FUNDAMENTOS A LOS CONTROLES INDUSTRIALES Y

LOS DISPOSITIVOS DE CONTROL

Zulayka Arroyo

Mará Belén Cevallos

David Intriago

Silvia Párraga

Mariana Quintero

Séptimo “C” Ingeniería Eléctrica

FUNDAMENTOS A LOS CONTROLES INDUSTRIALES Y LOS DISPOSITIVOS DE

CONTROL

CONTROL MANUALEste tipo de control se ejecuta manualmente en el mismo lugar en que está colocada la máquina. Este control es el más sencillo y conocido y es generalmente el utilizado para el arranque de motores pequeños a tensión nominal. Este tipo de control se utilizan frecuentemente con el propósito de la puesta en marcha y parada del motor. El costo de este sistema es aproximadamente la mitad del de un arrancador electromagnético equivalente. E arrancador manual proporciona generalmente protección contra sobrecarga y desenganche de tensión mínima, pero no protección contra baja tensión.

Este tipo de control abunda en talleres pequeños de metalisteria y carpintería, en que se utilizan máquinas pequeñas que pueden arrancar a plena tensión sin causar perturbaciones en las líneas de alimentación o en la máquina.

El control manual se caracteriza por el hecho de que el operador debe mover un interruptor o pulsar un botón para que se efectúe cualquier cambio en las condiciones de funcionamiento de la máquina o del equipo en cuestión.

SEMI-AUTOMÁTICO

Los controladores que pertenecen a esta clasificación utilizan un arrancador electromagnético y uno o más dispositivos pilotos manuales tales como pulsadores, interruptores de maniobra, combinadores de tambor o dispositivos análogos. Quizas los mandos más utilizados son las combinaciones de pulsadores a causa de que constituyen una unidad compacta y relativamente económica. El control semi-automático se usa principalmente para facilitar las maniobras de mano y control en aquellas instalaciones donde el control manual no es posible.

La clave de la clasificación como en un sistema de control semiautomático es el hecho de que los dispositivos pilotos son accionados manualmente y de que el arrancador del motor es de tipo electromagnético.

CONTROL AUTOMÁTICO

Un control automático está formado por un arrancador electromagnético o contactor controlado por uno o más dispositivos pilotos automáticos. La orden inicial de marcha puede ser automática, pero generalmente es una operación manual, realizada en un panel de pulsadores e interruptores.

En algunos casos el control puede tener combinación de dispositivos manuales y automáticos. Si el circuito contiene uno o más dispositivos automáticos, debe ser clasificado como control automático.

Los contactores son dispositivos electromagnéticos, en el sentido de que en ellos se producen fuerzas magnéticas cuando pasan corrientes eléctricas por las bobinas del hilo conductor que estos poseen y que respondiendo a aquellas fuerzas se cierran o abren determinados contactos por un movimiento de núcleos de succión o de armaduras móviles.

TIPOS DE SISTEMAS DE CONTROL

SISTEMAS DE LAZO ABIERTO

Son aquellos en los que la acción de control es independiente de la salida, es decir, la señal de salida no tiene influencia sobre la señal de entrada.

SISTEMAS EN LAZO CERRADO

Son aquellos en los que la acción de control dependen de alguna manera, de la salida (existe una realimentación de la señal de salida).

SISTEMAS DE CONTROL SEGÚN EL TIPO DE SEÑAL QUE PROCESAN

• Discretos en el tiempoDigitales

• Continuos en el tiempoAnalógico

s

• Combinación de ambosHíbridos

SISTEMAS CABLEADOS Y PROGRAMABLES

• Se realizan a base de uniones físicas de los elementos que constituyen la unidad de controlCableados

• Utilizando equipos programables (microprocesadores)

Programables

ELEMENTOS FISICOS QUE FORMAR PARTE DE UN

CONTACTOR

CARCAZA:

Es el soporte fabricado en material no conductor, con un alto grado de rigidez y rigidez al calor, sobre el cual se fijan todos los componentes conductores del contactor.

ELECTROIMÁN:

Es el elemento motor del contactor. Esta compuesto por una serie de elementos cuya finalidad es transformar la energía eléctrica en magnetismo, generando un campo magnético muy intenso, el cual a su vez producirá un movimiento mecánico.

BOBINA:

Es un arrollamiento de alambre de cobre muy delgado y un gran numero de espiras, que al aplicársele tensión genera un campo magnético.

El flujo magnético produce un electromagnético, superior al par resistente de los muelles (resortes) que separan la armadura del núcleo, de manera que estas dos partes pueden juntarse estrechamente.

Cuando una bobina se energía con A.C la intensidad absorbida por esta, denominada corriente de llamada, es relativamente elevada, debido a que en el circuito prácticamente solo se tiene la resistencia del conductor.

Esta corriente elevada genera un campo magnético intenso, de manera que el núcleo puede atraer a la armadura, a pesar del gran entrehierro y la resistencia mecánica del resorte o muelle que los mantiene separados en estado de reposo. Una vez que se cierra el circuito magnético, al juntarse el núcleo con la armadura, aumenta la impedancia de la bobina, de tal manera que la corriente de llamada se reduce considerablemente, obteniendo de esta manera una corriente de mantenimiento o trabajo mucho más baja.

NÚCLEO: Es una parte metálica, de material

ferromagnetico, generalmente en forma de E, que va fijo en la carcaza. Su función es concentrar y aumentar el flujo magnético que genera la bobina (colocada en la columna central del núcleo), para atraer con mayor eficiencia la armadura.

ARMADURA:

Elemento móvil, cuya construcción se parece a la del núcleo, pero sin espiras de sombra, Su función es cerrar el circuito magnético una vez energizada la bobina, ya que en este estado de reposo debe estar separado del núcleo, por acción de un muelle. Este espacio de separación se denomina entre hierro o cota de llamada.

Las características del muelle permiten que, tanto el cierre como la apertura del circuito magnético, se realizan en forma muy rápida (solo unos 10 milisegundos). Cuando el par resistente del muelle es mayor que el par electromagnético, el núcleo no lograra atraer la armadura o lo hará con mucha dificultad. Por el contrario, si el par resistente del muelle es demasiado débil, la separación de la armadura no se producirá con la rapidez necesaria.

CONTACTOS:

Son elementos conductores que tienen por objeto establecer o interrumpir el paso de corriente, tanto en el circuito de potencia como en circuito de mando, tan pronto se energice la bobina, por lo que se denominan contactos instantáneos.

Todo contacto esta compuesto por tres elementos: dos partes fijas ubicadas en la coraza y una parte móvil colocada en la armadura, para establecer o interrumpir el de la corriente entre las partes fijas. El contacto móvil lleva un resorte que garantiza la presión y por consiguiente la unión de las tres partes.

Contactos principales: Su función especifica es establecer o interrumpir el circuito principal, permitiendo o no que la corriente se transporte desde la red a la carga.

Contactos auxiliares: Contactos cuya función especifica es permitir o interrumpir el paso de la corriente a las bobinas de los contactores o los elementos de señalización, por lo cual están dimencionados únicamente para intensidades muy pequeñas.

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CLASIFICACION DE LOS CONTACTORES

Por su construcción Contactores electromecánicos: Son los que funcionan

de acuerdo a principios eléctricos, mecánicos y magnéticos.

Contactores estáticos o de estado sólido: Estos contactores se construyen a base de tiristores. Estos presentan algunos inconvenientes como: Su dimensionamiento debe ser muy superior a lo

necesario. La potencia disipada es muy grande (30 veces superior). Son muy sensibles a los parásitos internos y tiene una

corriente de fuga importante. Su costo es muy superior al de un contactor

electromecánico equivalente.

Por los contactos que tieneContactores principales.Contactores auxiliares.

Por la disposición de sus contactosContactores al aire: La apertura de los contactos

se produce en el aire. Contactores en vacío: La apertura de los

contactos se produce en el vacío. Contactores al aceite: La apertura de los

contactos se produce en el seno de un baño de aceite.

Por el tipo de corriente eléctrica que alimenta la bobinaContactores para AC.Contactores para DC.

Por el nivel de tensiónContactores de baja tensión: Hasta 1000

V. Contactores de alta tensión: Mas de

1000 V