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CONTROL INDUSTRIAL

I. INTRODUCCIN

El control industrial es la base para el desenvolvimiento de los procesos de produccin que realizan

las mquinas en el mbito industrial, mediante este podemos gobernar el accionamiento mismo dela maquinaria, logrando optimizar tiempo y dinero.

El control industrial se dedica al aprovechamiento de la energa elctrica como medio deaccionamiento ya sea de maquinaria, iluminacin, etc. mediante sistemas de controlelctrico que facil itan enormemente mediante un proceso automatizado la maniobra detodos estos dispositivos a ser controlados, mediante combinaciones ya sea con controlneumtico electrnico, digital, mecnico se logran robotizar los procesos.

1.1 Definicin

Se entiende por Control Industrial a los mtodos, maneras, formas de controlar elcomportamiento de un aparato, maquinaria, sistemas elctricos, procesos, etc.. con el propsitode automatizar el mismo.

1.2 Controlador Elctrico

Es un dispositivo o grupo de dispositivos que sirven para gobernar en alguna manerapredeterminada el suministro de potencia elctrica o cualquier tipo de energa al aparato quese quiere controlar, y existen:

Controlador Automtico: Este dispositivo acta por si mismo, es decir que opera por

sus propios mecanismo o cuando esta ba jo el electo, de alguna influenciaimpersonal, por ejemplo, bajo un cambio en la in tens idad de la corriente, de la

presin, temperatura o configuracin mecnica.

Controlador Manual: Este dispositivo se hace funcionar a mano.

1.3 Contacto Elctrico

Es un estado une resulta de unir dos piezas destinadas a conducir una corriente elctrica, es elestablecimiento de un circuito elctrico.

1.4 Contacto

Es una parte conductora que interacta con otra parte conductora para formar o interrumpirun circuito. Se puede hablar de contactos de cierre y de apertura

1.4.1 Conexin o cierreSignifica el establecimiento del contacto elctrico

1.4.2 Desconexin o aperturaSignifica la supresin del contacto elctrico.

1.4.3 ConmutacinSignifica el establecimiento a eleccin del contacto elctrico


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1.5 Mando

Mandar o controlan es el fenmeno engendrado en el interior de un sistema, durante el cualuno o varios parmetros considerados de entrada, actan sobre otros parmetrosconsiderados de sal ida. Este fenmeno or igina una acc in a travs de la cadena de mando.

Tambin se podra decir que es un dispositivo que sirve para gobernar grandes energasempleando otras menores.

1.6 Regulacin

Es el fenmeno mediante el cual el parmetro de salida se toma constantemente enconsideracin y comparado con otro de referencia, antes ce ser adaptado, en funcin delresultado a otro valor del parmetro de entrada. El desarrollo secuencial que resulta, esto esun circuito cerrado. Es decir, es un proceso en el cual una magnitud fsica determinada (lamagnitud a regular) se lleva a un valor previamente, establecido y se conserva en l. Puedetratarse ce magnitudes elctricas, mecnicas, etc.


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1.8 Clases De Mando:

1.8.1 Segn el funcionamiento

Mando piloto.- Entre el parmetro piloto y el parmetro de partida existe una clararelacin, si es que parmetros perturbadores no provocan desviaciones. Estos mandospilotos no tienen memorias

Mando por rgano de retencin(Memoria). - Una vez retirada o anulada la magnitudpiloto, permanece conservado el valor alcanzado de la magnitud de la salida. Hace faltauna magnitud piloto contraria o una seal de disparo contraria, para llevar la magnitud desalida nuevamente a su valor inicial.

Mando programado.- Se tiene tres alternativas:

a)

Mando programado en funcin del tiempo.- En este tipo de mando, lasmagnitudes piloto son emitidas mediante un transmisor de programa en funcin deltiempo. Un mando programado en funcin del tiempo, se caracteriza pues por la

presencia de un transmisor de programa y por su desarrollo cronolgico. Lostransmisores de programa pueden ser:

Temporizadores rbol de levas Disco de levas

b)

Mando programado en funcin del desplazamiento.- Las seales de salida se

emiten segn el espacio recorrido o la posicin de una pieza mvil del sistemagobernado. En estos mandos, el sistema es gobernado por la emisin de sealesde sensores mecnicos de posicin y sensores de posicin sin contacto.

c)

Mando programado de desarrollo secuencial.- El mando de desarrollosecuencial est memorizado en un transmisor de programa, el cual, en funcin delestado respectivamente alcanzado por el sistema gobernado, hace desarrollar el

programa paso a paso. En este mando se asocian las caractersticas de los dos mandosdescritos anteriormente.

1.8.2 Segn la representacin de la informacin:

- Mando Analgico.- Es un mando que dentro del tratamiento de las seales, operapredominantemente con seales analgicas.

- Mando Digital.- Es un mando que dentro del tratamiento de seales, opera con sealesdigitales, procesando predominantemente informaciones representadas numricamente.

- Mando Binario.- Es un mando que dentro del tratamiento de seales, opera generalmentecon seales binarias, no siendo sus seales binarias componentes de informacionesrepresentadas numricamente.


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Clases de Equipos:Equipo Clase O:

Equipo en el cual la proteccin contra shock elctrico se hace solo con aislamientoBsico, esto significa que no hay medios para la conexin o partes conductivasaccesibles de un conductor ce proteccin.

En Europa la ai slac in del piso y paredes y hasta una al tur a de 2,50 mts debe ser mayor a50k

Equipo Clase I:

Equipo en el cual la proteccin contra el shock elctrico no se realiza solamente con

aislacin Bsica, sino que incluye una proteccin adicional de tal forma que se permite laconexin de las (Masas) conductivas accesibles al conductor de proteccin (conectado a


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tierra) de tal manera que dichas partes no alcancen un potencial elctrico en caso de falla de laaislacin Bsica.

Equipo Clase II:

Equipo en el cual la proteccin contra el shock elctrico no se realiza solamente con laaislacin .Bsica, sino que incluye una proteccin adicional consistente en: doble aislacin oaislacin reforzada y que no permiten la provisin de una conexin a tierra. Equipo Clase III:

Equipo en el cual la proteccin contra shock elctrico se logra con un voltaje extra bajo de laalimentacin.

Equipo Clase II:

Equipo en el cual la proteccin contra el shock elctrico no se realiza solamente con laaislacin .Bsica, sino que incluye una proteccin adicional consistente en: doble aislacin oaislacin reforzada y que no permiten la provisin de una conexin a tierra. Equipo Clase III:Equipo en el cual la proteccin contra shock elctrico se logra con un voltaje extra bajo de laalimentacin.

Equipo Clase III:

Equipo en el cual la proteccin contra shock elctrico se logra con un voltaje extra bajo dela alimentacin.

1.10 Aparatos De Maniobra

Son dispositivos que actan para unir, interrumpir, conmutar o seccionar uno o msci rcuitos elctricos. Siendo esta definicin muy general para un sector muy diverso eimportante, las normas VDE proponen la siguiente clasificacin:

Interruptores Dispositivos de enchufe Reguladores y arrancadores Fusibles


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1.11 Interruptores

Son aparatos de maniobra para la conexin, desconexin, o cambio de circuitos, en formavoluntaria o automtica, en las cuales todas las piezas que sirven para la unin o lainterrupcin estn fijamente montadas sobre una base comn.

1.11.1 Clasificacin

Los interruptores pueden clasificarse segn diferentes criterios:

a) Segn su funcionamiento: Con fuerza de retroceso sin e l la

b) Segn la clase de accionamiento: Interruptores manuales, de pedal, magnticos(demando a distancia), trmicos, etc.

c) Segn la clase de extincin del arco: Interruptores en aire, en aceite, al vaco, en gas a

presin, etc.

d) Segn la finalidad de empleo: Interruptores selectores, de proteccin, seccionadores, demando, auxiliares, etc.

e) Segn la capacidad de maniobra: Interruptores de maniobra en vaco, bajo carga,interruptores para motores e interruptores de potencia o disyuntores.

1.12 Dispositivos de Enchufe

Son aparatos de maniobra con idnticas funciones que los interruptores, a diferencia de que

las piezas que sirven para la unin o la interrupcin no estn montadas conjuntamente.

1.13 Reguladores y Arrancadores

Los reguladores son aparatos de maniobra que sirven para el ajuste o variacin de lasmagnitudes de servicio en los circuitos, con inclusin eventual de su conexin odesconexin.

Los arrancadores son aparatos de maniobra destinados a poner en marcha, acelerar y pararmotores elctricos.

1.14 Fusibles

Son aparatos de maniobra destinados a desconectar automticamente un circuitoelctrico, al rebasarse una determinada intensidad de corriente; logrndose esta accin

por fusin del elemento.

1.15 Pulsadores

Son aparatos de maniobra clasificados como interruptores que tienen retroceso, que sonaccionados manualmente y se emplean para e! mando de pequeas potencias.

Los pulsadores son los elementos de mando ms utilizados en la operacin decontadores y fundamentalmente en el mando de motores elctricos. Combinaciones de


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ellos se utilizan para abrir o cerrar circuitos auxiliares, para sealizacin, para el mandode rels, etc.

La estructura de un pulsador es bsicamente el botn actuador y la cmara de contactos.Por o general, la cmara de contactos esta constituida por dos contactos, uno de

cierre(KA) y otro de apertura(NC), pero es posible unir dos o tres cmaras decontac tos para conseguir mayor flexibilidad en el mando.

1.16 Clasificacin

Se clasifican en:

a) Por las condiciones mecnicas de mando:

o Pulsadores rasantes, que evitan cualquier maniobra involuntaria.o Pulsadores salientes, recomendado para el mando con manos enguantadas.o

Pulsadores con capuchn de proteccin contra la introduccin de polvo.o

Pulsadores de emergencia (tipo hongo)o Pulsadores con enclavamiento por llave(dispositivos de seguridad)

b) Por las condiciones de montaje:

o Pulsadores ce montaje salienteo Pulsadores de montaje empotradoso Pulsadores de montaje de fondo de panel

c) Por las condiciones ambientales:

o

Para interior y servicio normalo Para interior y servicio pesadoo Para intemperie (contra polvo y lluvia)o Antidefragantes, para servicio en ambientes inflamables o explosivos.

1.17 Sealizacin De Los Pulsadores:

1.17.1 ptica

Por discos indicadores adheridos sobre los propios pulsadores, o por placas indicadorassituadas fuera del botn pero en la caja

1.17.2 Luminosa

Por lmparas incandescentes o por lmparas con gas(nen)


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SIGLAS QUE DETERMINAN EL COLOR DE LAS LMPARAS Y PILOTOS SOBRE ELESQUEMA

C2 color RojoC3 Naranja

C4 AmarilloC5 VerdeC6 AzulC9 Blanco

SIGLAS QUE DETERMINAN EL TIPO DE LMPARA SOBRE EL ESQUEMA

Ne Lmpara NenNa Vapor de sodioHg MercurioI Yodo

EL Electro fluorescenteFI FluorescenteIR InfrarrojosUV Ultravioleta


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Mtodo de medicin de un Diferencial de Corriente de 0,03 A=mA

La Norma IRAM o IECEstablece que los valores que debe dar el diferencial son

Corriente que acciona y corta la alimentacin igual a 30 mA - (100%)Corriente que no acciona, 15 mALa calibracin se hace en forma automtica y los valores de corte pueden estar en franjas de 3 mA

Nota:

a) Un indicacin de que un diferencial es bueno, es que en 6 (seis) accionamientossucesivos, l diferencia de corriente entre unos y otro no es mayor de 6 mA

b) Con un buen Tester Electrnico, de 0,5% o mejor, para medir la tensin de lnea yresistencia de calibracin se puede calificar el producto:

R1 = 7.330 W para I = 30 mAR2 = 14.660 W para I =15 mA

b) Riesgos Elctricos en las Industrias

462- Seccionamiento y maniobra

Todo circuito debe poder ser seccionado sobre cada uno de los conductores activos, con

excepcin del conductor de proteccin1.-Deben sor previstos medios apropiados para impedir toda puesta bajo tensin intempestiva delos equipos. Estos medios comprendern una o ms de las medidas siguientes.

Maniobra con cerradura - Avisos de advertencia - Ubicacin en un local oba jo carcaza,cerrada o con llave.

2- Deben ser previstos medios apropiados para la descarga de la energa elctrica almacenadaen los campos elctricos y/o magnticos.

463-Interrupcin para Mantenimiento Mecnico de Equipos:

1- Deben ser previstos medios de interrupcin cuando el mantenimiento mecnico de

mquinas y mecanismos con alimentacin elctrica pueda suponer un riesgo de dao corporal.

Ejemplos de tales instalaciones: - GrasAscensores - Escaleras mecnicas - Cintas

transportadoras - Mquinas herramientas - Bombas, etc

2- Deben ser previstos medios apropiados para impedir la puesta en servicio en formaimprevista de los equipos durante su mantenimiento mecnico. Estos medios pueden ser,entre otros, los siguientes:

Maniobra con cerradura - Avisos de advertencia - Ubicacin en un local accesible solamentea travs de cerradura - Ubicacin bajo una carcaza o envoltura.


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464- Interrupcin de urgencia:

1- Deben ser previstos medios de interrupcin para toda parte de la instalacin con el finde suprimir un peligro inesperado. Ejemplos.

- Bombeo de lquidos inflamables - Sistema de ventilacin - Grandes computadoras -Lmparas de descarga gaseosa operadas en Alta Tensin - Depsitos en grandes edificios -Laboratorios elctricos y de investigacin - Salas de calderas, etc.

2- Cuando exista nesgo de choque elctrico, el interruptor de emergencia interrumpir tocioslos conductores activos con excepcin del ce proteccin.

.3- Se tomarn medidas para que en una n ica maniobra resulten interrumpidos todoslos alimentadores apropiados.

4- Los medios de parada de emergencia deben ser previstos cuando movimientos mecnicosproducidos elctricamente puedan dar lugar a la aparic in de peligros. Ejemplos en:

- Escaleras mecnicas Ascensores Montacargas - Cintas transportadoras - Puertas concomando elctrico - Maquinas herramientas, etc.

465-Comandos de motores

1- Los circuitos de estos debern estar concebidos de forma de impedir un arranqueautomtico de un motor elctrico luego de una parada debido a una cada de tensin o de

una falta de tensin, si ta l arranque es capaz de provocar daos.2- Cuando sea previsto el frenado por cortacorriente de un motor, se debern tomar todaslas precauciones para evitar la inversin del sentido de rotacin al final del frenado, si talinversin puede provocar algn dao.

3- Cuando la seguridad de las personas, seres vivos o propiedades, dependa del sentido derotacin de un motor, deben tomarse medidas para evitar el; funcionamiento en sentidoinverso, provocado, por ejemplo por la desaparicin de una fase o la alteracin de lassecuencias de fases.Riesgos elctricos ocasionados por cortocircuitos y maniobras de conexin y desconexin

I) Diferencias entre instalaciones domiciliarias e industriales Estudio en la Facultad deIngeniera - de -La Plata,-(Ing. Dampe) indican que los CC originados en lasinstalaciones domiciliarias oscilan, en el interior de la vivienda, entre 300 a 500Clculos realizados en una PyME, In= 180 A (trifsica), indican a 35 m del tablero

principal una Icc presunta de 5000 A (entre fases).

II) Qu caractersticas deben tener los sistemas de conexin y desconexin de mquinas yequipos para evitar los riesgos elctricos originados por: CC, inversin de marcha, etc.?

No deben conectarse o desconectarse fichas a un tomacorriente con tensin aplicada. Selogra por:


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Interrumpir el interruptor termo magntico o contactor que alimenta el tomacorriente enforma manual y enclavarlo mecnicamente.

Colocar un tomacorriente con enclavamiento mecnico que solo admita el ingreso o retiro dela ficha, sin tensin.

Colocar un tomacorriente con un enclavamiento elctrico, que luego que est introducidala ficha, permite a travs de un contacto NA cerrar el circuito de la bobina del contactor.

III) Cmo protegerse en la industria contra contactos indirectos? El interruptor diferencialconocido de lan = 30 mA para instalaciones domiciliarias, es difcil de utilizar por suelevada sensibilidad en Industrias. Existen otros interruptores que teniendo unasensibilidad media, permite realizar una selectividad vertical.

c) Nuevos usos del interruptor Siglo XXI Cndor y Siglo XXII

l)Alcance

Respondiendo a la NormaIEC669-1-93, los interruptores deben tener la capacidad de conectar y desconectar circuitos deiluminacin con cargas de capacitores en paralelo para corregir el Factor de Potencia (cos j)a 0.85 o ms.Esto se cumple si el interruptor realiza 10.000 operaciones de cierre y apertura sobre uncapacitor de 140 mF y un circuito R y L en paralelo y una corriente total de 10 Amper.

2)Circuito de prueba

C=140mF250 VCAR3= 0,25 ohmsR2 y L1 valores necesarios para lograr cos j = 0,90 0,05Declaraciones del fabricanteInx= 10 AIn= 10A

3) Utilizacin

Esto equivale a poder comandar un circuito de alumbrado que tenga las siguientescaractersticas:

Fluorescente *40 32Fluorescente 65 20Fluorescente *105 12Mercurio 124 14Mercurio 250 8Mercurio 400 4Sodio alta presin 250 4Sodio alta presin 400 4

Nota: Esta norma supera a la IRAM 2007 / 1995 en sus exigencias para circuitos que utilizancondensadores a la entrada de la lnea


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DISTINTAS ESTRATEGIAS DE MANTENIMIENTO

El mantenimiento correctivo como estrategia significa que se adoptan medidas una vezsurgido el fallo en el interruptor. No brinda la seguridad de suministro de electricidadque el usuario tiene derecho a esperar. Los beneficios a corto plazo, en forma de ahorro

de mantenimiento, se ven neutralizados rpidamente por los costos de un fallo.El mantenimiento preventivo es la estrategia que ms se usa e incluye inspeccin,comprobacin, inspeccin y revisin.

En el mantenimiento peridico, se deciden unas cuantas medidas que debernefectuarse en momentos predeterminados, independientemente de las condiciones deoperacin de los interruptores. La aplicacin demasiado estricta puede dar lugar aacciones innecesarias. Desmontar un interruptor sin fallo no aumenta la fiabilidad pero sise traduce en costos innecesarios.

EI mantenimiento adaptado a las condiciones va ganando cada vez ms terreno. Seaverigua el estado de los interruptores mediante ensayos e inspeccin.

Completado con estadstica y la experiencia acumulada, se deja que esto dirija laplanificacin de las medidas de mantenimiento para el interruptor individual. La necesidadde comprobacin del interruptor no depende tanto del tiempo como de los esfuerzos a losque se ve sometido, es decir, de la frecuencia con que trabaja y del entorno.

El mantenimiento adaptado a las condiciones proporciona buenas posibilidades de aumentarla fiabilidad y reducir los costos, pero requiere buenos mtodos de diagnstico.

Muchos interruptores tienen una vida de servicio ms larga de la esperada. Si se puedeestablecer que e! interruptor se encuentra en buenas condiciones, podr usarse el interruptordurante otra temporada, en vez de reemplazarlo. Esta decisin requiere tambin buenas

posibilidades de diagnostico.ENSAYO DE INTERRUPTORES

Antes de entregar un interruptor nuevo, el fabricante lo comprueba. Cuando se pone enservicio, se comprueba de nuevo. Seguidamente, ser inspeccionado v comprobado endistintas ocasiones. Normalmente, habr que retirar el interruptor del servicio para efectuar la

prueba.

Ejemplos de medidas normales son los tiempos de cierre v apertura del interruptor, idresistencia de transicin de los contactos principales y la simultaneidad de os contactos.Tambin se mide el movimiento y la velocidad de los contactos. Esto se encuentra descrito,

por ejemplo, en la norma CEI1203. Adems, se controla que /os imanes v los bloque osfuncionan correctamente, midiendo la tensin de control ms baja del interruptor vcontrolando la forma de la curva de a corriente de contra!.

Los valores medidos se comparan con los valores lmite del fabricante los valores que unomismo ha obtenido mediante la experiencia. Con frecuencia se torna una "huella dactilar" enforma de medidas en el interruptor cuando esta nuevo v comparando ms arde las medidascon esta informacin. Las modificaciones con respecto a esta huella dactilar son unaindicacin fiable de que se han modificado as condiciones del interruptor.

II. EL CONTACTOR ELECTROMAGNTICO

Es un dispositivo designado a cerrar o interrumpir la corriente en uno o ms circuitoselctricos que normalmente funcionan con mando a distancia, en lugar de ser operadosmanualmente. Esta diseado para maniobras frecuentes bajo carga y sobrecargas normales.

Aqu veremos los contactores electromagnticos, los cuales son contactores cuyoaccionamiento se debe a la fuerza de atraccin de un electroimn.


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Dentro de la estructura del conductor electromagntico tenemos los siguientes elementos:

Los contactos El electroimn

La cmara de extincin del arco elctrico Los contactos mecnicos

2.1 Los Contactos

Son los elementos encargados de asegurar el establecimiento y corte de las corrientes, sonlas piezas sometidas al trabajo mas continuo y exigente del contactor.

Se tiene las mismas consideraciones de diseo para los contactos que pertenecen acontactores de corriente continua como para alterna.

Para la consideracin sobre el comportamiento o la duracin de los contactos se tienenmuchos estudios tcnicos que analizan los distintos problemas que se presentan en loscontactos elctricos debido tanto al material del que estn hechos, como a la funcin quedesempean en un circuito y la influencia de este sobre el contacto.

El material del que estn formados los contactos deben cumplir con los siguientes requisitos:

Buena conductividad elctricaPoca tendencia a formar xidos o sulfurosPoca tendencia a soldarseResistencias a la erosin elctrica producida por el arco cuando la potencia se interrumpe.

Para cumplir en gran medida con estos requisitos se emplean ms comnmente la plata y elcobre. Pero la plata pura est restringida al uso de contactos de ret o contactores auxiliaresen circuitos de control, donde las comentes y formaciones de arco elctrico son pequeas,

porque a pesar de que tiene buena conductividad elctrica y no se oxida fcilmente no tienebuena resistencia elctrica al impacto, tie ne tendencia a soldarse y es susceptible a laerosin por el impacto

Por lo cual la planta se la usa en aleaciones, ce las cuales las ms usadas son:

a) Plata.- Oxido de Cadmio: se aumenta as la dureza y se reduce a la tendencia a soldarse.b) Plata.-Nquel: aumenta la dureza mecnica y resistencia a la erosin por arco.

En el caso de los contactos de cobre, stos tienen buenas propiedades mecnicas (resistenciaal impacto, a la erosin por arco y poca tendencia a soldarse). Pero una gran desventaja es queuna vez expuesto a la humedad v temperatura, se oxida rpidamente v su oxido es aislante,lo que aumenta la resistencia de contacto v por ende su temperatura.

Los contactos de cobre sirven mas bien para el caso de los contactores grandes y los interruptoresde la potencia en donde los esfuerzos mecnicos al cerrarse y la potencia del arco elctricoen la interrupcin son grandes.

La duracin de los contactos depende mucho de la intensidad de la corriente dedesconexin. Cuando la corriente es la normal del contactor, se habla de 100.000 a 500.000


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operaciones. Cuando esta corriente es mayor, la vida til de los contactos decrecenotablemente.

Los contactos son diseados de tal forma que permiten fcilmente hacer mantenimiento orecambio cuando se han daado. Corno referencia se puede decir que la vicia til de un

contactor es del orden de 20 veces la de los contactos, esto quiere decir que en el mismocontactor se podra admitir 20 cambios de contactos.

El desgaste principal que sufren los contactos, adems ci la oxidacin, sulfuracin e impacto,es por efecto del arco elctrico producido en la apertura.

Los contactos mviles del contactor no se los monta de manera rgida al soporte de la piezamvil, sino que vienen sujetos por un resorte ce amortiguacin para contrarrestar el efectode! rebine que sufren cuando se produce el cierre. Este resorte de amortiguacin v el resto de

piezas que lo complementan son los elementos mecnicos del contactor.

2.1.1 Contactos PrincipalesSon los que actan directamente sobre la carga y son los que caracterizan a un contactorcomo unipolar, bipolar, tripolar. Los contactos principales de un contactor se identifican pornmeros de una sola cifra (1-2, 3-4, 5-6, etc.). En AC los contactores de uso msgeneralizado son los tripolares.

2.1.2 Contactos Auxiliares

Tienen las funciones-tic autoalimentacin, sealizacin y enclavamientos en circuitosauxiliares de control. Estn concebidos para trabajar con voltajes del mismo orden que del

circuito principal, slo que las corrientes estn comprendidas entre 3 y 10 A. (Tpico 6 A).Se presentan en dos tipos: Normalmente abiertos (NA) y Normalmente Cerrados (NC).Las normas recomiendan numeracin de dos cifras para identificarlos (13-14. 43-44, etc.)

para los primeros y 21 -22, 31-32 para los NC.En los contactores y rels estndares, los contactos auxiliares normalmente cerrados (NC)abren algunos milisegundos antes de que cierren los abiertos, sin embargo algunoscontactores traen contactos traslapados o solapados. De esta manera se tiene que un contactoabierto traslapado opera antes que un contacto cerrado y un contacto cerrado traslapadoacciona despus que un contacto cerrado normal.

A estos contactos especiales se los identifica como 15-16, 25-26 retc., a los NC, y 1 7-18:27-28 a los NA.

2.1.3 El Electroimn

Es el elemento motor del contactor y se encarga ce accionar las piezas mviles de contactoa travs del mecanismo de transmisin correspondiente. Esto quiere decir que su fuerza ha deser en todo momento superior a la resistencia que opone dicho mecanismo. Bsicamente se

podra decir que el electroimn esta formado por la bobina y el circuito magntico.

2.1.4 Bobina

Se basa en el principio de que la fuerza de atraccin del electroimn es funcin del flujomagntico que lo atraviesa. Para originar este flujo se dispones de una bobina de excitacinque se aloja en una ce las columnas de la armadura del electroimn Las bobinas pueden ser


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devanadas sobre un carrete o resina aislante Normalmente se una hilo ce cobre esmaltadode seccin circular para su construccin.

Las caractersticas de la bobina suelen venir indicadas en un lugar visible: voltaje y clase

de corriente y frecuencia, en el caso de Corriente Alterna (CA). Las normas internacionalesrecomiendan que los lmites de voltaje entre los que el funcionamiento es correcto, son 15%, +10% del voltaje normal.

Existen valores estndares de voltaje para las bobinas:

BOBINAS DE DC (V) BOBINAS DE CA (V)12 2424 4848 110110 127

125 220220 250

2.1.5 Circuito Magntico

Est compuesto por una parte de aire y una de hierro la que est formada por una armadurafija llamada "ncleo" y otra mvil llamada "martillo". Estas armaduras suelen tenerformas variadas, dependiendo de la caracterstica de atraccin y de la disposicinconstructiva del aparato. La parte de aire se conoce como entrehierro y es muyimportante cuando el electroimn est cerrado, porque facilita una apertura rpida ysegura. Cuando desaparece la excitacin de la bobina, siempre queda un flujo remanente

que tiene la tendencia a mantener cerrado el electroimn.2.1.6 Electroimanes Para Corriente Continua (Dc)

Normalmente se construye el ncleo de los electroimanes con acero macizo. Cuando se cierrael electroimn, el entrehierro se reduce rpidamente, lo que provoca un aumento ce lainduccin en dicho entrehierro y consecuentemente de la fuerza de cierre, la misma que llegaa ser innecesaria cuando el circuito magntico ya est cerrado. Esto permite incluir unaresistencia externa en serie con la bobina, lo que reduce su potencia de disipacin y estodisminuye su peso y tamao. Este tipo de bobinas acostumbran a tener una elevada resistenciaelctrica, por eso tienen tambin un elevado numero de espiras ce alambre muy delgado.

1.7 Electroimanes Para Corriente Alterna (Ac)

A diferencia de los contactores alimentados por DC, los de AC estn formados por chapaslaminadas para reducir las prdidas de corrientes parsitas que se inducen en ej propionumero. Mientras que en la bobina de DC se requiere de una resistencia externa paralimitar la corriente, la intensidad ce corriente en las AC esta limitada por laindependencia de la bobina misma. La resistencia de la bobina es relevante baja, mientrasque la reactancia en elevada cuando el circuito magntico esta cerrado, lo que hace que lacorriente consumida por la bobina dependa de esta reactancia. Esto hace posible que esta

bobina tenga un menor nmero de espiras que otra en DC al mismo valor de voltaje.


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La corriente, al momento de cierre esta entre 6 y 10 veces mayor cuando el circuitomagntico esta cerrado. Esto se debe a la variacin que experimenta la reactancia de la

bobina desde que el c ircuito magntico est abierto hasta cuando est cerrado.

2.1.8 Ani llo De Desfase

Cuando se conecta la bobina a una fuente de AC, el flujo y la corriente magnetizante pasanpor cero dos veces por segundo en cada perodo, lo que hace que la armadura tienda a abrirsemomentneamente cada vez que el flujo se invierte, debido a resortes antagonistas.

Esta tendencia se puede vencer instalando una espira cerrada de cobre o latn en cada una delas ranuras de las superficies que portan las armaduras superiores o inferiores del circuitomagntico. Esta espira se llama "anillo de desfase" o "espira de sombra". El funcionamiento deesta espira es as: la resistencia y la reactancia de esta bobina se proporcionan de tal manera

que la corriente inducida en ella produce un flujo auxiliar que est desfasado con respecto alflujo principal en aproximadamente 90 grados elctricos, y que es capaz por si solodemantener retenida la armadura mvil.

2.1.9 Cmara De Extincin Del Arco Elctrico

Esta cmara es muy importante, ya que el arco producido cada vez que se abre un circuitoelctrico (se abren los contactos), puede ser perjudicial para la vida del operador o puedereducir la vida til del aparato.

2.1.9.1 Extincin Del Arco Elctrico

Cuando el interruptor abre un circuito elctrico con corriente, se produce un arco elctricoentre los contactos, que perjudica a la vida del aparato y, que a veces puede resultar muy

peligroso para la vida del operador.

Este arco se produce porque la corriente tiende a seguir circulando y a pesar de que el circuitoempieza a abrirse, sta trata de continuar cerrando el circuito . El aumento de temperatura quetiene lugar durante este tiempo produce la oxidacin de los contactos. En el caso del cobre,esto da como resultado un mal conductor de la corriente elctrica. Con el fin de disminuir el

perodo transitorio de apertura de un contactor, debe extinguirse el arco total y rpidamentesin posibilidades de reencendido. La vida de los contactos depende ce la rapidez con que se

apague el arco elctrico.

2.1.9.2 Mtodos Usados Para la Extinci n Del Arco Elctrico

Tanto en los contactores como en la mayora de aparatos de maniobra, los mtodos que se usanpara apagar el arco elctrico son:

Por enfriamiento Por alargamiento Por subdivisin del arco

2.2 Datos Tcnicos del Contactor


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Antes de entrar en e! estudio ce los datos tcnicos de un contactor, revisemos las siguientesdefiniciones:

2.2.1 Tensin Nominal De Aislamiento Ui

Es el valor de tensin que sirve para el diseo y al que se refieren los ensayos dialcticos,dista ncia s de ais lamiento y lneas de fuga.

2.2.2 Tensin Nominal De Empleo

Es la que al combinarse con una intensidad nominal ce empleo, determina la aplicacindel aparato. Por tal motivo, para diferentes servicios y categoras de empleo, a un aparat ose lepodrn asignar varias combinaciones de tensiones nominales de empleo, pero s inque aquella sobrepase la tensin nominal ce aislamiento.

2.2.3 Tensin De Restablecimiento Ur

Tensin que aparece entre los bornes de un polo del contactor despus de lainterrupcin de la corriente y cuyo valor y duracin dependen de la naturaleza del circuitoelctrico.

2.2.4 Factor de Marcha %DE

Es la relacin expresada en porcentaje. Entre el tiempo ci marcha y el tiempo total ce unciclo. %ED = (Tiempo de marcha /Tiempo de ciclo) x 100.

2.2.5 Intensidad Nominal De Empleo Le

Es el valor de intensidad por las condiciones de la aplicacin: tiene en cuenta: latensin nominal, la frecuencia nominal, la clase de servicio, la categora de empleo, laduracin de los contactos y el tipo de envolvente.

2.2.6 Intensidad Nominal Trmica Ith

Es la mxima intensidad que un conductor puede soportar en servicios de S horas, sinque el calentamiento de sus diferentes partes sobrepase los lmites prescritos por lasnormas. Puesto que no realiza maniobras de corte y cierre, su valor no depende de lanaturaleza de la corriente ni el tipo de carga.

2.2.7 Endurancia Mecnica

Nmero de ciclos de maniobra en vaco; antes de proceder a la susti tuc in de laspartes mecnicas.

2.2.8 Endurancia Elctrica

Nmero de ciclos de maniobra de carga con los valores nominales de intensidad,tensin y frecuencia, en su respectiva categora y clase, antes ce procesar a la

sustitucin ce los contactos.


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2.2.9 Servicio Temporal

Este servicio se combina con diferentes valores del factor de marcha Los contactos

permanecen cerrados durante un tiempo insuficiente para alcanzar el equi librio trmico,seguido de un tiempo de reposo suficiente para que adquieran la temperatura ambiente.

2.2.10 Poder De Cierre O Intensidad De Cierre

Es el valor de la intensidad eficaz que un contactor es capaz de establecer sinsoldadura, ni desgaste exagerado de contacto, ni emisin excesiva de llamas, bajo unatensin dada y en condiciones prescritas de empleo y de funcionamiento. Su valor noinfluye en la determinacin de la endurancia elctrica.

2.2.11 Poder De Corte O Intensidad De Corte

Es el valor de la intensidad eficaz que un contactor es capaz de interrumpir sindesgaste exagerado de contactos, ni emisin excesiva de llamas, bajo una tensin dada yen condiciones prescritas de empleo y de funcionamiento. Su valor no influye en ladeterminacin de la endurancia elctrica.

2.3 Clases De Servicio

Se consideran las siguientes clases de servicio en funcin del tiempo que el contactor permanececonectado pasando corriente por los contactos principales.

2.3.1 Servicios Horas

Los contactos permanecen cerrados un tiempo suficientemente largo para que se alcance elequilibrio trmico, pero no superior a 8 horas sin interrupcin, mientras circula por ellos unaintensidad de corriente constante.

2.3.2 Servicio intermitente

Sucesin de ciclos iguales, compuesto cada uno por un tiempo de conexin y un tiempo dedesconexin, siendo la duracin de cada tiempo insuficiente para alcanzar el equilibrio trmico.

Segn el nmero de ciclos por hora, se establecen las siguientes clases:

Clase 0,03 3 ciclos/hora Clase 0,1 2 ciclos/hora Clase 0,3 30 ciclos /hora Clase 1 120 ciclos/hora Clase 3 300 ciclos/hora ClaselO 1200 ciclos/hora

2.3.3 Valores De Puesta En Trabajo Y Reposicin


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Si se alimenta por medio de una fuente de tensin variable a un contactor o rel, con la cual latensin se varia desde cero hasta cuando la bobina recibe una corriente tal que haga que la

pieza mov: sea atrada se habr encontrado el valor de PUESTA EN TRABAJO.

Si se disminuye la tensin hasta que la pieza mvil vuelva a su posicin inicial, sta ser el

valor ce reposicin. La variacin de tensin se har en forma lenta de modo de aproximar a unestado estacionario (1 = V./R ; d(L-i)dt = 0)

Segn las disposiciones de la Comisin Electrnica Internacional (IEC), las caractersticas deun contactor vienen determinadas en los siguientes trminos:

Tipo de contactor Valores Nominales Circuito de Control

2.3.3.1.-Tipo De Contactor.-

Esto quiere decir:

Nmero de Polos

Clase de corriente. Si los contactos principales son para circuitos de CC o CA; si se trata decorriente alterna se especifica la frecuencia de operacin.

El medio de interrupcin del arco (aire, aceite, vaco)

Mtodo de control; s el accionamiento del contactor es electromagntico, neumtico, etc.

2.3.3.2.

Valores Nominales.-

Los datos de placa de los contactores debe traer los siguientes valores nominales (segn lanorma mencionada):

- Ve, Voltaje Nominal de Operacin: Se refiere al voltaje entre los contactosprincipa le s. Para los circuitos trifsicos, ste viene dado por el voltaje entre fases.

- Le Corriente Nominal de Operacin. La mayora de los contactores no traenexplcitamente este valor de le, pero viene determinado en forma de potencia activa. (HP o

KW) para un determinado voltaje de operacin Ve.

- Ith, Corriente Trmica Nominal.

- Ul, Voltaje de Aislamiento.

Todos estos valores vienen impresos o etiquetados sobre el contactor.

2.3.3.3. - - Circuito De Control Y Contactos Auxiliares.- Se debe especificar lo que acontinuacin se indica:

Uc,Voltaje Nominal de la bobina con la respectiva clase de corriente. Si es para CA se debe

especificar la frecuencia.


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Clase y numero de contactos auxiliares y su capacidad de corriente. Generalmente la

capacidad de comente de los contactos auxiliares de un contactor se considera 6 Amperios.(Categora AC11).

Los datos tcnicos de la bobina vienen impresos sobre la misma

2.4.- Aplicaciones De Los Contactores Electromagnticos

El campo de aplicaciones de los contactores electromagnticos es tan extenso y vanado quetodo tcnico en electricidad debe estar muy familiarizado y tener vastos conocimientossobre estos dispositivos y sus usos.

Su utilizacin se extiende desde sencillas aplicaciones de uso domstico hastaaplicaciones de gran envergadura encontradas en instalaciones de planta industriales:Veamos a continuacin algunos ejemplos:

Sistema de arranque e motores elctricos, para el accionamiento de mquinas deproduccin, mquinas herramientas, compresores de aire. etc.

En accionamiento de puentes gras. En iluminacin de patios industriales e iluminacin ce vas. En sistemas automticos de transferencia de energa. En subestaciones de bombeo de agua. En accionamientos de ascensores y montacargas.

III DIAGRAMAS ELCTRICOS Y SIMBOLOGA

3.1 Introduccin

El diagrama elctrico es la forma ms sencilla de representar una instalacin elctrica, seacual fuere el grado de complejidad de la misma. Si se conocen las leyes fundamentales y sesigue el sentido en el que circula la corriente, se interpreta fcilmente su funcionamiento.

Una definicin de esquema elctrico podra ser: Representacin simblica da un aparato,red o instalacin Qparte de instalacin en donde se indican las relaciones existentes entrelas distintas partes y los medios de unin usados.

Un esquema elctrico debe ser una representacin abreviada y simblica de un aparatoelctrico ya que no muestra todos sus componentes (por ejemplo pieza s mecnicas), sinoslo aquellos importantes para su comprensin y adems, utiliza smbolos para cada unode los elementos elctricos que forman parte del mismo.Sin embargo es importante sealar que los mtodos o smbolos utilizados para representar adicho aparato o sistema, sean universales. Con esto se quiere decir que puedan serinterpretados por cualquier persona con conocimientos de electricidad, independientementede su nacionalidad. En este sentido existen varias normas internacionales, algunas de lascuales coinciden en su simbologa, mientras que otras presentan grandes diferencias. Peroexiste la tendencia mundial de tratar poco a poco de llegar a una normalizacin nicainternacional.


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Entre las normas internacionales tenemos las que se indican a continuacin:


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PASES EUROPEOS

Abreviatura SignificadoEN Norma EuropeaBS British Standard: Prescripciones inglesas, en parte equiparadas al IEC .

CEE International Commission on Rules for the Aproval of ElectricalEquipment: Normas Internacionales, en general para aparatos deinstalacin. Los pases escandinavoslas han tomado en parte comobase

para los aparatos de maniobra de bajatensin hasta 63 A

CEI Comitato Electrotcnico Italiano: Comit Electrotcnico Italiano. No,confundir con la abreviacin francesa de la Comisin ElectrotcnicaInternacional (IEC)

CENELEC Comit Europn de Normalisation Electrotechnique: Comit europeo parala normalizacin electrotcnica.

DEMKO Danmarks Elektriske Materielkontrol: Organismo dans para control de

productos electrotcnicos, el cual publica normas y otorgaaprobaciones.

DIN Deutsches Institute Fur Normung: Normas Industriales Alemanas.

KEMA

Keuring von Electrotechnische Materielen: Organismo holands paracomprobacin de productos electroteclmische Materialen: Organismoholands para comprobacin de productos electrotcnicos. Esteorganismo ejecuta entre otras, las aprobaciones CSA para fabricanteseuropeos

NBN Normas belgas: publicadas por el Instituto Belga de Normalizacin. En parteequiparada al IEC.

NEMKO Norges Elektriske MaterielKontrol: Organismo noruego para control deproductos electrotcnicos, el cual publica normas y otorga aprobaciones.

NEN Nederiands Norm: Normas holandesasOVE Osterraichischer Verband Fur Elektroteehnik: Las normAs austracas

SEMKO Svenska Elektriska Materielkontrollanstalten: Organismo sueco para :controll de productos electrotcnicos, el cual publica normas y otorga

SEN Svenks Standards: Normas electrotcnicas suecas.SEV Schweizerischer Electrotechnischer Verein: Entidad suiza Electrotcnica

ElectrotcnicaUTE L^nion Technique del "Electricit: Asociacin Elec'otcnica Francesa,VDE Verbal Deutscher Electrotecliniker: Agrupacin Electrotcnica

Alemana.

3.2.- Simbologa Elctrica

Cada uno de los dispositivos elctricos de que consta una instalacin se representa por mediode un smbolo. Estos smbolos pueden ser ms o menos simplificados, segn las necesidadesdel esquema. As por ejemplo, la siguiente figura presenta tres alternativas para representar un

motor fsico de corriente alterna: a) para un esquema de montaje (no muy utilizado), b) paraun esquema de arreglo multifilar y c) para un diagrama unifilar.


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Los smbolos deben ser lo ms simples y sencillos posible, y lo suficientemente diferentesentre ellos para que no produzcan errores de interpretacin en la lectura del esquema.

3.3 Cdigo De Letras Para La Designacin De Aparatos

Adems de la representacin grfica, los aparatos dispositivos elctricos utilizados

dentro de un esquema, deben estar identificados por una letra que permita rpidamente

ver la relacin mecnica entre sus diferentes componentes. Generalmente, la letra del

cdigo que identifica a un aparato es la inicial del nombre del aparato, pero

considerando su lugar de procedencia.

A continuacin se presenta la disposicin para la representacin de aparatos, segn las

normas DIN 47719 de procedencia alemana.


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De igual manera, las normas DIN proponen una segunda letra de cdigo que denota la

funcin que realiza el aparato dentro del circuito. Entre otras, estas letras secundarias son:A Funciones auxiliaresB Direccin de movimientoM Funcin principalT Temporizacin


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Ejemplos:

K1M contador (K), Nmero 1 (1) , principal (M)

K3T rel (K), Nmero 3 (#), de tiempo (T).

En nuestro medio, es posible usar la inicial del aparato de acuerdo a su nombre en espaol,por ejemplo:

CA2 contactor o rel auxiliar 2P1 pulsante 1RT3 rel de tiempo 3

3.4.-Designacin De Los Terminales

Los terminales de conexin de los dispositivos elctricos que forman parte del esquema hande llevar una marca literal o numrica para su fcil identificacin.

Para los contactos principales y secundarios de un contactor o rel, las normas DIX hanestablecido lo siguiente:

Los contactos principales de un contador se identifican por nmeros de una sola cifra (1-

2,3-4,5-6, etc.)

Los conflictos auxiliares o de control Normalmente abiertos (NA) : Las normasrecomiendan numeracin de do cifras para identificarlos utilizando nmerosterminados 3 o 4: (13-14, 23 - 24, 43-44, etc.)

Los contactos auxiliares o de control Normalmente cerrados (NC) : las normas

recomiendan numeracin de las cifras para identificarlos utilizando nmerosterminados en 1 y 2 : (21-22, 31-32, etc.).

A los contactos auxiliares traslapados se los identifica como 15-16, 25-26, etc... Paralos normalmente cerrados (NC), y 17-18, 27-28 para los normalmente abiertos (NA).

3.5 Clasificacin De Los Diagramas Elctricos

Antes de nada, es necesario hacer una distincin entre los esquemas explicativos y losesquemas de realizacin, entre la numerosa variedad de esquemas elctricos que existen. Losexplicativos son los que tienen por misin facilitar el estudio y comprensin delfuncionamiento de una instalacin o parte de ella. Los esquemas de realizacin se usan parala ejecucin y revisin de las conexiones de una instalacin o parte de ella.

Los diagramas elctricos muestran los equipos y elementos en circuito desactivado a

carga desactivada y mecnicamente en condicin de reposo, amenos que se establezcan

otras condiciones de estado.

Los diagramas elctricos pueden clasificarse de la siguiente manera:


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Diagrama unifilar o diagrama bsico Diagrama esquemtico o funcional Diagrama de alambrado o conexin Diagrama de Interconexin

3.5.1 Diagrama Unifilar

Es un circuito elctrico simplificado, generalmente representado a travs de una sola

lnea y sin indicacin del circuito de control. En esta diagrama se incluye nicamente las

partes ms importantes del sistema y ciertas especificaciones tcnicas referentes a

niveles de voltaje, comente, potencia, segn el caso. Cuando es necesario indicar que

un grupo de aparatos estn montados sobre un mismo marco, estos son agrupados o

encerrados con lnea segmentada.(ver anexo)

3.5.2 Diagrama Esquemtico O Funcional

Este es el que ms frecuentemente se una en la representacin de circuitos elctricos de

plantas industriales. Sus principales caractersticas son las siguientes:

a) Los equipos y sus terminales de conexin deben ser identificados correctamente.

b) Contiene smbolos de identificacin de los equipos elctricos, sus partes, sus

componentes y sus conexiones.

c) Muestra separadamente el crculo principal o de fuerza y el circuito auxiliar de

control y sealizacin. Estos son dibujados con lneas de diferente grueso.

d) Las partes componentes de los equipos (bobinas, contactos, etc.). se muestran

separadamente y cada una de stas tiene la misma identificacin para indicar su

relacin mecnica.

e) En la parte inferior de cada elemento de operacin (ejemplo: bobina de contactor) se

pone el direccionamiento de ubicacin de los contactos dentro del diagrama. Para esto,

las lminas sobre las que se realiza el esquema vienen divididas en secciones de

diagrama o simplemente de acuerdo a los caminos de comente que contiene el circuito,

convenientemente numeradas, lo que permite encontrar rpidamente los elementos deun equipo, (ver anexo)

3.5.3 Circuito Principal O De Fuerza

Se representa generalmente en un arreglo multiflar, e indica el sistema de alimentacin dela carga, los elementos de proteccin del circuito derivado y los contactos principales delos aparatos de maniobra.

El diagrama principal es prcticamente el mismo diagrama unifilar. pero realizado en

forma multiflar.


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3.5.4 Circuito De Control

Aqu se incorporan todos los elementos de mando y maniobra, los mismos que se conectanentre dos lneas de potencial dispuestas horizontalmente y que representan la fuente dealimentacin del circuito de control.

A veces, estos esquemas traen consigo diagramas de secuencia que son tablas queresumen y facilitan la comprensin de la lgica de control. Estos diagramas expresan elaccionamiento en funcin del tiempo de cada uno de los elementos de maniobra incluidosen el circuito de control. Estos diagramas expresan el accionamiento en funcin del tiempode cada uno de los elementos de maniobra incluidos en el circuito de control.

A continuacin se presenta la secuencia de operacin de los contactores Cl y C2 para elarranque por resistencia de un motor trifsico de induccin. Estos diagramas indican queCl acta al momento del arranque, despus de un tiempo entra C2 e inmediatamente se

desactiva Cl.

Operacin C1 C2Arranque XTransicin X XMarcha X

3.5.5.-Diagrama De Alambrado O Conexin .

En este se muestra todas las conexiones que deben realizarse en el montaje, es por esto que

pertenece al grupo de los esquemas de realizacin.

El diagrama de conexin indica al circuito elctrico en todos sus detalles y agrupaelctricamente al circuito principal y de control. De igual manera que en el diagramaesquemtico., se dibuja con diferente grueso de lnea el circuito principal y el de control.

Tambin es conveniente a veces realizar un esquema de montaje a escala, a travs del quevisualiza la proximidad fsica de los diversos elementos del circuito, al interior del tablero,consola, etc., y la conexin entre los mismos.(ver anexo)

3.5.6.-Diagrama De Interconexin.-

Se lo usa cuando existen varios aparatos distantes entre s y conectados separadamente, peroque elctricamente deben interconectarse para su funcionamiento. Este caso se lo puedeconsiderar tambin como un conexionado exterior de un diagrama de conexin interior.

En este tipo de esquemas es muy comn utilizar para las conexiones, la representacin por"haces de conductores". Esta se hace muy necesaria cuando la representacin multifilar de losconductores en el esquema exige el trazado de varias lneas paralelas y cercanas entre s unalongitud considerable.


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CIRCUITOS DE CONTROL BSICOS

4.1.- Mando Piloto.-

En el mando piloto, el elemento piloto es el que define el estado de operacin de un aparato,dispositivo o mquina. Algo que es importante recordar es que los mandos pilotos no sonmemorizados.

Ejemplo: Mando ci un contactor por medio de un pulsante.

En el interior circuito el pulsante viene a ser e! mando piloto en. vista de que es el quedetermina el estado de operacin del contactor Cl. Mientras Pl est presionado, el contactorCl se activa y se mantiene en ese estado si el pulsante Pl se mantiene presionado. Si Pl sesuelta, el contactor regresa a su posicin ce reposo.

El elemento piloto podra ser tambin un interruptor de temperatura, de presin, ci nivel, etc.

4.2.- ENCLAVAMIENTOS O AUTOALIMENTACIONES

En este mando se tiene que memorizar la orden emitida por el elemento piloto

El dispositivo o mquina despus de ser energizado queda independizado del elementoque produjo su conexin o encendido.

Para conseguir la autoalimentacin se pone en paralelo con el elemento que produjo laconexin, un contacto auxiliar NA del mismo contactor, tai como se muestra en la figuraa). Como se puede apreciar, si se suelta el pulsante Pl, el contactor Cl permanece excitadodebido a la autoalimentacin producida por su propio contacto NA.

Para desactivar el circuito se usa un pulsante de paro Po (NC), como se muestra en la figura b).

4.4.-BLOQUEOS ELCTRICOS


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El objetivo principal de este tipo de configuracin es evitar que un aparato o varios funcionensimultneamente con otros.

Esto se usa principalmente en inversin de giro de motores. En este caso, no es deseable quefuncionen los dos contactores (que le dan uno u otro sentido de giro) a la vez. Para garantizar

que no se d esta situacin, se usan los bloqueos elctricos.

La forma en la que se logra esto es (en el caso de dos contactores) poniendo en serie uncontacto

NC del contactor Cl con la bobina del contactor C2; a su vez, un contacto NA de C2 se poneen serie con la bobina de Cl, como se muestra a continuacin:

4.5.- Mando Desde Varios Puestos .


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En la prctica se da el caso de que se quiere maniobrar un determinado equipo desde uno ovarios puestos. Esto quiere decir que no puede encender o apagar un dispositivo desdedistintos Lugares de control. Para esto se aplica la siguiente regla prctica.

Todos los pulsantes de marcha (NA) deben conectarse en paralelo y todos los pulsantes deparo deben conectarse en serie.


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En la siguiente figura es posible ver que para desactivar Cl se debe antes desactivar C2. Paracumplir con esto, se conecta en paralelo con el elemento de apagado de Cl un contactoauxiliar del contactor que se puso como condicin (C2). Si el enunciado del problemaindicaba que para apagar Cl, C2 deba estar conectado, el contacto auxiliar de C2 debe serNC.

4.9.-Mando Alternado De Dos Contactores.-

Para poder conectar alternamente dos contactores a travs de un solo elemento piloto sehace imprescindible usar un contactor auxiliar Como se puede ver en la siguiente figura, setiene el mando alternado de los contactores Cl y C2 por medio de un solo pulsante Pl.


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Este circuito presenta la aplicacin de" los conceptos analizados anteriormente, comoenclavamientos y memorias. Por otro lado, se inserta e! condicionante de encendido: paraactivar primero Cl, el contactor auxiliar CA debe estar desconectado y para activar C2, CAdebe estar conectado.

El estudiante podr notar que contactos de CA estn en serie con el pulsante de encendido Ply las bobinas de Cl y C2 se memorizan a travs de sus respectivos contactos IVA, los cualesevitan su posterior desconexin. Los contactos cerrados Cl y C2 evitan que los contactoresfuncionen al mismo tiempo (bloqueo elctrico)

Se puede analizar la completa operacin del circuito, cuya secuencia puede resumirse de lasiguiente manera:

Pl presionado (primera ins tanci a) - Cl activadoPl suelto - Cl desactivadoPl presionado (segunda instancia) - C2 activadoPl suelto - C2 desactivadoPl presionado (tercera instancia) - Cl activado

Y as alternativamente


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MANDOS ELEMENTALES DE UN CONTACTOR


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MANDO BSICO DE UN CONTACTOR.-

Mediante un pulsante de marcha P lo mantenemos presionado, se energiza la bobina y seenciende Hl y se apagar solo si se suelta el pulsador.

Mando de un contactor mediante un pulsante y autoalimentacin.- En este caso cuando sedesactiva el pulsante P2, se enciende la lmpara H2 y se mantiene activado.

Mando completo de un contactor.- Usando un pulsante P3 para el activado, y un pulsantePOI para el apagado, este esquema provee al contactor de autoalimentacin o memoria y es el

principal diagrama del que se derivan las otras formas de comando de un contactor

Mando de un contactor por medio de un interruptorEn este .caso se energiza el contactor


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REL TRMICO DE PROTECCIN

Un equipo de mando bien proyectado debe incluir una o varias clases de proteccin. En lasinstalaciones industriales, el material elctrico est frecuentemente sometido a condicionesmuy duras de trabajo, por lo que resulta necesaria su proteccin con objeto de evitar fallos en

su funcionamiento o reducir al mnimo las posibles averas.Existen dos fuentes de perturbacin muy comunes y que pueden provocar fallos en losmotores de accionamiento:

\.- La excesiva elevacin de la temperatura.2.- Los esfuerzos mecnicos elevados que resultan de una excesiva velocidad o devibraciones mecnicas.

Cualquiera de estas dos causas pude disminuir la rigidez dielctrica del aislamiento e ?incluso, provocar su destruccin. Los dispositivos de proteccin utilizados para evitar estascontingencias pueden adoptar diversas formas, aunque la mayor parte de ellos se disean parasu funcionamiento en el circuito de mando, desconectando el motor de la red de alimentacincuando su temperatura rebasa el lmite de seguridad o efectuando los necesarios reajustes ensu velocidad cuando deben prevenirse posibles perturbaciones. Generalmente, estosdispositivos de proteccin son rels especialmente proyectados y previstos parafuncionamiento instantneo o con determinados retardos, segn la proteccin deseada.

Los rels trmicos de proteccin se usan para controlar el calentamiento de los arrollamientosde los motores y provocar la apertura automtica del contactor cuando se alcanza uncalentamiento limite. El problema a resolver es el siguiente: suprimir a alimentacin delmotor si su calentamiento tiende a resultar excesivo.

Para esto los rels trmicos tienen siempre un elemento fundamental que se calienta enfuncin de la corriente del motor y que provoca la apertura automtica de un contactor,cuando se alcanza la temperatura de reaccin. Este elemento fundamental es generalmente un

bimetal, formado por dos lminas estrechas y delgadas de metales diferentes y soldados entresi. Los metales se escogen de forma que tengan coeficientes de dilatacin muy diferentes.

En esta situacin el bimetal de curvarse en funcin de la temperatura. Al curvarse motiva laapertura un contacto que pueda interrumpir el circuito de la bobina del contactor.

El calentamiento del bimetal puede producirse por las siguientes causas:

El paso directo de la corriente.

El paso de esta corriente a travs de una resistencia calefactor dispuesta muy cerca del bimetal

Y en serie con el mismo (calentamiento indirecto).

Por medio ce una corriente que proviene de un transformador de inte nsida d que toma laseal del motor.


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REL TRMICO DIFERENCIAL

Muchos motores trifsicos se queman debido a la ausencia de una de las fases de alimentacincuando el motor ya est en marcha, a pesar de que el rel trmico de proteccin del queestaban provistos estaba bien elegido y regulado.

En el caso de un motor trifsico en tringulo y alimentando solo por dos fases, el porcentajede sobrecarga en uno de los bobinados de fase ser mayor al porcentaje de sobrecarga

producido en las lneas de alimentacin y detectado por el rel. Pero con un rel trmiconormal se puede provocar el deterioro de uno de los bobinados del motor, ya que el reloperar debido al calentamiento de dos lminas en un tiempo superior al deseado.

Para este caso se usa un rel trmico que es sensible a la asimetra de lser y provoca laapertura del contacto an cuando la corriente que pasa por las dos lminas restantes, norebase el nivelajustado. Este es el Rel Trmico Diferencial.

RE LES DE TIEMPO

Una definicin general podra decir un rel de tiempo es un aparato capaz de abrir o cerrar suscontactos de salida, luego de transcurrido un determinado tiempo posterior a la excitacin odesexcitacin de sus elementos de operacin.

A los rels de tiempo se los conoce tambin como "temporizadores" y se los utiliza paraautomatizar en funcin del tiempo a una gran variedad de circuitos de control.

TIPOS DE RELS DE TIEMPO.

En funcin de la forma en la que se accionan se tienen, entre los ms utilizados en laindustria, los siguientes tipos:

Neumticos

Accionados por motor

Trmicos.

Electrnicos.

Rels de tiempo neumticos:

Estos rels tienen para su accionamiento un electroimn parecido a un contactor sobre el quevan montados contactos de accin instantnea. Para producir la accin de retardo tienen unelemento neumtico unido mecnicamente a otro juego y que constituyen los contactos deaccin retardada.

Los rels de tiempo neumticos pueden ajustarse en un rango de 0.2 a 180 segundosaproximadamente.Para cambiar el modo de operacin de ON-DELAY a OFF-DELAY se cambia de posicin ai

electroimn.


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Caractersticas:Buena exactitud repetitiva (- 10%)Opera indistintamente como ON - DELAY y OFF - DLA Y

Bajo costo. iAjustable sobre un rango de tiempo desde fracciones de segundo hasta varios minutos.Amplia variedad de arreglos entre contactos instantneos y temporizados.Relativamente insensibles a las variaciones de voltaje y temperatura.

No tienen escala de tiempo.

Rels de tiempo accionados por motor:

En estos rels, para provocar el retardo de accionamiento de los contactos, se tienen unmecanismo de accionamiento de relojera accionado por un pequeo motor sincrnico.

Acoplado a uno de los piones de reduccin de velocidad existe un diente que acciona loscontactos, los que se mantienen cerrados durante el tiempo que est conectado el motor.

Cuando el motor se desconecta, los piones se desengranan y un resorte hace que stosregresen a su posicin inicial.

Para ajustar el tiempo se desplaza la posicin del pin que acta sobre los contactos. Estosrels permiten grandes rangos de ajuste de tiempo que van desde unos pocos segundos hastamuchas horas (60-72 horas).

En la mayora de este tipo de rels, no hay peligro de que el motor se quedePermanentemente conectado a la red y queden accionados sus contactos.

Si se les acopla a un conjunto de levas de accionamiento de contactos, pueden servir como relsde tiempo tipo cclico o tambin llamados "Programa adores de levas o relojes secunciales".

Caractersticas:

Costo medio.Tiene escala de tiempo.Amplios rangos para ajuste de tiempo (desde segundos hasta muchas horas).Excelente exactitud repetitiva (- 0.5%).

Opera en la forma ON DELAY y Cclicamente.

Rels de tiempo tipo trmico:

La funcin de retardo se consigue mediante un elemento bimetlico (dos laminas soldadas dediferente coeficiente de dilatacin), que despus de circular la corriente de excitacin uncierto Y tiempo, se curva por efectos de la dilatacin, provocando el accionamiento ce loscontactos. El rango del tiempo de retardo va desde los segundos hasta uno o dos minutos. Ladesventaja es su muy baja exactitud repetitiva cuando no se ha esperado un tiempo suficiente

para el enfriamiento del elemento bimetlico. Es por esto que se ut iliza muy poco estos rels.

Caractersticas:


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Bajo costo.Opera slo como ON - DELAY.Psima exactitud repetitiva.

Rels de tiempo electrnicos o de estado slido:

Se basa en la carga o descarga de un capacitor. Un circuito RC. Resistencia capacitor) seencarga de proveer EC que es funcin del tiempo. Este voltaje es alimentado a un circuito dedisparo (generalmente formado por un transistor un juntura UJT). El tiempo esfcilmente calibrable por medio de una resistencia variable.

Este circuito de disparo activar un tiristor (SCR) el cual activara la bobina de un contadorprincipal que puede trabajar a 110 o 220 V AC.

A veces se utilizan tambin opto acopladores entre la parte electrnica de disparo y la partede fuerza.Caractersticas:

Costo relativamente elevado.Visa til extremadamente larga.Excelente exactitud repetitiva (= 1%)Existen en todas las formas de operacin.Inmunidad ante la contaminacin atmosfrica industria! como polvo, suciedad, etc.

No hay rebote de contactos.Resistencia a choques y vibraciones.Ajuste de tiempo local o remoto.

FORMAS DE OPERACIN DE LOS RELS DE TIEMPO:

Las formas bsicas de operacin de los rels de tiempos son:

ON - DELAY (retardo postenor a la energizacin de rel)xOFF - DELAY" (retardo postenor a la desenergizacin del rel)PULSO independiente del tiempo de energizacin del rel.PULSO dependiente del tiempo de energizacin del rel.CICLO OPERATIVO.

Existen rels con modos de tiempo combinados.

Rels de tiempo con operacin ON

DELAY:Se explica su funcionamiento mediante el siguiente circuito:


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Cuando se cierra el interruptor SI se excita la bobina del rel de tiempo RT y a partir deese momento empieza a correr el tiempo programado para el retardo (por ejemplo 10segundos) luego del cual se cierra el contacto NA (se enciende Hl) y se cierra el contacto

NC (se apaga H2).Al abrir SI se desenergiza el rel y los contactos regresan a su posicin inicial.

Para sintetizar la operacin del rel en funcin del tiempo, se usa el diagrama lgicosecuencial. En este diagrama el nivel lgico "O" significa rel desconectado o conectadoabierto y el nivel "1" significa rel conectado o contacto cerrado.

Por lo tanto-'s-se conecta el rel, ste pasa de nivel "O" a nivel "1" y 10 segundos despus,el contacto abierto se cierra y lo inverso con el NC. Si el rel pasa de 1 a O, los contactosvuelven a su condicin en el diagrama.

Rel de tiempo OFF-DELAY:

El siguiente circuito permite entender mejor su operacin:Al momento de cerrar SI se excita la bobina del rel RT y al mismo tiempo operan loscontactos. Cuando se abre SI se desconecta el rel, y a partir de ese intante empieza a correrel tiempo programado para el retardo, pasado el cual los contactos vuelven a su posicininicial.


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En el diagrama secuencial se resume la operacin del rel off-delay. Un punto especial deobservar es que en el segundo ciclo de operacin, el tiempo de conexin del rel es menor altiempo programado para el retardo, sin embargo, los contactos llegan a operar correctamente.

Rel de tiempo tipo pulso:

Como se puede observar en la siguiente figura, al cerrar SI se excita la bobina del rel RT yen ese mismo instante operan los contactos y simultneamente empieza a correr el tiempo

programado, luego del cual, los contactos vuelven a su condicin inicial.

Para este rel existen dos variantes; un rel tipo pulso dependiente del tiempo de excitaciny otro independiente del tiempo de excitacin .


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No existe smbolo normalizado para este tipo de rels, pero una buena aproximacin es el yaindicado.

Rels de tiempo de operacin cclica o intermitente:

Observando el circuito de las siguientes figuras se puede realizar el anlisis que se indica acontinuacin: l


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Al cerrar SI. se excita la bobina del rel RT y el contacto del rel empieza a generar ciclosde operacin (un cierre y una apertura) exactamente iguales existiendo dos posibilidades

para el comienzo del ciclo:

El contacto cierra inmediatamente al momento de excitar al rel, o

El contacto cierra despus del tiempo considerado para su apertura.

En este tipo de rels se puede tener:

Un solo tiempo no ajustable para el cierre y apertura. Ejemplo: 2 seg. On/Off

Un solo rango de tiempo ajustable para el cierre y la apertura. Ejemplo: 2 seg. On /Off

Un solo rango de tiempo ajustable para el cierre y la apertura. Ejemplo: O a 10 segundosOn/Off.

Un rango de tiempo ajustable para el cierre y otro para la apertura. Ejemplo: O a 30 seg.(Cierre);

O a 10 seg. (Apertura).

Todos los ciclos completos sern exactamente iguales y se repetirn mientras el rel estconectado.

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