UDI 1 - SISTEMAS DE CONTROL ELÉCTRICOS

1. REPASO DE ELECTRICIDAD

El origen de la Electricidad está en la constitución de la materia.Todos los materiales están formados por átomos.Los átomos están constituidos por un núcleo atómico de protones (+) y neutrones.Alrededor del núcleo atómico giran los electrones (-).

Los materiales conductores (metales), tienen electrones libres pero los aislantes (madera, plásticos, vidrio, etc.) no los tienen.

La corriente eléctrica es un movimiento de electrones a través de un material conductor que está conectado a un generador.

Como generador usamos pilas o fuentes de alimentación.

Como receptores podemos usar lámparas, zumbadores, motores o resistencias (producen calor por efecto Joule).

Lámpara Portalámpara Zumbador Motor eléctrico Resistencia

Como aparatos de mando podemos usar interruptores o pulsadores.

Interruptor Pulsador NA (normalmente abierto)

Lámparas en SERIE Lámparas en PARALELO

El sentido real de la corriente eléctrica es de polo negativo a polo positivo.El sentido convencional de la corriente eléctrica es de polo positivo a polo negativo.ACTIVIDAD: obtener un esquema de conexiones a partir de un esquema funcional.

2. APARATOS DE MANDO

Pulsador NC (normalmente cerrado) Conmutador serie (de extremo)

- Conmutador doble:

- Funcionamiento:En una posición de la palanca, cada uno de los 2 comunes está unido a un contacto

de cada conmutador.En la otra posición de la palanca, los comunes se unen con el otro contacto de cada

conmutador.

- Aplicaciones:Puertas automáticas, montacargas, ascensores, barreras de garajes, máquinas con

inversión de giro, etc.

- Final de carrera:

- Funcionamiento:Cuando un objeto (cabina de ascensor, barrera, puerta, etc.) mueve la palanca del

final de carrera, los contactos cambian de posición.Al soltar la palanca, los contactos vuelven a sus posición inicial, por la acción de un

muelle. Tiene los mismos contactos que un conmutador (COM - NC - NO), pero funcionando como un pulsador.

- Aplicaciones:Puertas automáticas, montacargas, ascensores, barreras de garajes, etc.

- Relé reed:

- Funcionamiento:Al acercar un imán al relé reed, la lámina metálica cierra el contacto.Al alejar el imán, la lámina metálica abre el contacto.

- Aplicaciones:Alarmas y detectores de posición en cintas transportadoras, cilindros neumáticos, etc.

3. CONTROLADORES ELÉCTRICOS

- Relé electromagnético:

- Funcionamiento:Cuando la corriente pasa por la bobina se crea un campo magnético que convierte al

núcleo en un imán, atrayendo a la armadura que hace cambiar la posición de los contactos.Si no pasa corriente por la bobina, el núcleo se desimanta y los contactos vuelven al

reposo.En el relé electromagnético existen 2 circuitos

separados entre sí:1) CIRCUITO DE MANDO: es el que alimenta a

la bobina del relé.2) CIRCUITO DE FUERZA: es el que conecta los

contactos del relé con la carga (motor, lámpara, etc).

- Aplicaciones:Todo tipo de automatismos eléctricos o combinados con componentes electrónicos.

4. COMPONENTES DE UN SISTEMA DE CONTROL ELÉCTRICO:- Actuadores o salidas (son los receptores eléctricos, los músculos del sistema):

- Lámpara.- Resistencia.- Motor.- Electroválvula.

- Entradas (son los sentidos del sistema que lo comunican con su entorno, pueden ser aparatos de mando manuales o automáticos, llamados sensores):

- MANUALES (tienen 2 estados, abierto o cerrado):- Interruptor.- Pulsador NA.- Pulsador NC.- Conmutador.- Conmutador doble.

- AUTOMÁTICAS (sensores):- Final de carrera.- Relé reed.- Termostato.- Detector de nivel de líquido.- Presostato.

- Controlador (es el cerebro del sistema, establece cuando y como funcionaran los actuadores según el valor de las entradas).

- Cableado.- Relés electromagnéticos, temporizadores, etc.- Interruptor horario (Reloj).

- Proceso es la magnitud que es modificada por el funcionamiento del actuador (posición, temperatura, presión, etc.).

5. TIPOS DE SISTEMAS DE CONTROL:- Sistemas de control manual (lazo abierto)Las entradas son aparatos manuales (interruptores, pulsadores, conmutadores, etc.).- Ejemplos:

- Encendido de las lámparas de una habitación al darle a un interruptor.- Funcionamiento de un ventilador al darle a un interruptor.

Diagrama de bloques de un sistema de control manual (lazo abierto)

- Sistemas de control automático de lazo abiertoNo necesitan intervención humana, son automáticos.- Ejemplos:

- Encendido de las lámparas de una habitación a partir de una hora.- Sistema de alarma.

Diagrama de bloques de un sistema de control automático de lazo abierto

- Sistemas de control automáticos de lazo cerrado (sistemas de regulación)Estos sistemas son más precisos y pretenden mantener una magnitud (temperatura, presión,

posición, etc.) dentro de un valor determinado. - Ejemplos:

- Riego automático según la humedad del terreno.- Calefacción de una habitación.

Diagrama de bloques de un sistema de control automático de lazo abierto

UDI 1 - PRÁCTICAS

1) Botonera con pulsadores de marcha-paro y lámparas.

2) Conmutador serie con lámpara y zumbador.

3) Inversión de giro de un motor mediante conmutador doble.

4) Final de carrera con lámpara y zumbador.

5) Puerta o barrera automática con conmutador doble y finales de carrera.

6) Relé reed con lámpara.

7) Relé electromagnético con lámparas, mando por interruptor.

8) Puerta o barrera automática con relé electromagnético mediante interruptor y finales de carrera.

9) Relé electromagnético con lámpara, mando por pulsadores de marcha-paro.