INGENIERÍA ELECTROMECÁNICAGRUPO: 604

PRESENTA: CUBAS RENDÓN RAÚL LEONEL

GARCÍA PERÉZ DANIEL MELGAREJO RAMOS LUIS ENRIQUE

REYES CONTRERAS RODOLFO ALDAIR

MISANTLA, VER. A 10 DE MARZO DE 2015

INSTITUTO TECNOLÓGICO SUPERIOR DE MISANTLA

CONTROLES ELÉCTRICOS

DOCENTE: ING. CIRO ALBERTO ORTEGA BARROSO

UNIDAD 1FUNDAMENTOS DE CONTROLES ELÉCTRICOS

GENERALIDADES SOBRE EL CONTROL Y PROTECCIÓN DEL MOTOR ELÉCTRICO

1.1 INTRODUCCIÓN

El motor eléctrico constituye la fuerza principal que impulsa las máquinas y procesos en las fábricas e instalaciones industriales.

Un controlador es un dispositivo que sirve para gobernar de una manera predeterminada la operación del motor y proporciona algún tipo de protección.

Funciones de control

Arranque ParoInversión

de rotación

Control de

velocidad

Funciones de protección

Sobrecorrientes

Inversión de fase

Inversión de corriente

Sobrevelocidades Campo Abierto

1.2 TIPOS DE CONTROLADORES

Dependiendo de su operación se pueden clasificar en:• Manuales• Semiautomáticos• Automáticos

MANUALSEMIAUTOMÁTICO

AUTOMÁTICO

1.3 TIPOS DE ELEMENTOS

Los elementos que forman un controlador se pueden clasificar según su función, en las siguientes categorías:• Elementos de mando• Elementos básicos• Elementos de salida• Elementos auxiliares

MANDO BÁSICOS SALIDA AUXILIARES

1.4 DISPOSITIVOS DE CONTROL Y PROTECCIÓN

Los interruptores, desconectadores y conmutadores, son los elementos de entrada en los sistemas de regulación y control, existen 2 tipos principales:• Los que se suelen operar a mano• Los que actúan automáticamente

INTERRUPTOR DESCONECTADORCONMUTADOR

DESCONECTADORES DE CUCHILLAS: Son componentes muy utilizados en la conexión y desconexión no solo de motores sino de muchas otras máquinas y circuitos eléctricos.

INTERRUPTORES TERMOMAGNÉTICOS: Proporcionas protección contra sobrecargas y corrientes de cortocircuito.

PULSADORES: Son dispositivos que proporcionan el control de un motor con solo oprimirse. Existen 2 tipos:• De contacto momentáneo• De contacto sostenido

SELECTORES: Son conmutadores para uno o varios circuitos y como los anteriores, al ser accionados quedan en la posición seleccionada, mientras no vuelvan a ser accionados de nuevo.

COMBINADORES: Son dispositivos diseñados para operarse a mano, se emplean para conectar circuitos de fuerza o circuitos de mando. Existen 2 tipos:• De tambor• De levas

INTERRUPTORES DE PEDAL: Son dispositivos que permiten realizar el mando aún cuando el operario tenga ocupadas las manos.

INTERRUPTORES DE LÍMITE: Son dispositivos que accionan por el movimiento de las máquinas.

INTERRUPTORES DE FLOTADOR: Son dispositivos que convierten una acción mecánica en una señal eléctrica.

INTERRUPTORES DE PRESIÓN: Son dispositivos que se diseñan para operar dentro de cierto rango con ajuste diferencial; esto es con diferencias ajustables entre las presiones de conexión y desconexión.

INTERRUPTORES DE FLUJO: Son elementos sensores de aire, líquido o gases que circulan por tuberías y ductos.

INTERRUPTORES DE TÉRMICOS: Se diseñan para el control automático del equipo que mantiene una temperatura.

INTERRUPTORES DE VELOCIDAD CERO: Son ampliamente utilizados en las maniobras de frenado en innumerables procesos y aplicaciones industriales.

CONTACTOR

Un contactor es un componente electromecánico que tiene por objetivo establecer o interrumpir el paso de corriente, ya sea en el circuito de potencia o en el circuito de mando, tan pronto se dé tensión a la bobina (en el caso de ser contactores instantáneos).

Partes

Carcasa Electroimán Núcleo Espira de sombra Armadura Contactos

RELEVADOR

Es un elemento de protección que se ubica en el circuito de potencia, contra sobrecargas. Su principio de funcionamiento se basa en la deformación de ciertos elementos, bimetales, bajo el efecto de la temperatura, para accionar, cuando este alcanza ciertos valores, unos contactos auxiliares que desactiven todo el circuito y energicen al mismo tiempo un elemento de señalización.

ESTRUCTURA Y FUNCIONAMIENTO

El electroimán hace bascular la armadura al ser excitada, cerrando los contactos dependiendo de si es N.A o N.C (normalmente abierto o normalmente cerrado). Si se le aplica un voltaje a la bobina se genera un campo magnético, que provoca que los contactos hagan una conexión. Estos contactos pueden ser considerados como el interruptor, que permite que la corriente fluya entre los dos puntos que cerraron el circuito.

Tipos de relés

Relés de tipo armadura Relés de núcleo móvil Relé tipo red o de lengüeta Relés polarizados o biestables Relés multitensión

ARRANCADOR

Son necesarios los arrancadores para limitar la corriente de armadura que fluye cuando el motor se conecta. El arrancador se usa para llevar al motor a su velocidad normal y luego se retira del circuito. El aparato de control ajusta entonces la velocidad del motor según sea necesario.

Se encontrará que los arrancadores y controles se clasifican:

• Por la forma en que funcionan: manual o automática.

• Por la forma en que están construidos: de placa o de tambor.

• Por el tipo de cubierta: abierta o protegida.

1.5 CENTROS DE CONTROL

1.6 DISEÑO DE CIRCUITOS, CONEXIONES Y SÍMBOLOS

Abreviaturas de términos eléctricos.

Norma oficial de abreviaturas y símbolos usados en planos y diagramas E.

A estado vigente desde el 22 de octubre de 1970.

Esta norma se refiere a los números símbolos y abreviaturas que forman parte principalmente de los planos y diagramas de tableros eléctricos y es el complemento de las normas ya establecidas para dichos aparatos.

Simbologia de elementos electricos

Diagramas

Que es un Diagrama Eléctrico? Un diagrama eléctrico o de alambrado es simple y sencillamente una representación grafica de un circuito en la cual se muestran todos los componentes y nos dice como conectó el fabricante los distintos dispositivos eléctricos

Diagrama general de conexiones

Son similares a los diagramas unifilares, solo que en este caso en los esquemas siempre se hace referencia a las fases a las cuales estarán conectados todos los circuitos.Pueden incluir símbolos de interruptores termomagnéticos indicando su capacidad de protección para los circuitos que protegen.Los Diagramas de Conexiones son el complemento ideal para los diagramas unifilares, con ambos esquemas los electricistas que “leen” un plano pueden saber fácilmente como se distribuye la energía eléctrica

Diagrama de haces

Este diagrama es una simplificación del anterior ya que ahora en lugar de unir los diferentes elementos de dispositivos, como contactos y bobinas uno a uno a través de líneas independientes, se utiliza un haz de hilos numerados y rotulados y con una línea que va de dispositivos a dispositivos.

También conocido como un esquema eléctrico o esquemático es una representación pictórica de un circuito eléctrico. Muestra los diferentes componentes del circuito de manera simple y con pictogramas uniformes de acuerdo a normas, y las conexiones de alimentación y de señal entre los distintos dispositivos.

Diagrama lineal o esquemático

Al seleccionar e instalar equipo de control para un motor se debe considerar una gran cantidad de diversos factores a fin de que pueda funcionar correctamente junto a la máquina para la que se diseña.

Circuitos básicos de control

CIRCUITO MONOFASICO DE 2 HILOS

Este tipo de circuito está formado por dos conductores que consisten de una fase y un neutro, tal como es mostrado en la figura

Cuando la bobina M se excita, cierra los contactos del circuito de carga accionados por ella, sin embargo si se presenta una baja tensión o falta de esta, no podrá mantenerse cerrado los contactos

Este tipo de circuitos se utiliza en el control de equipos de bombeo, de presión, compresores, etc.

Circuito de tres hilos

Se conoce este circuito como de protección contra falta o baja de tensión, esté circuito también es básico, se caracteriza por que cuando des desconecta por baja o falta tensión no se energiza al momento de restaurase la tensión.

1.7 INSTALACIÓN Y PROTECCIÓN DE MOTORES ELÉCTRICOS.

Toda instalación debe cumplir con los siguientes requisitos:

Ser segura contra accidentes e incendios.

Ser eficiente y económica

Ser accesible y de fácil mantenimiento

Cumplir con las prescripciones técnicas que fijan las normas técnicas.

En ocasiones no es recomendable proceder en base a ellas, debido a que no siempre se tiene un resultado mas apropiado, sin embargo estas pueden ser como complemento para una instalación.

Para el proyecto de una instalación se debe considerar algunos puntos como los siguientes:

potencia

Tensión

Corriente

Velocidad

Frecuencia

Letra de código

Temperatura de trabajo, etc.

Conductores

Durante el diseño de una instalación de motores es muy importante tomar en cuenta que tipo de conductor es el mas adecuado y en que parte del circuito serán utilizados.

A continuación se enlista los circuitos que se consideran para la selección de los conductores:

Circuitos derivados

Circuitos alimentadores

ProteccionesEste punto es el mas importante a considerar para el diseño

de una instalación de motores. Ya que de esto dependerá de la seguridad tanto del motor como la instalación y hasta el usuario.

Existen varios puntos de la instalación que se deben de proteger para ello esta las siguientes protecciones:

1. Protección contra corto circuitos.

2. Protección en circuitos derivados.

3. Protección en circuitos alimentadores.

Protección en circuitos derivados

Cuando estos no tiene un ajuste suficiente para para permitir el arranque de un motor se puede aumentar la capacidad sin rebasar los siguientes rangos:

a) En el caso de fusibles de disparo instantáneo: 400% de la corriente a plena carga en rangos de 600 A o menores y 300% en rangos mayores.

b) En el caso de fusibles con retado de tiempo, el ajuste no deberá exceder en ningún caso del 225%.

c) En el caso de interruptores de disparo instantáneo el ajuste no debe exceder del 1300%.

En el caso de interruptores con retardo de tiempo: 400% en rangos de corriente de 100 A o menores y 300% en rangos mayores.

Medios de desconexión

Estos medios son un poco similares a los dispositivos de protección, se encargan de desconectar los motores y controladores de las fuentes de alimentación.

BIBLIOGRAFÍA

1.- Operación, control y protección “Motores Eléctricos”Buitrón Sánchez, HoracioEd. Alfaomega