LABORATORIO N 3INVERSION DE GIROObjetivos. Aplicaciones del arranque con inversin de giro Disear el esquema elctrico para las aplicacionesMarco Terico.Caracteristicas del arranque con inversin de giroPara invertir el giro del motor habr que invertir el giro del campo magntico creado por el estator; de esta forma el rotor tender a seguirlo y girar en sentido contrario. Para conseguirlo, basta con invertir un par de fases cualesquiera de la lnea trifsica de alimentacin al motor, lo que en la prctica se realiza con dos contactores de conexin a red.

AscensorUn ascensor o elevador es un sistema de transporte vertical, diseado para mover personas u objetos entre los diferentes niveles de un edificio o estructura. Est formado por partes mecnicas, elctricas y electrnicas que funcionan en conjunto para para ponerlo en marcha.Se clasifican en dos tipos de instalacin: El ascensor electromecnico y el ascensor hidrulico u oleodinmico Pictograma de ascensor Dos ascensores en la estacin Borough, del metro de Londres.

La primera referencia de un ascensor aparece en las obras del arquitecto romano Vitruvio, quien sostiene que Arqumedes (ca. 287 a. C. ca. 212 a. C.) haba construido el primer elevador probablemente en el ao 236 a.C. Fuentes literarias de pocas posteriores mencionan ascensores compuestos de cabinas sostenidas con cuerda de camo y accionadas a mano o por animales. Se estima que ascensores de ese tipo estaban instalados en el monasterio de Sina, en Egipto.Sobre el ao 1000, en el Libro de los Secretos escrito por Ibn Khalaf al-Muradi, de la Espaa islmica se describe el uso de un ascensor como dispositivo de elevacin, a fin de subir un gran peso para golpear y destruir una fortaleza[]En el siglo XVII, haba prototipos de ascensores en algunos edificios palaciegos ingleses y franceses.Los ascensores antiguos y medievales utilizaban sistemas de traccin basados en el mecanismo de la gra. La invencin de otro sistema basado en la transmisin a tornillo, fue tal vez el paso ms importante en la tecnologa del ascensor desde la antigedad, lo que finalmente condujo a la creacin de los ascensores de pasajeros modernos. El primer modelo fue construido por Ivan Kulibin e instalado en el Palacio de Invierno en 1793, mientras que varios aos ms tarde, otro ascensor Kulibin fue instalado en Arkhangelsk, cerca de Mosc. En 1823, se inaugura una "cabina de ascenso" en Londres[]

Elevador diseado por el ingeniero germano Konrad Kyeser (1405)En 1851, Waterman invent el primer prototipo de montacargas. Se trataba de una simple plataforma unida a un cable, para subir y bajar mercancas y personas.A medida que se fueron construyendo edificios ms altos, la gente se sinti menos inclinada a subir escaleras largas. Los grandes almacenes comenzaron a prosperar, y surgi la necesidad de un aparato que trasladara a los clientes de un piso a otro con el mnimo esfuerzo.El montacargas inspir a un estadounidense de Vermont, Elisha G. Otis, para inventar un elevador[4] con un sistema dentado, que permita amortiguar la cada del mismo en caso de que se cortara el cable de sustento. Fue la primera demostracin de un sistema de seguridad para elevadores de pasajeros.Por extrao que parezca, el talento de Elisha Otis como diseador se descubri mientras trabajaba como maestro mecnico en una fbrica de armazones de camas de Albany (estado de Nueva York). Invent varios dispositivos que ahorraban trabajo, y por eso fue enviado a Yonkers (Nueva York), donde podra utilizarse mejor su aptitud. All dise y construy este primer ascensor con mecanismo automtico de seguridad en caso de que hubiera alguna avera en el cable. En 1853 ya haba establecido su propio negocio para fabricar ascensores, la compaa de ascensores Otis Elevator Company, que an existe en la actualidad y es la compaa nmero uno, de ascensores en el mundo ya que ha instalado 2,5 millones de ascensores y escaleras mecnicas por todo el planeta. Al ao siguiente Otis hizo la demostracin de este invento en una exposicin que se llev a cabo en Nueva York.El 30 de agosto de 1957 se aplic un sistema de puertas automticas en los ascensores de pasajeros, prescindiendo del proceso de abrir y cerrar la puerta manualmente.Otro tipo de ascensor es el conocido como paternoster; consiste en una serie de cabinas abiertas, de capacidad limitada, que se mueven lentamente por dos huecos contiguos. Por uno suben las cabinas y, al llegar a la parte superior, se cambian al otro hueco por el que bajan en un ciclo continuo, sin detenerse. Los pasajeros suben y bajan en marcha. Era muy prctico en lugares de mucha circulacin de personas entre pisos, aunque tena problemas de seguridad, por lo que fue sustituido con ventaja por las escaleras mecnicas, mucho ms seguras.

Ascensor de Elisha Otis, patente del 15 de enero de 1861.Elementos constitutivos de un ascensor CabinaLa cabina es el elemento bsico del sistema de ascensores. Est formada por dos partes: el bastidor o chasis y la caja o cabina, o por una cabina autoportante. El bastidor se apoya en unas guas verticales. ContrapesoLa mayora de los ascensores tienen un contrapeso, que tiene una masa igual a la de la cabina, ms la mitad de la carga mxima autorizada, por lo que el motor no tiene que mover toda la masa de la cabina, sino solo una fraccin. Debido a ello, un ascensor vaco, pesa menos que el contrapeso. El contrapeso tambin est conducido por unas guas. Su funcin exactamente es equilibrar la carga para facilitar el trabajo del motor y no forzarlo demasiado al mover una determinada carga. Grupo tractor en los ascensores electro-dinmicosLos grupos tractores para ascensores estn formados normalmente por un motor acoplado a un reductor de velocidad, en cuyo eje de salida va montada la polea acanalada que arrastra los cables por adherencia. Sistema de paracadasEn los extremos inferior o superior del bastidor de la cabina, segn necesidades, se encuentra el sistema de paracadas, ya sea instantneo o progresivo. Este libera unas cuas contra las guas para frenar la cabina en caso de que baje a ms velocidad de la permitida por el limitador, impidiendo as que sta caiga libremente incluso en el caso de que se partieran todos los cables que la sujetan [citarequerida]. En los ascensores de la actualidad y segn normativa de cada pas o regin tambin frena en subida.En ocasiones, se instala tambin un sistema de frenado en el contrapeso.

Maniobras de controlEl control de los sistemas de ascensores funciona mediante sistemas electrnicos, encargados de hacer funcionar la direccin de movimiento de la cabina y de seleccionar los pisos en los que sta deba detenerse.En 1925, la compaa de ascensores Otis Elevator Company invent el primer sistema de control con "memoria" para grupos de ascensores, lo que permiti su automatizacin y prescindir de los clsicos ascensoristas.[]Actualmente, los controles de ascensores funcionan con microprocesadores electrnicos que mediante algoritmos de inteligencia artificial determinan la forma de administrar la respuesta a los pedidos de llamadas coordinando los distintos equipos para trabajar en conjunto. Tambin fue inventado por Otis Elevator Company en 1979.[]Los cuadros de maniobra actuales tienen un sistema de informacin de errores, que en caso de avera muestran en una pantalla el cdigo de error de tal forma que el mecnico del ascensor sabe cual ha sido el motivo de que el ascensor se haya parado.Hay que tener en cuenta que un ascensor cuenta con mltiples dispositivos de seguridad para evitar cualquier riesgo de accidentes y en cuanto cualquier dispositivo falla el ascensor quedar automticamente parado. Cualquier ascensor por antiguo que sea tiene contactos en las puertas exteriores, puertas de cabina, contacto de rotura de cables (actualmente ya no se montan), contacto de disparo de polea del limitador superior, contacto de aflojamiento de cable en polea de limitador inferior, contacto de acuamiento en cabina, etc. En cuanto cualquiera de estos contactos falle, el ascensor se parar indicando el contacto o dispositivo que ha fallado. Dispositivos de seguridadLa seguridad del sistema es un elemento clave en los ascensores. Para maximizarla se emplean varios dispositivos especficos: Enclavamiento electromecnico de las puertasEn el acceso a los pisos, que hace imposible la apertura de todas las puertas de acceso excepto la del piso en que se halla detenida la cabina.Todas las cerraduras, una en cada rellano, tienen un fleje o un brazo con una ruedita, que al ser oprimido permite el destrabe de la puerta, y slo cuando est mecnicamente trabada mediante el gancho de doble ua, queda habilitada la parte elctrica que permite el movimiento del ascensor. Hay dos tipos de mecanismos que permiten abrir las puertas exteriores cuando la cabina llega a planta. En los ascensores antiguos hay un elemento llamado electroleva, que es el encargado de oprimir el fleje de la puerta del piso de destino. Esta electroleva es retrctil, es decir, viaja con la cabina retrado para no oprimir los flejes de cada piso por el que va pasando (lo que permitira la apertura de cada una de las puertas y la detencin del ascensor), por lo que solo cuando el control de maniobras le indica mediante una seal elctrica que la cabina se encuentra en la parada pertinente, la electroleva se expande y acciona el fleje de la puerta correspondiente. El proceso inverso se da cuando el ascensor es requerido desde otro sitio: la electroleva se retrae antes de la partida y slo se expande al llegar a l. En los ascensores modernos hay otro tipo de mecanismos. Si las puertas exteriores son automticas, es decir se abren por si mismas, una de las hojas de cabina lleva instalado un patn retrctil que abre la puerta exterior al mismo tiempo que abre la interior de la cabina. Si las puertas exteriores son manuales o semi-automticas (las abre la persona que va a entrar en el ascensor y se cierran solas), las puertas de cabina incorporan un patn que empuja la polea de la cerradura para permitir abrir la puerta exterior. Paracadas de rotura o desequilibrio de cables de traccin (a. electro-dinmicos) Existen instantneos y tambin progresivos, para ascensores de alta y media velocidad. Consiste en un sistema de palancas cuyo movimiento acciona unas cuas o rodillos que se encuentran en una caja junto a las guas (caja de cuas). Cuando se da la cada de la cabina o sobrepasa la velocidad nominal , las guas son mordidas por las cuas o rodillos y se produce la detencin de la cabina. Limitador de velocidad (a. electro-dinmicos) (gobernador de velocidad) Lo componen dos poleas: una instalada en el cuarto de mquinas y otra alineada verticalmente con la primera en el fondo del hueco. A travs de ambas pasa un cable de acero cuyos extremos se vinculan, uno a un punto fijo del bastidor de la cabina, y otro a un sistema de palancas cuyo extremo se encuentra en la parte superior del bastidor. El cable acompaa a la cabina en todo momento y es absolutamente independiente de los cables de traccin, es decir, no interviene en la sujecin de la cabina y el contrapeso. En la polea superior del limitador se produce la detencin brusca del cable cuando la velocidad de dicha polea (y por tanto la de la cabina) supera el 25% de la velocidad nominal. El cable limitador activa el sistema de palancas, llamado paracadas. Asimismo incorpora un contacto elctrico tanto en el mecanismo de acuamiento de la cabina como en la polea superior que corta la serie principal para evitar que el motor siga funcionando una vez que la cabina ha quedado "clavada" a las guas mediante el mecanismo de acuamiento. Este mecanismo fue patentado por Rubn Lorenzo Curiel en 1853. Finales de carreraInterrumpen la alimentacin cuando la cabina rebasa los extremos en ascenso o en descenso. Dispositivo de parada de emergenciaInterrumpe la maniobra, corta la alimentacin del grupo tractor y acta el freno. Permite la detencin del ascensor dejando sin efecto los mandos de cabina y pisos. Normalmente deja bajar la cabina a la parada ms baja. Si nos referimos al STOP o PARADA normalmente debe dejar parar la cabina en la parada siguiente tanto hacia arriba como abajo. Este sistema de emergencia tambin se puede denominar "Rescata-matic". En ascensores antiguos, la pulsacin del botn de PARADA o STOP, produca una detencin instantnea de la cabina, pudiendo el viajero quedar atrapado entre dos pisos sin posibilidad de salida. En los modelos actuales, este botn ha dejado de existir en los tableros de cabina, quedando nicamente el botn de alarma como dispositivo de emergencia en manos del usuario. Timbre de alarmaPara que lo utilicen los pasajeros en caso de emergencia. En ocasiones est conectado a una lnea de telfono desde la que se puede solicitar asistencia en caso de quedar atrapado.Funcionamiento: Cuando se produce un corte de suministro elctrico, se enciende automticamente el alumbrado de socorro en el interior de la cabina, la alarma electrnica continua en disposicin de funcionamiento debido a su propia alimentacin con acumuladores. Cuando se restablece el suministro, se apaga el alumbrado de socorro y el equipo inicia su recarga automticamente. Luz de emergenciaIlumina la cabina en caso de que el alumbrado normal sea interrumpido.Debe existir una fuente de socorro, de recarga automtica que sea capaz de alimentar al menos una lmpara de un vatio durante una hora, en el caso de interrupcin de la corriente de alimentacin del alumbrado normal. El alumbrado de emergencia debe conectarse automticamente desde que falle el suministro del alumbrado normal. Sistema de pesa cargasEn los ascensores modernos suele instalarse un dispositivo llamado pesacargas. La funcin de este elemento es evitar que el ascensor mueva ms peso del mximo permitido, evitando as el desgaste excesivo del grupo tractor y los frenos. Hay varios tipos de sistema de pesacargas y en la actualidad todos ellos son digitales, por lo que tienen una exactitud bastante elevada.En ascensores antiguos a los que quiera adaptarse un sistema de pesacargas, se suele emplear un sistema que consta de unos sensores que se adaptan en los cables de traccin y una centralita que recoge la informacin dada por los sensores. Esta centralita est conectada a su vez a la caja de revisin del ascensor, por lo que el cuadro de maniobra sabe en cada momento si el ascensor tiene ms peso del permitido.En los ascensores nuevos, el sistema es parecido, pero los sensores se colocan entre el suelo de la cabina y el chasis, permitiendo una exactitud todava mayor.MecanismosLa construccin y caracterstica de los grupos tractores y de los motores con que estos van equipados, varan segn sea la velocidad nominal del ascensor y del servicio que deben prestar. Ascensor de traccin elctricaSe le llama as al sistema en suspensin compuesto por un lado por una cabina, y por el otro por un contrapeso, a los cuales se les da un movimiento vertical mediante un motor elctrico. Todo ello funciona con un sistema de guas verticales y consta de elementos de seguridad como el amortiguador situado en el foso (parte inferior del hueco del ascensor) y un limitador de velocidad mecnico, que detecta el exceso de velocidad de la cabina para activar el sistema de paracadas, que automticamente detiene el ascensor en el caso de que esto ocurra.El ascensor elctrico es el ms comn para transporte de personas a baja y alta velocidad (superior a 0,8 m/s), elevadores con alta exigencia de confort (hospitales, hoteles) o elevadores que sirven ms de 6 pisos. Una velocidadLos grupos tractores con motores de una velocidad solo se utilizan para ascensores de velocidades no mayores de 0,7 m/s, por lo general, se instalan en ascensores de viviendas de 300 kg o 4 personas de carga mxima.Su nivel de parada es muy impreciso y vara mucho con la carga, incluso es distinto en subida como en bajada. En muchos pases est prohibida su instalacin para nuevos ascensores por su falta de precisin en la parada. Dos velocidadesLos grupos tractores de dos velocidades poseen motores trifsicos de polos conmutables, que funcionan a velocidad rpida y otra lenta segn la conexin de los polos. De esta manera se obtiene con una velocidad de nivelacin baja un frenado con el mnimo de error (aproximadamente 10 mm de error) y un viaje ms confortable.Estos grupos tractores en la actualidad estn siendo retirados, ya que consumen demasiada energa y son algo ruidosos. Variacin de frecuenciaLa aceleracin en la arrancada y la deceleracin antes de que acte el freno se llevan a cabo mediante un variador de frecuencia acoplado al cuadro de maniobra. El freno acta cuando el ascensor est prcticamente parado y se consigue as una nivelacin y un confort que superan incluso los del sistema de dos velocidades Ascensor hidrulico u oleodinmicoEn los ascensores hidrulicos el accionamiento se logra mediante una bomba, acoplada a un motor elctrico, que inyecta aceite a presin, por unas vlvulas de maniobra y seguridad, desde un depsito a un cilindro, cuyo pistn sostiene y empuja la cabina, para ascender. En el descenso se deja vaciar el pistn del aceite mediante una vlvula con gran prdida de carga para que se haga suavemente. De este modo el ascensor oleodinmico solamente consume energa en el ascenso. Por el contrario, la energa consumida en el ascenso es cuatro veces superior a la que consume el ascensor electro-mecnico, por lo que el resultado es que, por trmino medio, consumen ms o menos el doble que stos. Este tipo de ascensor, no tiene contrapeso.El grupo impulsor realiza las funciones del grupo tractor de los ascensores elctricos, y el cilindro con su pistn la conversin de la energa del motor en movimiento.El fluido utilizado como transmisor del movimiento funciona en circuito abierto, por lo que la instalacin necesita un depsito de aceite. La maquinaria y depsito de este tipo de ascensor pueden alojarse en cualquier lugar, situado a una distancia de hasta 12 metros del hueco del mismo, con lo cual permite ms posibilidades para instalar este ascensor en emplazamientos con limitacin de espacio.Son los ms seguros, ms lentos y los que ms energa consumen, aunque son los ms indicados para instalar en edificios sin ascensor. Ascensor sin cuarto de mquinasActualmente se est generalizando el ascensor elctrico sin cuarto de mquinas o MRL (Machine Room Less). Las ventajas desde el punto de vista arquitectnico son claras: el volumen ocupado por la sala de mquinas de una ejecucin tradicional desaparece, ahorrando los costes de la tradicional sala de mquinas, pudiendo ser aprovechada para otros fines o haciendo posible que se pueda llegar con el ascensor hasta la terraza o planta ms alta donde anteriormente se situaba la sala de mquinas. En este tipo de ascensores se suelen utilizar motores gearless de imanes permanentes, accionados mediante una maniobra con control por variador de frecuencia, situados en la parte superior del hueco sobre una bancada directamente fijada a las guas, que estn ancladas a cada forjado. Con ello, las cargas son transferidas al foso en lugar de transmitirse a las paredes del hueco, evitando as vibraciones y molestias a las viviendas adyacentes. Ascensores Twin (gemelos) La empresa alemana ThyssenKrupp Elevator es el primer fabricante de ascensores en inventar e implantar un sistema de dos cabinas viajando independientemente en un mismo hueco de ascensor. Gracias a un extraordinario trabajo de ingeniera y un avanzado sistema de control, con un concepto de alta seguridad, es posible que operen las dos cabinas de forma independiente, crendose inmensos beneficios potenciales para su uso en nuevas instalaciones y en modernizaciones de edificios.El corazn del sistema es un control de seleccin de destino, capaz de asignar de manera inteligente a cada ascensor las llamadas de los distintos pisos. Cuando un usuario llama a un ascensor desde el pasillo, antes de que el pasajero entre en el ascensor, recoge la informacin de la planta en la que est y de la planta a la que se dirige, y le asigna el ascensor ms adecuado para su trayecto.La principal ventaja de este sistema, es que incrementa la capacidad de transporte de los elevadores del edificio, utilizando un menor volumen de construccin y de espacio.

Puente-graUn puente-gra, es un tipo de gra que se utiliza en fbricas e industrias, para izar y desplazar cargas pesadas, permitiendo que se puedan movilizar piezas de gran porte en forma horizontal y vertical. Un puente-gra se compone de un par de rieles paralelos ubicados a gran altura sobre los laterales del edificio con un puente metlico (viga) desplazable que cubre el espacio entre ellas. El guinche, el dispositivo de izaje de la gra, se desplaza junto con el puente sobre el cual se encuentra; el guinche a su vez se encuentra alojado sobre otro riel que le permite moverse para ubicarse en posiciones entre los dos rieles principales.Si el puente se encuentra rgidamente sostenido por dos o ms patas que se desplazan sobre rieles fijados a nivel del piso, entonces se lo denomina gra prtico (USA, ASME B30 series).

Puente-gra en un ambiente industrial. Se pueden observar los rieles, el puente, y el guinche.

Puente-gra en una fbrica de elementos de hormign premoldeado en Hjrup.AplicacionesA diferencia de las gras mviles o de construccin, los puentes-gra son utilizados por lo general en fbricas o galpones industriales estando limitados a operar dentro del galpn o nave industrial donde se encuentran instalados.[1]El uso de este tipo de gra se aplica en la industria del acero, para mover productos terminados, tal como, bobinas, caos y vigas, tanto para su almacenamiento, como para la carga a los transportes convenientes.En la industria subsidiaria del cemento, para facilitar la fabricacin de caos, postes, vigas, entre otros productos de gran peso y volumen.En la industria del automvil y de maquinarias pesadas, se utilizan puentes gra para el manejo de materias primas y en otros casos para el ensamblado de grandes piezas, en mquinas viales (Pala cargadora, topadora, Motoniveladora, camines).Casi todas las fbricas de papel utilizan las gras de puente para el mantenimiento regular que requiere la eliminacin de los rodillos y otros equipos pesados.Winche de minaDefinicin de Winche de Izaje: El Winche de izaje, es una maquinaria utilizada para levantar, bajar, empujar o tirar la carga; el Winche de izaje, es utilizado tambin para bajar e izar personal del interior de la mina; siempre que cumpla con exigencias mnimas de seguridad. En otras palabras el sistema de izaje a travs de los Piques de una mina, tiene semejanza a los ascensores de los edificios; en las minas importantes del Per, se utiliza el Winche como maquinaria principal de transporte vertical (para el arrastre de mineral, se utilizan los winches de rastrillaje). Equipos similares de izaje son los elevadores elctricos de aire o hidrulicos, gras mviles, puentes-gra y teclees. Componentes de un Winche de Izaje: Dependiendo de las dimensiones y necesidades, un Winche de izane tiene los siguientes componentes: Tambora (una o dos); Motor; Sistema de seguridad: Lilly control, frenos, etc.; Palancas de control; Cables; Jaula, baldes o skips; Poleas; Estructura de desplazamiento o castillo. Tipos de Winche de Izaje: a. Winches de tamboras; b. Winches de friccin; Los Pequeos Productores Mineros y Mineros Artesanales, utilizan winches de izaje de tamboras, por ser maquinarias que se adaptan a su infraestructura y requerimientos de izaje.