerta/dis&arando un &ulso corto de corriente a esta terinal/ esta corriente #luye entre laco&uerta y el c%todo y se siboliza &or $G0/ la ayor'a de los SCR re+uieren una

corriente de co&uerta entre >8.@ y 8 -? y dado +ue 6ay una uni!n PNest0n+ar entre co&uerta y c%todo el voltaje debe ser de 8.9 K


74/136

Cantidad de tie&o = u =FF


75/136

Mejoran el control de co&uerta y el %ngulo de retardo de dis&aro &uede ser ajustado a %s all% de 8o bas%ndose en las &ro&iedades del ca&acitor de carga ydescarga/ de nuevo R7 deterina el %ngulo de retardo de dis&aro/ en ocasionesse utilizan redes de resistencia y redes dobles RC.

A82icaciones 8r0cticas con SCR


76/136

@. Koltaje de ru&tura directo KF/ es el voltaje arriba del cual el SCR entra enconducci!n.

7. Corriente de sosteniiento $I/ es el valor de la corriente &or debajo del cualel SCR conuta del estado de conducci!n al de la regi!n de blo+ueodirecta.

A. El tie&o de dis&aro o encendido >t dis&aro?.. La te&eratura de la uni!n >0 j? y la te&eratura del enca&sulado >0C?.

-de%s de estas caracter'sticas se uestra la estructura #'sica del dis&ositivo consus diensiones y la #ora del enca&sulado coo lo uestra la siguiente #igura.

Construcci!n del enca&sulado del SCR

Com8ro?aci1n +e SCR -&licar la borna &ositiva del ult'etro al %nodo y la negativa al c%todo seg5n#igura hco&robaci!n>a?/ y sin dejar de 6acer contacto tocar con la borna&ositiva la &uerta y soltar y ver si se 6a dis&arado/ el SCR conducir% ientras no

se desconecte ninguna borna del ult'etro ya +ue este es ca&az de antener la corriente de sosteniiento.

Co&robaci!n >a?

En algunas ocasiones la edici!n con el ult'etro se co&lica ya +ue este no esca&az de &ro&orcionar la corriente necesaria &ara antenerlo conduciendo/ si estees el caso &odeos utilizar el siguiente circuito &ara co&robar su #uncionaientoFigura co&robaci!n >b?.


77/136

Co&robaci!n >b?

-l a&licar un &ulso oent%neo a la co&uerta del SCR con la bater'a de @. K6aceos +ue este conduzca y s

manual inst. electric electronica mf027-2(versio16!10!2015)

Documents