Controles elctricos y automatizacinManejo de pilotos luminosos mediante pulsadores

Laboratorio N1

1. Objetivos Familiarizar al alumno en el uso de los pulsadores.

Reconocer los diferentes tipos de pulsadores.

Realizar esquemas elctricos de las compuertas lgicas bsicas.

2. Requerimientos de herramientas y materiales Destornillador plano y/o estrella.

Alicate de punta.

Multimetro.

Extensin.

Cinta aislante.

3. Parte experimental3.1. Encendido de un piloto luminoso mediante dos pulsadores.Este circuito tiene 2 pulsadores NA y un piloto luminoso, conectados todos en serie.Dado que tenemos 2 pulsadores (y cada pulsador posee dos estados), tendremos 4 estados lgicos para el circuito.

S1S2H1

000

010

100

111

Tabla

Diagrama del circuitoCasosDiagrama

Primer caso: s1 = 0 y s2 = 0Los pulsadores no estn presionados, por lo tanto, el indicador no recibe energa (no enciende) y su estado es h1 = 0.

Segundo caso: s1 = 0 y s2 = 1Solo un pulsador es presionado (s2), pero el indicador sigue sin recibir energa (no enciende) y su estado es h1 = 0.

Tercer caso: s1 = 1 y s2 = 0Solo un pulsador es presionado (s1), pero el indicador sigue sin recibir energa (no enciende) y su estado es h1 = 0.

Cuarto caso: s1 = 1 y s2 = 1Los pulsadores son presionados, el indicador recibe energa (esta vez s enciende) y su estado es h1 = 1.

El circuito es una representacin de la tabla y se verifico, en el laboratorio, que este circuito cumple para cada caso.Se pudo observar que la tabla usada, pertenece a la de una compuerta AND, y que el circuito en serie es una representacin de esta compuerta, donde las entradas de la compuerta AND serian los pulsadores y la salida es cualquier extremo de los pulsadores en serie del circuito y una lnea.3.2. Encendido de un piloto luminoso con cualquiera de los dos pulsadores.

Este circuito tiene 2 pulsadores NA y un piloto luminoso, lo pulsadores conectados en paralelo y estos conectados en serie con el indicadores.

Dado que tenemos 2 pulsadores (y cada pulsador posee dos estados), tendremos 4 estados lgicos para el circuito.S1S2H1

000

011

101

111

Tabla

Diagrama del circuitocasoDiagrama

Primer caso: s1 = 0 y s2 = 0Los pulsadores no estn presionados, por lo tanto, el indicador no recibe energa (no enciende) y su estado es h1 = 0.

Segundo caso: s1 = 0 y s2 = 1Solo un pulsador es presionado (s2), es decir se cierra el circuito, el indicador recibe energa (enciende) y su estado es h1 = 1..

Tercer caso: s1 = 1 y s2 = 0Solo un pulsador es presionado (s1), es decir se cierra el circuito (similar al caso anterior), el indicador recibe energa (enciende) y su estado es h1 = 1..

Cuarto caso: s1 = 1 y s2 = 1Los pulsadores son presionados, el indicador recibe energa a travs de ambos pulsadores (esta vez s enciende) y su estado es h1 = 1.

El circuito es una representacin de la tabla y se verifico, en el laboratorio, que este circuito cumple para cada caso.

Se pudo observar que la tabla usada, pertenece a la de una compuerta OR, y que el circuito, con dos pulsadores en paralelo y estos conectados en serie con el indicador, es una representacin de esta compuerta, donde las entradas de la compuerta OR serian los pulsadores y la salida es cualquier extremo de la rama de pulsadores en paralelo del circuito y una lnea.3.3. Implemente la ecuacin que resulte del desarrollo de la siguiente tabla.

Este circuito tiene un pulsador NC (con un NA) y un pulsador NA (con un NC) y un piloto luminoso, lo pulsadores conectados en paralelo (incluyendo sus estados contrarios) y estos conectados en serie con el indicador, adems de estos

S1S2H1

000

011

101

110

Tabla

Diagrama del circuitocasoDiagrama

Primer caso: s1 = 0 y s2 = 0Los pulsadores no estn presionados, por lo tanto, el indicador no recibe energa (no enciende) y su estado es h1 = 0.

Segundo caso: s1 = 0 y s2 = 1Solo un pulsador es presionado (s2), y dado que s1 es NC se cierra el circuito, de esta manera, el indicador recibe energa (enciende) y su estado es h1 = 1..

Tercer caso: s1 = 1 y s2 = 0Solo un pulsador es presionado (s1), y dado que s2 es NC se cierra el circuito, de esta manera, el indicador recibe energa (enciende) y su estado es h1 = 1.

Cuarto caso: s1 = 1 y s2 = 1Los pulsadores son presionados, y estamos ahora en un caso similar al de s1 = 0 y s2 = 0, porque, si bien un parte del pulsador de cierra la otra parte se abre, y lo mismo ocurre para el otro pulsador, por lo tanto el indicador no recibe energa (no enciende) y su estado es h1 = 1.

El circuito es una representacin de la tabla y se verifico, en el laboratorio, que este circuito cumple para cada caso.

Una observacin realizada es que con esta configuracin en serie y paralelo de dos pulsadores y sus actuadores se forma una compuerta XOR cuya salida se ve en el indicador luminoso.3.4. Implemente el circuito elctrico que se obtendr de la siguiente tabla.s1s2s3h1

0000

0010

0100

0111

1000

1011

1101

1111

3.5. Mencione algunas caractersticas para la eleccin de un contactor.El contactor

Es un mecanismo cuya misin es la de cerrar unos contactos, para permitir el paso de la corriente a travs de ellos. Esto ocurre cuando la bobina del contactor recibe corriente elctrica, comportndose como electroimn y atrayendo dichos contactos.Aspecto fsico:

Partes de que est 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 soportarn menos intensidad que los principales.

El contactor de la figura solo tiene uno que es normalmente abierto.

- Circuito electromagntico:

Consta de tres partes.-

1.- El ncleo, en forma de E. Parte fija.

2.- La bobina: A1-A2.

3.- La armadura. Parte mvil.

Smbolo:

Eleccin de un contactor.Es necesario conocer las siguientes caractersticas del receptor:

- La tensin nominal de funcionamiento, en voltios (V).

- La corriente de servicio (Ie) que consume, en amperios (A). Potencia mecnica

(Pm) (kW)

Corriente de servicio

(Ie) (A)

220V380V

0.7533

1.142.5

1.563.5

2.28.55

3116.5

414.58.5

5.51811.5

7.52515.5

103521

113923

155130

2273.544

- La naturaleza y la utilizacin del receptor, o sea, su categora de servicio. Categoria de servicioIc/IeFactor de Potencia

AC110.95

AC22.50.65

AC310.35

AC460.35

- La corriente cortada, que depende del tipo de categora de servicio y se obtiene a partir de la corriente de servicio, amperios (A).Los pasos a seguir para la eleccin de un contactor son los siguientes:1. Obtener la corriente de servicio (Ie) que consume el receptor.2. A partir del tipo de receptor, obtener la categora de servicio.(AC1, . . )

3. A partir de la categora de servicio elegida, obtener la corriente cortada (Ic) con la que se obtendr el calibre del contador. (multiplicar Ie por el factor dado en la tabla anterior).

Adems, hay que considerar la condicin del factor de potencia, ya que, en el caso de los circuitos de alumbrado con lmparas de descarga (vapor de mercurio, sodio,...) con factor de potencia 0,5 (sin compensar), su categora de servicio es AC3, aunque por su naturaleza debera ser AC1.

Mientras que si estuviera compensado a 0,95, su categora seraAC1.3.6. Explique que son los fusibles.Los fusibles son pequeos dispositivos que permiten el paso constante de la corriente (alterna o continua) hasta que sta supera el valor mximo permitido por el dispositivo. Cuando esto ocurre, el fusible, inmediatamente, cortar el paso de la corriente con el fin de evitar algn tipo de accidente, protegiendo as el equipo.

El mecanismo que posee el fusible para cortar el paso de la electricidad consta bsicamente en que, una vez superado el valor establecido de corriente permitido, el dispositivo se derrite, abriendo el circuito, lo que permite el corte de la electricidad. De no existir este mecanismo, el sistema, debido a un mal funcionamiento, podria recalentarse a tal grado que podra causar, incluso, un incendio.

Por lo general, los fusibles estn instalados entre la fuente de alimentacin elctrica y el circuito que se quiere electrificar, y consta de un hilo que, a medida que la corriente elctrica pasa, se calienta. Por lo tanto, cuando uno de estos dispositivos se quema, entonces significa que alguna parte del aparato ha consumido ms electricidad de la necesaria, siendo necesaria una revisin completa de ste y una reposicin del fusible quemado por uno de las mismas caractersticas.

3.7. Explique que son los disyuntores o breakers.Un disyuntor es un interruptor diferencial, que se abre (o salta) cuando se produce una descarga elctrica a tierra, muchas veces la descarga la hace uno, y por eso te salvan la vida! es decir, es un dispositivo que tiene por lo general que conectarse a la entrada de una lnea de alimentacin elctrica , la diferencia que existe entre el disyuntor y el interruptor termomagnetico (o tambin un fusible) es que este ultimo funciona ante la presencia de un cortocircuito, es decir, un aumento desproporcional de la corriente y cuando esta supera el valor del amperaje que indica el interruptor termomagntico este se abre por medio de un dispositivo bimetlico que al recibir un exceso de corriente se calienta y abre haciendo de esta forma saltar un mecanismo que mantiene cerrado el circuito. Este dispositivo sirve solamente para proteger el cableado de la instalacin elctrica, en cambio el disyuntor poseer un mecanismo electrnico que mide la diferencia de potencial entre la fase y el neutro, es decir, hace de cuenta que todo lo que entra por una lnea debe salir exactamente, con la misma fuerza que entra, por la otra lnea, esto ocurre en condiciones normales, pero si hubiera una descarga lo que entra no sera lo mismo que lo que sale por que hay una perdida, generalmente esa perdida la producimos nosotros cuando tocamos algn artefacto que est funcionando mal, entonces el disyuntor se abre igual que interruptor termomagnetico pero ms rpido y ms eficaz es decir que nos protege la vida.

3.8. Explique que son los reles trmicos.Un rel trmico es un aparato diseado para la proteccin de motores contra sobrecargas, fallo de alguna fase y diferencias de carga entre fases.

Los fusibles son pequeos dispositivos que permiten el paso constante de la corriente (alterna o continua) hasta que sta supera el valor mximo permitido por el dispositivo. Cuando esto ocurre, el fusible, inmediatamente, cortar el paso de la corriente con el fin de evitar algn tipo de accidente, protegiendo as el equipo.El mecanismo que posee el fusible para cortar el paso de la electricidad consta bsicamente en que, una vez superado el valor establecido de corriente permitido, el dispositivo se derrite, abriendo el Si el motor sufre una avera y se produce una sobreintensidad, unas bobinas calefactoras (resistencias arrolladas alrededor de un bimetal), consiguen que una lmina bimetlica, constituida por dos metales de diferente coeficiente de dilatacin, se deforme, desplazando en este movimiento una placa de fibra, hasta que se produce el cambio o conmutacin de los contactos.El rel trmico acta en el circuito de mando, con dos contactos auxiliares y en el circuito de potencia, a travs de sus tres contactos principales.Simbologa normalizada:

3.9. Explique que son los rels termomagneticosEl rel termomagntico es un dispositivo de proteccin de los elementos de carga dentro de un circuito, la diferencia de este rel con respecto a: el trmico y el electromagntico, es que este adquiere las dos aplicaciones de estos, es decir, que el rel termomagntico es un sistema de proteccin contra fallas de sobrecarga y fallas de corto circuito. Esto se debe simplemente a que en su sistema de funcionamiento incluye componentes como los que llevan el trmico y el electromagntico, (laminas bimetalicas y ncleo ferromagnetico y bobina).

Funcionamiento:

El principio de funcionamiento del rel termomagnetico se divide en dos partes, la primera es la que detecta alguna sobrecarga y la segunda es la que detecta un corto circuito cc, la de sobrecarga se basa simplemente en detectar este hecho, cuando esto sucede, las laminas bimetlicas se calientan y se deforman activando unos contactos, por otro lado, la de corto circuito, se activara cuando detect que por su bobina trasporta una corriente elevada (o de corto circuito) y esto a su vez generara un campo magntico (gracias a su ncleo ferromagntico) el cual accionara a una palanca y esta activara mecnicamente sus contactos.

3.10. Explique que son los rels electromagnticosAl igual que el rel trmico es un dispositivo de proteccin dentro de un circuito, y al contrario del rel trmico este lo protege en contra de alguna falla por corto circuito (cc) o equivalentemente de picos muy altos de corriente. Se le da este nombre porque su activacin de funcionamiento lleva involucrada la electricidad con efectos del magnetismo.

Una de las desventajas de estos rels, es que no protege contra sobre cargas mnimas ni tampoco en frecuencias prolongadas, es decir, en una sobre carga de larga duracin.

Funcionamiento

El funcionamiento ocurre gracias a un campo magntico que se genera cuando la corriente que transita por medio de una bobina que envuelve un ncleo de material ferromagntico, es muy elevada (corriente en corto circuito), este campo magntico generado har accionar una palanca (pivote) por medio de induccin o atraccin magntica y esta palanca (pivote) a su vez activara unos contactos. 3.11. Bibliografa.

http://www.misrespuestas.com/que-son-los-fusibles.htmlhttp://guindo.pntic.mec.es/rarc0002/all/aut/dat/f.rele.termico.pdfhttp://www.youtube.com/watch?v=S4lOqV-ERUEhttp://ystiwarmeisena.blogspot.com/2011/09/rele-electromagnetico-al-igual-que-el.html