Tarea 2 Fundamentos De Control Y Dispositivos Electromecánicos PDF

Preview

Summary

informe...

Description

Laboratorio de controles eléctricos y automatizacion “Fundamentos De Control Y Dispositivos Electromecánicos.” PRÁCTICA N°1

Integrantes:     

BENITES MANRIQUE, XIOMARA MILAGROS. CUEVA BURGA, DENIS GIAMPIERO FLORES DUEÑAS, ENZO ALDAIR HUAMAN SILVA, HANS KEVIN LEYVA HUAMANI, MARCELO

Profesor Jorge Elías Moscos Sánchez

Grupo L12 (Lunes 9pm -11 pm)

Práctica N° 1 Fundamentos De Control Y Dispositivos Electromecánicos. I. OBJETIVOS   

Que el estudiante conozca el funcionamiento e identifique cada de uno de los elementos de un circuito de control. Obtener destreza en la conexión e interpretación de un circuito, tanto de potencia como de control. Comprobar el funcionamiento de los circuitos.

II. INTRODUCCIÓN Los dispositivos electromagnéticos (contactores, relés de protección, pulsadores, temporizadores, etc.) son elementos que utilizan la inducción electromagnética para accionar ciertos contactos (siendo estos normalmente abiertos ó cerrados), estos suministran un medio seguro, conveniente y económico para controlar ciertos procesos, pero con los avances de la tecnología es tipo de dispositivos está quedando obsoletos, aunque en nuestro medio son muy utilizados aun. Para realizar un sistema de control se debe de tener en cuenta algunas consideraciones entre ellas las más importantes el tipo de motor, la potencia del motor, tipo de alimentación, etc. y tomando en cuenta esto se elegirá el tipo de protección necesaria y la capacidad de corriente de los otros dispositivos, para asegurarse las más óptimas condiciones en el proceso a realizar. El contactor. Es un dispositivo utilizado para establecer o interrumpir un circuito de energía eléctrica repentinamente, tales como el accionar un motor, su funcionamiento es de tipo electromagnético, a continuación se mencionan las partes más importantes de un contactar. 

Contactos principales: Tiene por finalidad cerrar o abrir los contactos del circuito principal, por medio de estos se energiza el dispositivo a controlar.



Contactos auxiliares: Son aquellos que tienen por finalidad el gobierno del contactar y de su señalización los contactos auxiliares pueden ser abiertos o cerrados, el número de contactos auxiliares dependerá del tipo de maniobra a realizar.



La bobina: Es la encargada de producir un campo magnético, el cual origina el accionamiento de los contactos.

Relé Temporizador. La temporización es el retardo calculado apartado a una acción. En este caso se trata de relés cuya bobina está alimentada, ya sea por corriente alterna o por corriente directa, la temporización se consigue insertando un tubo de cobre en el núcleo magnético el núcleo puede tener el espesor de algunos milímetro~ y rodear el núcleo en toda su longitud constituyendo

una camisa (fig.1.1 .1a), o bien puede ser de un diámetro igual al de la base del carrete de la bobina y una longitud limitada y en este caso se denomina camisa ó manguito (fig. 1.1.1 b)

La camisa o el manguito de cobre actúan como una espera en corto circuito; La corriente inducida en esta espira corto circuitada se opone a las variaciones de flujo que las han originado lo que provoca un efecto de retardo. Con los relés de camisa se obtiene un buen retardo a la desconexión pero aumenta el efecto de atracción. Con los relés de manguito, cuando este esté situado en la parte anterior, es decir en la parte de la armadura (fig. 1.1.1 c) significa que la bobina está situada más atrás y esto reduce la eficacia de esta también en la atracción, es decir que se obtiene un retardo tanto en la conexión como en la desconexión.

Si el manguito está situado en la parte posterior se obtiene solamente un retardo a la desconexión dada la posición de la bobina respecto a la armadura. Relé de Protección. En las instalaciones eléctricas industriales, el equipo eléctrico y sobre todo los motores eléctricos se encuentran sometidos a duras condiciones de trabajo por lo que resulta necesario diferentes tipos de protección, para evitar fallas en su funcionamiento y reducir al mínimo las posibles averías. Las perturbaciones contra las que debe tomarse medidas de protección son:    

Sobre cargas. Cortocircuitos. Subtensiones. Sobretensiones.

El funcionamiento general de los relés de protección es tal que al sobrepasar o descender por debajo de un valor, la magnitud de acción que ellos vigilan, introducen un disparo del interruptor de potencia. La orden de accionamiento puede ser instantánea o bien con un retardo previamente determinado o dependiendo de la magnitud de acción. Pulsadores y Luces Piloto. Los pulsadores se emplean para la maniobra de contactares y combinaciones de · ellos, para abrir o cerrar circuitos auxiliares, para la señalización, para el montaje de relés, etc. A continuación se mencionan las partes de las cuales consta un pulsador, las cuales son esencialmente dos.  

Botón pulsador. Cámara de contactos.

Las luces piloto se utilizan para la indicación o señalización de maniobras indican el estado de algunos elementos cuando se está realizando algún tipo de proceso. Diagramas. En los modernos sistemas de mando manual y automático (sobre todo automático) están compuestos por muchos elementos por lo que entrarían las correspondientes dificultades, no solamente en el estudio de estos esquemas, sino también en la lectura de los esquemas ya establecidos previamente. Ante todo cabe destacar la división de los circuitos que se encuentran en dos grandes grupos. 1. Circuitos principales. En los que se destaca circuitos de potencia de motores y generadores. Para facilitar su lectura en los esquemas, se trazan con líneas gruesas, generalmente en la parte superior, partiendo de rectas horizontales cuyo número depende de la naturaleza de la red de alimentación. 2. Circuitos auxiliares, que comprenden a su vez: a) Circuitos de mando. A los que se conectan las bobinas de contactores, relés, los contactos de los relés, los contactos auxiliares de los contactores, etc. b) Circuitos de protección. Protecciones de sobrecarga, sobretensiones, etc. c) Circuitos de señalización. Dispositivos ópticos, luminosos, acústicos, etc. d) Circuitos de enclavamiento. Se cuentan entre los diferentes motores que constituyen el circuito de potencia. Todos estos circuitos auxiliares se trazan con líneas finas partiendo de dos líneas horizontales, situadas debajo de los circuitos de potencia. Las bobinas de contactores, relés, etc. Están todos a la misma altura y se enlazan con las dos líneas horizontales, mediante rectas verticales que se enumeran de izquierda a derecha.

Simbología. Símbolos: son representaciones gráficas de un elemento o conjunto de elementos, cuya finalidad es la de facilitar la construcción y lectura de esquemas eléctricos, mecánicos, electrónicos, etc. Existen varias normas a nivel internacional, en nuestro país se tienen equipos procedentes de diferentes países, los cuales tienen normas y simbologías propias, por lo que nos vemos en la necesidad de tener conocimientos de las simbologías utilizadas por estos países. En los anexos se presentan tablas de estas simbologías, para los circuitos de control y de potencia según normas DIN, BS, ANSI e IEC (CEI). III. Materiales/Equipo. N° 1 2 3 4 5

Cantidad 2 1 1 2 -

Descripción Contactores Estación de botones pulsadores Temporizador de 220 AC Lamparas de señalización Espiqas v conductores de diferentes tamaños

Código 26A3321-4A S03212-4B S03212-3P S03212-4F -

IV. PROCEDIMIENTO 

PARTE l. EL CONTACTOR

1. Verificar que el equipo este completo en su mesa de trabajo 2. Con el ohmetro verifique el estado del contactor e identifique cada una de sus partes, anote sus observaciones. Es un mecanismo cuya misión es la de cerrar unos contactos, para permitir el paso de la corriente a través de ellos. Esto ocurre cuando la bobina del contactor recibe corriente eléctrica, comportándose como electroimán y atrayendo dichos contactos. Aspecto físico:

Partes de que está compuesto:  Contactos principales: 1-2, 3-4, 5-6. Tienen por finalidad abrir o cerrar el circuito de fuerza o potencia.  Contactos auxiliares: 13-14 (NO) Se emplean en el circuito de mando o maniobras. Por este motivo soportarán menos intensidad que los principales. El contactor de la figura solo tiene uno que es normalmente abierto.  Circuito electromagnético: Consta de tres partes.1.- El núcleo, en forma de E. Parte fija. 2.- La bobina: A1-A2. 3.- La armadura. Parte móvil. Símbolo:

3. Energize el contactor directamente, aplicándole su voltaje nominal directamente a la bobina y anote sus observaciones 4. Arme el circuito de la fig. 1.1.2

Circuito de control básico en CADE SIMU

5. Presione S1A anote sus observaciones

 Una vez desarrollado el circuito de control basico en CADE SIMU, realizamos la simulación, luego de ello procedemos a presionar el pulsador NA S1A, de esa forma cerrando el contactar NA K1M, por lo cual estará activando la bobina K1M.

6. Presione S0Q para apagar el circuito y desconéctelo.



PARTE II. USANDO LAMPARAS DE SEÑALIZACION

1. Construya el circuito de la figura 1 . 1. 3

Circuito básico aplicando lámparas indicadoras en CADE SIMU

2. Presione S1A anote sus observaciones, luego presione SOQ para apagar el circuito



En primer lugar presionamos SIMULAR, luego presionamos el pulsador NA S1A, en la cual podemos observar que el contacto NA K1M se cierra, tambien podemos observar que el contacto NC K1M se abre el cual impide el paso de la corriente, seguidamente podemos observar que gracias al paso de corriente por el contacto NC K2M llega hacia la bobina K1M de igual forma a L1. Finalmente presionamos el pulsador NC SOQ para apagar el circuito.

3. Siga el mismo procedimiento con S1B y desconecte el circuito.

 

PARTE 111. TEMPORIZADOR

1. Con el ohmetro verifique el estado del relé temporizador e identifique cada una de sus partes, anote sus observaciones Partes de un temporizador Cada grupo de temporizador se compone de diferentes partes, se construyen de diversas maneras y tienen principios de funcionamiento paralelos. Los temporizadores mecánicos suelen componerse con resortes, tuercas y engranes, mientras que un temporizador eléctrico tiene que estar compuesto de materiales conductores y resistencias, y un temporizador electrónico requiere capacitores y circuitos integrados. Las partes generales que comparten son:

     



Resorte: A través de él, el soporte entra en contacto con la leva. Soporte: Es una sección que divide la leva del resorte, contiene resortes de copa en su estructura. Leva: Es la parte que entra en contacto con el soporte luego de ser accionado por el resorte, activando así la contabilización del tiempo. Eje: Es el soporte vertical de la estructura del temporizador. Resorte de Copa: Está dentro del soporte, son resortes sensibles que accionan el mecanismo en el temporizador al descender el soporte por acción del resorte. Resorte de Presión: Es un resorte colocado en sentido contrario al resorte que acciona el temporizador, es quien recibe la presión del impulso provocado al accionar el temporizador. Contacto móvil: Según la posición de la leva, el soporte y los resortes, este contacto se moverá, contando o dejando de contar el temporizador.

2. Ajuste el reloj del temporizador a un tiempo prudencial luego energiza el temporizador directamente, anote sus observaciones. 3. Construya el circuito del figura 1.1.4

Circuito básico aplicando temporizadores en CADE SIMU

4. Ajuste a un tiempo adecuado el reloj del temporizador

5. Presione S1A y anote sus observaciones

 Una vez dado simular presionamos en pulsador NA S1A en la cual podemos observar el encendido de la bobina K1M y del piloto de señalización L1, asi mismo observaos que el temporizador de conexión está haciendo la cuenta regresiva de 5 segundos.

 Una vez terminada la cuenta regresiva (5 segundo)del temporizador de conexión KT1, podemos ver que el contacto de conexión NC KT1 se abre y de forma contraria contacto de conexión Na KT1, gracias a ello el contacto K2M se cierra para poder alimentar a la bobina L2 y al piloto de señalización k2M.

6. Realice los pasos 4 y 5 para diferentes tiempos

 Una vez dado simular presionamos en pulsador NA S1A en la cual podemos observar el encendido de la bobina K1M y del piloto de señalización L1, asi mismo observaos que el temporizador de conexión está haciendo la cuenta regresiva de 10 segundos.

 Una vez terminada la cuenta regresiva (10 segundo) del temporizador de conexión KT1, podemos ver que el contacto de conexión NC KT1 se abre y de forma contraria contacto de conexión Na KT1, gracias a ello el contacto K2M se cierra para poder alimentar a la bobina L2 y al piloto de señalización k2M. 7. Presione SOQ para apagar y desconecte el circuito.

V. DISCUSIÓN DE RESULTADOS 1. Explique ¿Cuál es la función del contactor en un circuito eléctrico? Un contactor tiene por función principal efectuar maniobras de apertura y cierre de circuitos eléctricos que se encuentran relacionados con las instalaciones de motores. Esto con la excepción de los motores pequeños debido a que estos se accionan de modo manual o por relés, su funcionamiento es de tipo electromagnético y sus partes más importantes son: -

Contactos principales: Su función es abrir o cerrar los contactos del circuito principal, por medio de estos se energiza el dispositivo a controlarse.

-

Contactos auxiliares: Son los encargados de abrir y cerrar el circuito de mando, asegurar las autoalimentaciones, enclavamientos de contactos y señalizaciones en los equipos de automatismo. Asimismo, solo disponen de contactos de pequeña potencia y están acoplados mecánicamente a los contactos principales

-

La bobina: Transforma la energía eléctrica en energía mecánica que luego generará la fuerza necesaria para poder mover los componentes del contactor. Las bobinas de un contactor se referencias con las letras A1 y A2 (en su parte inferior se indica a qué contactor pertenece).

Cabe mencionar que el contactor se denomina con las letras KM seguidas de un número de orden. 2. ¿Cuál es la función de los botones pulsadores? Un pulsador eléctrico o botón pulsador es un componente eléctrico que permite o impide el paso de la corriente eléctrica cuando se aprieta o pulsa. El pulsador solo se abre o se cierra cuando el usuario lo presiona y lo mantiene presionado. 3. Dibuje el circuito del diagrama 2 en simbología USA-NEMA. 4. ¿Cuál es la función de las luces piloto? Su función es indicar si algún tablero o línea se encuentra energizada, para la señalización de algún interruptor (por ejemplo, para ubicarlo en la oscuridad), indicación (por ejemplo, verificar el estado de una luz externa en un patio, esta se enciende cuando la luminaria está encendida y se mantiene apagada cuando la luminaria se apaga), y por último el modo directo (la luz piloto se mantiene encendida todo el tiempo).

5. ¿Cuál es la función de los contactos normalmente cerrador K1M y K2M? en el circuito del diagrama 2. Un contacto tipo normalmente cerrado (tipo NC) es un contacto que está cerrado, es decir, "deja pasar la corriente" mientras el mismo, o el dispositivo que lo hace funcionar, se hallan en un estado de espera o de reposo 6. ¿Qué sucedería si el contacto K1M del diagrama 1 no fuese utilizado? Como se puede observar, cuando se presiona el “Contacto Pulsador S1A”, el “Contactor K1M” se quedará cerrando el circuito, por lo cual la bobina K1M quedará en funcionamiento hasta que el “Contacto Pulsador S0Q” sea presionado para apagar el circuito. Mientras que, si el contactor K1M es quitado del circuito, al presionar el contacto pulsador S1A, este igual logrará hacer funcionar la bobina, pero solo por el tiempo que este dure cerrando el circuito, es decir, si se deja de presionar el contacto pulsador S1A, la bobina dejará de funcionar al mismo tiempo. 7. Explique el funcionamiento del relé temporizador. El relé temporizador es un componente que está diseñado para temporizar eventos en un sistema de automatización industrial, cerrando o abriendo contactos antes, durante o después del periodo de tiempo ajustado. En este caso los temporizadores pueden ser: -

A la conexión: El elemento temporizado entra después de un tiempo de haberse conectado el relé temporizador. Los contactos asociados cambiarán el estado un tiempo después de alimentar la bobina.

-

A la desconexión: El elemento temporizado entra de forma inmediata a la conexión y temporiza un tiempo después. Los contactos asociados cambiarán el estado inmediatamente al alimentar a la bobina, y volverán al reposo un tiempo después de dejar de alimentarla.

8. Explique el funcionamiento del circuito del diagrama 3. Una vez dado simular presionamos en pulsador NA S1A en la cual podemos observar el encendido de la bobina K1M y del piloto de señalización L1, asi mismo observaos que el temporizador de conexión está haciendo la cuenta regresiva de 10 segundos. Una vez terminada la cuenta regresiva (10 segundo) del temporizador de conexión KT1, podemos ver que el contacto de conexión NC KT1 se abre y de forma contraria contacto de conexión Na KT1, gracias a ello el contacto K2M se cierra para poder alimentar a la bobina L2 y al piloto de señalización k2M.

9. ¿Qué sucede cuando el tiempo fijado en el temporizador ha transcurrido? Explique. Sucederá lo siguiente según la clasificación de los relés temporizados: -

Con retardo a la conexión: En este caso, sus contactos no permanecerán en la posición luego de un tiempo desde que inicio la activación. Se puede decir que en el momento preciso en el que la energía llega a la bobina luego del tiempo determinado, los contactos pasan a la otra posición, es decir, los que permanecían abiertos pasarán a cerrarse y por el contrario los que estaban cerrados procederán a abrirse. Estos mantendrán la nueva posición obtenida mientras que la bobina tenga alimentación eléctrica, posteriormente procederán a su esta de reposo en el momento donde ya no tengan energía eléctrica, es decir, cuando se corta la electricidad estos van a retornar a su lugar inicial.

-

Con retardo a la desconexión: En este caso a partir de la llegada de la energía a la bobina, los contactos cambian su posición, pero en el momento en el cual la bobina es desactivada inicia el tiempo para ser desactivada y estos vuelvan a su posición de reposo o inicial.

VI. INVESTIGACIÓN COMPLEMENTARIA

1. ¿Qué es un circuito de control?

Consiste en una representación lógica de los componentes que forman el automatismo que administra la instalación. En la figura se muestra un circuito de alimentación de unos actuadores. Se tienen que indicar los siguientes componentes:

Elementos de interacción hombre-máquina (finales de carrera, pulsadores…). 

Dispositivos de señalización y aviso (sirenas, lámparas…).



Bobinas de los componentes de mando y protección (relés, contactores…).



Contactos auxiliares en los aparatos receptores.

Todos los componentes deben estar identificados según el tipo de aparato, número que lo define dentro del conjunto y la función (principal, auxiliar, …) que realiza

2. ¿Qué es un circuito de potencia? Un circuito de potencia es la parte de la controladora que más consumo de corriente necesita. Esta parte es la que se encarga de excitar los relés para activar un dispositivo a su salida, por ejemplo, de un motor, una bombilla, etc.

3. Diseñe un circuito intermitente utilizando temporizadores y unas lámparas indicadoras.

4. Investigar sobre protec...