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I. INFORMACIÓN GENERALApellidos y Nombres: dante Vargas bellido Dirección Zonal/CFP: INDEPENDENCIA Carrera: ELECTRICISTA INDUSTRIALII. PLANIFICACIÓN DEL TRABAJON° ACTIVIDADES FECHAS DE AVANCEDIAS 12/11 16/09 17/09 21/09 24/09 26/09 27/1 INFORMACIÓN GENERAL2 PLANIFICACIÓN3 PREGUNTAS GUIA4 PROCESO DE ...

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TRABAJO FINAL DEL CURSO

INFORMACIÓN GENERAL

I.

Apellidos y Nombres: dante Vargas bellido Dirección Zonal/CFP: INDEPENDENCIA Carrera: ELECTRICISTA INDUSTRIAL PLANIFICACIÓN DEL TRABAJO

II. N°

ACTIVIDADES DIAS

1

INFORMACIÓN GENERAL

2

PLANIFICACIÓN

FECHAS DE AVANCE 12/11

16/09

17/09

21/09

24/09

26/09

27/09

3 PREGUNTAS GUIA 4

PROCESO DE EJECUCIÓN Y PLANTIAMIENTO.

5

DIAGRAMAS DE CADESIMU

6 DIAGRAMA DE TIEMPO LISTADO DE RECURSOS NECESARIOS 8 PRESUESTO 7

9 CONCLUSIONES III.

PREGUNTAS GUIA Durante la investigación de estudio, debes obtener las respuestas a las siguientes interrogantes: Nº PREGUNTAS 1

Indicar las principales diferencias entre la corriente directa y la corriente alterna.

2

Defina que es Potencia activa, Potencia reactiva y Potencia aparente en sistemas trifásicos Describir el funcionamiento del relé térmico de protección.

3 4

Según su funcionamiento los temporizadores pueden ser a la conexión y a la desconexión, describir cada uno de ellos. 5

Indicar los principales tipos de arranques de motores eléctricos trifásicos y en que solución se podrían utilizar

TRABAJO FINAL DEL CURSO

HOJA DE RESPUESTAS A LAS PREGUNTAS GUÍA Indicar las principales diferencias entre la corriente directa y la corriente alterna. ¿Cuál es diferencia entre Corriente Directa (DC) Y Corriente Alterna (CA)? La diferencia entre ambas es como se mueven los electrones dentro del material. Corriente continua: El flujo de la corriente eléctrica se da en un solo sentido. ... Corriente Alterna: El flujo eléctrico se dan dos sentidos, alternando uno y otro. La corriente alterna es el flujo de carga eléctrica que varía en dirección, con cambios en el voltaje y la corriente. La corriente directa es un flujo eléctrico que se mantiene constante y no hay cambios en el voltaje. Defina que es Potencia activa, Potencia reactiva y Potencia aparente en sistemas trifásicos Potencia Activa: es potencia que hace un trabajo real: creando calor, operando una carga, etc. La potencia activa es aquella que se disipa o realiza el trabajo útil en el circuito se conoce como potencia activa. Se mide en vatios o megavatios. La potencia activa se denota con el alfabeto en mayúscula P. El valor medio de la potencia en el circuito viene dado por la expresión. Potencia Reactiva: es potencia en la cual la corriente, está fuera de fase con respecto al voltaje y el producto volts por los amperes no hace trabajo real. La potencia reactiva es la componente de la potencia que pulsa a 90º con la tensión. El trabajo neto que realiza a lo largo del tiempo es nulo. La energía absorbida en un semiperiodo se almacena dentro de la carga en forma de campo magnético o eléctrico, y se cede íntegramente en el siguiente semiperiodo. La Potencia Aparente: es la combinación matemática de las dos. La potencia aparente, aplicada a un circuito eléctrico de corriente alterna, es aquella suma de la energía que transforma dicho circuito en forma de calor y la energía utilizada para formar campos eléctricos y magnéticos a través de todos sus componentes. Describir el funcionamiento del relé térmico de protección Al encender el motor se energiza la bobina magnética y el motor comienza a funcionar. Al recibir la corriente, tanto la resistencia de calentamiento como la lámina bimetálica del motor se calientan. Ante un paso normal de corriente la dilatación de la lámina es mínima y permite el normal funcionamiento del motor. Según su funcionamiento los temporizadores pueden ser a la conexión y a la desconexión, describir cada uno de ellos. Un temporizador es un aparato con el que podemos regular la conexión ó desconexión de un circuito eléctrico después de que se ha programado un tiempo. ... El tiempo es determinado por una actividad o proceso que se necesite controlar. Indicar los principales tipos de arranques de motores eléctricos trifásicos y en que solución se podrían utilizar A partir de los aspectos constructivos y sus parámetros básicos, se continuará con la forma de arrancar e invertir el sentido de giro. Si bien se enunciaron las formas de arrancar, a continuación se tratará particularmente el denominado “estrella-triangulo”, luego de lo cual se expondrá sobre la forma de invertir el sentido de giro, como lo exigen algunas aplicaciones, debido a las características del equipo impulsado, no sin descuidar las implicancias que tienen estas disposiciones para las instalaciones eléctricas que los alimentan. Tipos de arranque de los motores eléctricos trifásicos:

Arranque de tensión reducida Existen diversas formas constructivas, la más simple es la llamada “estrella-triángulo”, otras pueden ser: emplear resistencias estatóricas, mediante transformador de arranque y con dispositivos electrónicos como lo son los denominados “arrancadores suaves”. Arranque estrella-triangulo automático Constructivamente, se pueden tener tres disposiciones para este método: la clásica del tipo electromecánico

TRABAJO FINAL DEL CURSO automático, electromecánico manual y de estado sólido. Las consideraciones funcionales que se hagan son idénticas para todos ellos, porque básicamente este sistema consiste en suministrarle alternativamente dos tensiones a los bobinados del estator mediante una conmutación apropiada. Las conexiones en los bornes de la caja de conexión para un caso Arranque estrella-triangulo manual En la figura 6 se muestra el circuito de un arranque estrella-triángulo electromecánico de accionamiento manual, para lo cual es necesario emplear un interruptor-conmutador fabricado especialmente para esta función y que se puede encontrar fácilmente en el mercado local.

IV. PROCESO DE EJECUCIÓNY PLANEAMIENTO TEMA: AUTOMATIZACIÓN DE PORTÓN ELÉCTRICO OBJETIVO DEL TRABAJO Al finalizar el módulo formativo el estudiante será capaz de instalar, reparar y dar mantenimiento a tableros industriales de control de motores AC en plantas industriales, cumpliendo las normas técnicas, las normas de seguridad y salud en el trabajo y actuando de manera responsable con el medio ambiente. PLANTEAMIENTO DEL TRABAJO La empresa MIT AUTOMATICA se dedica a realizar proyectos de integración de sistemas de automatización, por tal motivo es contratada para realizar la automatización del funcionamiento de un portón eléctrico, para lo cual solicita jóvenes aprendices que estén cursando el III semestre de la carrera de Electricidad Industrial para que realicen el diseño del automatismo eléctrico, el funcionamiento es de acuerdo a lo indicado:

• • • • • • •

La apertura y cierre se realiza mediante un motor trifásico, controlado por un sistema de inversión de giro basado en contactores. Al accionar el pulsador de marcha, la puerta se abre hasta que se acciona el final de carrera 2. En esa situación debe permanecer 10 segundos, hasta que comienza el proceso de cierre. Cuando la puerta ha cerrado completamente, se acciona el final de carrera 1 y se detiene la secuencia. Si cuando la puerta está cerrando, alguien acciona el pulsador de marcha, se abre de nuevo repitiendo el proceso descrito anteriormente. El sistema trabaja con un motor trifásico de las siguientes características: Potencia: 5HP Voltaje: 220 V Frecuencia: 60Hz. Factor de potencia: 0.89 Rendimiento:0.89 Velocidad: 1780 RPM.

Restricciones: El sistema deberá de garantizar un sistema de protección. Por ello, se deberá de cumplir:

•

El sistema se deberá de detener al activarse el relé térmico de protección, además tendrá un piloto indicando que el sistema de protección esta activado.

•

Se tendrá que instalar un pulsador de parada de emergencia para detener el sistema en cualquier momento.

•

La apertura o cierre se realizará además desde una segunda estación.

TRABAJO FINAL DEL CURSO Problema: Se deberá de realizar las siguientes actividades en la implementación de la automatización.

1) Realizar el diagrama espacio-tiempo del sistema. 2) Realizar el diseño del circuito de control o mando. 3) Realizar el diseño del circuito fuerza. 4) Realizar el dimensionamiento de contactores, relé térmico, disyuntor, pulsadores, pilotos de señalización, etc. 5) Simular en software.

1. Elaborar el esquema del circuito de potencia y de control - KM1 (sentido horario) - KM2 (sentido antihorario) 2. Verificar los elementos de ambos circuitos - continuidad - aislamiento - contactos - bobina - conexiones - especificaciones técnicas

3. Realizar el montaje del proyecto 4. Conectas los elementos 5. Realizar pruebas -

En primera instancia activar los disyuntores unipolares y el tripolar del motor

-

Presiono de cualquier estación -S3 o -S4 para accionar energizando 10seg. la bobina KM1 y el piloto quien muestra que el motor fue accionado. Haciendo que la puerta se cierre todo.

-

Cuando tengamos la puerta cerrada, se acciona el final de carrera 1 y se detiene la secuencia. -S1 o -S2

-

Si cuando la puerta está cerrando, alguien acciona el pulsador de marcha, se abre de nuevo repitiendo el proceso descrito anteriormente.

-

Mide la tensión entre líneas, amperaje en cada línea y velocidad del motor.

TRABAJO FINAL DEL CURSO

V.

DIBUJO / ESQUEMA/ DIAGRAMA

TRABAJO FINAL DEL CURSO CIRCUITO DE POTENCIA Dante vargas bellido

CIRCUITO DE CONTROl Dante vargas bellido

TRABAJO FINAL DEL CURSO

VI.

LISTA DE RECURSOS

RECURSOS NECESARIOS INSTRUCCIONES: completa la lista de recursos necesarios para la ejecución del trabajo. SELECCIÓN DE MATERIALES PARA LA INSTALACIÓN DE MOTORES ELÉCTRICOS TRIFASICOS DE INDUCCIÓN CON INVERSIÓN DE GIRO. Motor

Potencia

Tensión

Eficiencia

Factor de potencia

M1- 3Ø

5HP

220V

0,89

0,89

r.p.m.

Distancia al tablero

1780 rpm

1. Cálculo de la corriente nominal del motor ( ��) : In =

5HP ×746 Watts √3 ×220V ×0,89×0,89 1HP ×

In = 12,358 A

2. Cálculo de la corriente de fase (��) : In

l

If

→

If

√3 If = 7,13 A

3. Disyuntor motor Id

In

→

d

I ≥ 12 ,358 A

12m

TRABAJO FINAL DEL CURSO 4. Contactores Ik1

In

→

k1

I

A

contactos de 12,358 A, tensión de bobina 220V y contactos auxiliares NC Y NA

5. Relé térmico diferencial • Regulación mínima: �� �� = �� × 0,8 = 12,358 × 0,8 = 9,89 � • Regulación máxima: �� �� = �� ÷ 0,8 = 12,358 ÷ 0,8 = 15,45 �

6. Seleccionaremos los conductores de alimentos del tablero al motor • Motor al tablero ( R – S – T y Tierra) : 4 conductores • Cappacidad de corriente en los conductores THW es de 20 A • El conductor seria N°12 AWG • Sección transversal : 3,310 mm2 • Máximo numero de conductores: 6 • En las tablas 2 y 3 (se estará mostrando en los anexos) estará los factores de corrección por temperatura y por agrupamiento de conductores en tubo. �� � � × �, �� × �, � = ��, ��

��� �

7. Calculo por caída de tensión �, ���� × ��, ��� × �� × �, �� × ��� ∆� = �, ��� × ��� ∆� = �, ���% < �% 8. Selección de tubería • Para 4 conductores 12AWG le corresponde ¾” PVC (TABLA ) 9. Lamparas de señalización • •

luz piloto de emergencia (rojo) 220V / 60Hz luz piloto de señalización de arranque (verde) 220V / 60Hz

10. Selección de los pulsadores • 01 pulsador NA

TRABAJO FINAL DEL CURSO • 01 pulsador NC

1. MÁQUINAS Y EQUIPOS •

1 motor Trifásico 5HP – 220V IE1 Siemens

3. HERRAMIENTAS E INSTRUMENTOS •

Alicate de corte

•

Pinza Amperimétrica Fluke 375 600A AC/CC

•

Cuchilla o tijeras

•

Multimetro Fluke 175 - 87V

5. MATERIALES E INSUMOS

TRABAJO FINAL DEL CURSO •

Cables eléctricos flexibles 3.310 mm2 12AWF

•

Cinta aislante Nex-Tape 19720 Indeco

•

1 interruptor magnetotérmico unipolar 1x10A - A9F73110 Schneider Electric

•

1 interruptor magnetotérmico tripolar 3x10A – 220/420 AC Bticino FN830YC10

•

2 contactores tripolares 3x18A GE Energy CL02A310R 15A

•

1 relé térmico NA TESYS 12-18A P/CA Y CC Schneider LRD21 15A

•

1 relé térmico NC 12-18A P/CA Y CC Schneider LRD2115A

•

1 pulsador de paro rojo Schneider Electric XB4BS8444

•

1 pulsador de marcha Schneider Electric XB4BA61

•

1 relé térmico clase 10A Schneider LRD12 15A

•

2 contactos NA y 1 auxiliar Schneider Electric LC1D12M7 15A

•

2 contactos NC y 1 auxiliar Schneider Electric LC1D12M7 15A

•

2 contactos de accionamiento temporizados, un de cierre y otro de apertura.

•

1 finales de carrera NA XCKL121 Schneider Electric

•

1 finales de carrera NC XCKL121 Schneider Electric

•

1 luz piloto de señalización (verde) Schneider Electric XB4BVB

•

1 luz piloto de emergencia (rojo) Schneider Electric XB4BVB4

TRABAJO FINAL DEL CURSO

PRESUPUESTO

RECURSOS Y MARCA

PRECIO

CANTIDAD

MONTO

MOTOR TRIFASICO 5HP – 220V IE1 Siemens

3400

1

3400

ALICATE DE CORTE

12

1

12

PINZA AMPERIMETRICA FLUKE 375 600A

239,90

1

239,90

CHUCHILLA

5

1

5

MULTIMETRO FLUKE 175 – 87V

400

1

400

Cables eléctricos flexibles 3.310 mm2 12AWF 3 ROLLOS

182,80

3

548,4

Cinta aislante NexTape 19720 Indeco

6,90

1

6,90

Interruptor magnetotérmico unipolar 1x10A A9F73110 Schneider Electric

90,65

1

90

1 interruptor magnetotérmico tripolar 3x10A – 220/420 AC Bticino FN830YC10

120,80

1

120,80

Contactores tripolares 3x18A GE Energy CL02A310R

500,33

2

1000,66

Relé térmico NA TESYS 12-18A P/CA Y CC Schneider LRD21

240

1

240

Contactos NA Schneider Electric LC1D12M7

320

1

320

TRABAJO FINAL DEL CURSO Contactos NC Schneider Electric LC1D12M7

250

1

250

320 Contactos de accionamiento temporizados cierre y apertura

2

640

Finales de carrera NA XCKL121 Schneider Electric

946,66

1

946,66

Finales de carrera NC XCKL121 Schneider Electric

946,66

1

946,66

Luz piloto de señalización (verde) Schneider Electric XB4BVB

241,87

1

241,87

Luz piloto de emergencia (rojo) Schneider Electric XB4BVB4

209,99

1

209,99

TOTAL

8.718,84

VIII. CONCLUSIONES •

Se buscó diversas opciones económicas respecto a la característica del diseño y marcas de componentes.

• • •

Se logró diseñar en software e implementar proyecto según objetivo del proyecto. Se programó y simuló el Sistema de control. Se hizo comparaciones de los presupuestos teniendo en cuenta, que en la implementación del sistema presente la funcionalidad de proyecto modelo. Se concluye que este proyecto a nivel prototipo es de accesible implementación para el buen manejo del uso del estudiantil.

•

TRABAJO FINAL DEL CURSO...