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SERVICIO NACIONAL DE
ADIESTRAMIENTO EN TRABAJO
INDUSTRIAL
ZONAL LAMBAYEQUE CAJAMARCA NORTE
PROYECTO DE INNOVACION Y/O
MEJORA EN EL PROCESO DE
PRODUCCION
ELECTROTECNIA INDUSTRIAL
CHICLAYO-PERU
2010
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PROYECTO DE INNOVACION Y/O MEJORA
INDICE
DEDICATORIAS……………………………………………………………….3
AGRADECIMIENTO…………………………………………………………...4
DATOS DE LOS PARTICIPANTE……………………………………………5
DENOMINACION DEL PROYECTO DE INNOVACION…………………..7
ANTECEDENTES……………………………………………………………...8
OBJETIVOS…………………………………………………………………….9
FUNDAMENTOS TEORICOS
CONTROLADOR LOGIC PROGRAMABLE………………………...10
VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LOS PLC………………………11
TIPOS DE PLC………………………………………………………….14
PROCEDIMIENTO DE INSTALACION DEL PLC…………………..21
CONEXIÓN DE MOTORES TRIFASICOS…………………………..23
DESCRIPCION DE ELEMNTOS EMPLEADOS EN ELPROYECTO
SECUENCIADOR PROGRAMABLE ZELIO………………………..27
INTERRUPTOR TERMOMAGNETICO………………………………31
GUARDAMOTORES…………………………………………………..33
CONTACTORES……………………………………………………….35
RELE DE CONTACTOS………………………………………………41
PULSADORES…………………………………………………………45
TRANSFORMADOR DE AISLAMIENTO……………………………47
REDUCTORES Y MOTOREDUCTORES…………………………..49
DESCRIPCION DEL PROYECTO DE INNOVACION…………………….57
DIAGRAMAS DEL SISTEMA ANTES DE LA INNOVACION……………..58
DIAGRAMAS REALIZADOS PARA LA MEJORA………………………….61
COSTOS………………………………………………………………………….
CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES…………………………………………..
CONCLUSIONES………………………………………………………………..
BIBLIOGRAFIA…………………………………………………………………..
ANEXOS…………………………………………………………………………...
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PROYECTO DE INNOVACION Y/O MEJORA
DEDICATORIAS
A DIOS:
Por darnos la vida, salud e inteligencia para superarnos como
persona día a día
A NUESTROS PADRES Y SERES QUERIDOS:
Por el apoyo incondicional que nos brindaron en todo
momento para lograr nuestros objetivos.
A LA INSTITUCION:
Por contar con el personal calificado y de esta manera
inculcarnos enseñanzas en sus aulas del saber
A NUESTROS INSTRUCTORES:
Que con ahínco nos brindaron sus conocimientos, haciendo de
nosotros profesionales con ganas de salir a hacer la diferencia
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PROYECTO DE INNOVACION Y/O MEJORA
AGRADECIMIENTO
A Dios por darnos sus bendiciones y dotarnos de inteligencia
para realizar cosas que puedan ayudarnos a ser mejores cada
día.
A nuestros padres que con sacrificio y esfuerzo nos brindaron
su apoyo incondicional
Los autores.
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PROYECTO DE INNOVACION Y/O MEJORA
DATOS DEL PARTICIPANTE
ESPECIALIDAD: ELECTROTECNIA INDUSTRIAL
PARTICIPANTE: Vidaurre Santisteban Julio Cesar
DNI: 43974531
INGRESO: 2008-10
ID: 97989
E-MAIL: [email protected]
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PROYECTO DE INNOVACION Y/O MEJORA
DATOS DEL PARTICIPANTE
ESPECIALIDAD: ELECTROTECNIA INDUSTRIAL
PARTICIPANTE: Ynoñán Damián Juan Carlos
DNI: 71527838
INGRESO: 2008-10
ID: 263349
E-MAIL: [email protected]
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PROYECTO DE INNOVACION Y/O MEJORA
DENOMINACIÓN DEL PROYECTO DE INNOVACIÓN
OPTIMIZACION DEL CONTROL DEL SISTEMA DE DESCARGA
DE HORNOS DEL CALENTAMIENTO DE LA PIEDRA CALIZA
DATOS DE LA EMPRESA:
NOMBRE DE LA EMPRESA: CIA MINERA LUREN SA
REPRESENTANTE LEGAL : Rodolfo Mamani Condorcanqui
RUC : 20100179807
DIRECCIÓN : Panamericana Sur Km. 23.5 – Villa el
Salvador
RUBRO : Producción de materiales de
construcción , ladrillos, cal y silicio
SECCIÓN: : Área de Hornos
FECHA DE REALIZACIÓN : Febrero - Marzo 2010
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PROYECTO DE INNOVACION Y/O MEJORA
ANTECEDENTES
El sistema de control estaba implementado con contactores y
temporizadores con lógica cableada, por su naturaleza había excesivo
cableado que hacia lenta la búsqueda de soluciones en caso de fallas.
El sistema tenía consecutivas fallas en los contactores y temporizadores,
ocasionando continuas paradas.
Estas paradas retrazaban la producción y mantenían el personal
ocupado en el mantenimiento del tablero y desatorando los
descargadores cada vez que ocurría un defecto.
Algunas veces el descargador al atorarse se destrozaban ciertas piezas
mecánicas como engranajes y ejes , esto ocasionaba un gasto adicional
a la empresa
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PROYECTO DE INNOVACION Y/O MEJORA
OBJETIVOS
OBJETIVO GENERAL
DISEÑAR E IMPLEMENTAR UN SISTEMA DE CONTROL PARA LOS
DESCARGADORES DE UN HORNO EN BASE A UN SECUENCIADOR ZELIO
OBJETIVOS ESPECIFICOS
Seleccionar el secuenciador adecuado para implementar el sistema de
control
Diseñar el circuito y el programa del secuenciador según requerimientos
de funcionamiento del sistema
Montar el nuevo tablero con los accesorios correspondientes (rele
programable zelio, contactores, guardamotores, rele de contactos,
pulsadores).
Realizar el cableado respectivo del tablero según plano.
Programar el secuenciador zelio para la realización de la secuencia de
descarga requerida
Poner en funcionamiento el sistema, realizando ciertos ajustes finales.
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PROYECTO DE INNOVACION Y/O MEJORA
1.- FUNDAMENTOS TEORICOS Y MATERIALES A EMPLEAR
1.1.- CONTROLADOR LÓGICO PROGRAMABLE
Equipo electrónico inteligente diseñado en base a microprocesadores que
consta de unidades y módulos que cumplen funciones específicas, tales como
unidades de control, de procesamiento que se encarga de casi todo el control
del sistema.
Módulo que permite recibir información de todos los sensores y comandar
todos los actuadotes del sistema.
Es utilizada para automatizar sistema electrónico, eléctrico, neumático e
hidráulico de control discreto y analógico.
-Su bajo costo que presenta comparado con la adquisición de una serie de
equipos que pueden hasta cierto grado realizar estas funciones, tales como
redes auxiliares, temporizadores, contactotes.
VENTAJAS:
Respecto a la alternativa comercial se suma la capacidad que tiene para
integrarse con los otros equipos a través de medios de comunicación, estas
posibilidades cada día toman mayor aceptación en la industria por lo que
significa comunicarse con los otros equipos por un costo adicional razonable.
Son estas las razones que ayudan a analizar antes de tomar una decisión,
cuando se requiere automatizar un sistema .Sin duda hoy en día el PLC
presenta una buena alternativa para la automatización.
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1.2.- VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LOS PLC RESPECTO A LA LOGICA
CONVENCIONAL.
MENOR COSTO.-
Por que prescinde del uso de dispositivos electromecánicos y electrónicos tales
como. Redes auxiliares, temporizadores, algunos controladores contactores,
etc. Ya que estos dispositivos deben ser programados en el PLC sin realizar
una inversión adicional.
MENOR ESPACIO.-
Un tablero de control que gobierna un sistema automático mediante PLC, es
mucho más compacto que si se contactara con dispositivos convencionales.
Esto se debe a que el PLC esta en condiciones de asumir todas esas funciones
de control, y por lo tanto no ocupara mucho espacio que los otros equipos.
CONFIABILIDAD.-
La probabilidad de que un PLC pueda fallar por razones de fabricación es
insignificante, exceptuando los errores humanos que pueden surgir en algunas
partes vulnerables (modulo de salida). Y como sus componentes son de estado
sólido con pocas partes mecánicas móviles hacen que el equipo tenga una
elevada confiabilidad.
VERSATIBILIDAD.-
Radica en que puedes realizar grandes modificaciones en el funcionamiento de
un sistema automático, como también realizar un nuevo programa y mínimos
cambios de cableado.
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PROYECTO DE INNOVACION Y/O MEJORA
POCO MANTENIMIENTO.
Por que cuenta con muy poco componentes electromecánicos no requiere un
mantenimiento continuo, si no mantenerlo físicamente limpio y sus terminales
bien conectados.
FÁCIL INSTALACIÓN.-
Debido a que el cableado de los dispositivos tanto de entrada como de salida
se realiza de la misma forma, además que no es necesario mucho cableado y
su instalación es sencilla que se requiere de conocimientos técnicos básicos.
COMPATIBILIDAD CON DISPOSITIVOS SENSORES Y ACTUADOTES.-
Actualmente las normas establecen que los sistemas y equipos deben ser
diseñados bajo un modulo abierto, es decir que puedan ser de fácil conexión y
manejo así sean de diferentes marcas y/o modelos.
INTEGRACIÓN EN REDES INDUSTRIALES.-
El elevado avance de las comunicaciones a conllevado a que estos equipos
tengas capacidad de comunicarse en los niveles técnicos y administrativos de
la planta
.
DETECCIÓN DE FALLAS.-
Dispone de una detección sencilla ya que cuenta con leds indicadores de
diagnósticos tales como estado del CPU, baterías, terminales de E/S, etc.
FÁCIL PROGRAMACIÓN.-
Por la sencilla razón que no se necesita conocimientos avanzados en el
manejo de PC, solamente es necesarios conceptos básicos salvo algunas otras
presentaciones, sus instrucciones y comandos
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PROYECTO DE INNOVACION Y/O MEJORA
son transparentes y entendibles, requiriendo poco tiempo para lograr ser un
experto.
MENOR CONSUMO DE ENERGÍA.
Como es de conocimiento cualquier equipo electromecánico y electrónico
requiere de un consumo para su dicho funcionamiento. Sin embrago el
consumo del PLC es muy inferior, que en el tiempo se produce en un ahorro
sustancial.
LUGAR DE INSTALACIÓN.-
Debido a que presenta en cuanto a los requisitos que debe cumplir para su
instalación tales como de nivel temperatura: puede encontrársele en casi
cualquier lugar hasta en lugares hostiles.
DESVENTAJAS
Mano de obra especializada.
Centraliza el proceso.
Condiciones ambientales apropiadas.
Mayor costo para controlar tareas muy pequeñas o sencillas
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1.3.- TIPOS DE PLC
SISTEMA DE CONFIGURACION.-
Una de las cosas que se debe evitar el técnico que tiene la responsabilidad de
seleccionar el PLC. Es conocer los tipos de controladores que se fabrican.
Los fabricantes de PLC cuando diseñan sus equipos, no lo hacen pensando en
la necesidad especifica del cliente. Por lo tanto es el cliente que tiene la
responsabilidad de seleccionar su equipo de acuerdo a sus necesidades.
CONFIGURACION COMPACTO:
Se le denomina así aquellos PLC que utilizando poco espacio en su
construcción, se reúne la estructura básica del hardware de un controlador
programaba, tal la fuente de alimentación, la CPU, la memoria y las interfaces
de E/S.
Fig. 1 Plc´s compactos
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CONFIGURACION MODULAR:
Son aquellos que se caracterizan por su modularidad, esto significa que
pueden ser Configurada (armadas) de acuerdo a las necesidades, logrando
mayor flexibilidad. Cuando se decide instalar controladores modulares hay que
seleccionar cada uno de los componentes empezando en primer lugar por el
cerebro del PLC esto es la unidad central ellos varían de acuerdo a su
capacidad de memoria del usuario, tiempo de ejecución y software requerido,
en otras palabras de acuerdo a la complejidad de la tarea de automatización.
En segundo lugar hay que tener presente y tipo y cantidad de módulos de
entradas/salida digitales analógicas, módulos inteligentes, etc.
En tercer lugar, la fuente de alimentación según la potencia que consume CPU,
módulos E/S, periféricos mas módulos futuros y finalmente, el tamaño del rack
conociendo de antemano todos los módulos y pensando también en
expansiones futuras.
Las ventajas y desventajas de la configuración modular son:
Son más caras que los compactos y varían de acuerdo a la
configuración del PLC.
Las ampliaciones son de acuerdo a las necesidades, por lo general
módulos E/S discreto o analógico.
Utiliza mayor espacio que los compacto.
Su mantenimiento requiere mayor tiempo.
Las aplicaciones que se pueden desarrollar con estos tipos de PLC son más
versátiles, que van desde pequeñas tareas como los de tipo compacto, hasta
procesos muy sofisticados.
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MODULOS O INTERFASES DE ENTRADA Y SALIDA (E/S)
Los módulos de entrada y salida tienen la misión de proteger y aislar la etapa
de control que esta conformada principalmente por el microcontrolador del
PLC, de todos los elementos que se encuentran fuera de la unidad central de
proceso ya sean sensores o actuadores.
Los módulos de entrada y salida hacen las veces de dispositivos de interfase,
que entre sus tareas principales están las de adecuar los niveles eléctricos
tanto de los sensores como de los actuadores o elementos de potencia, a los
valores de voltaje que emplea el microcontrolador que normalmente se basa en
niveles de la lógica TTL, 0 VCD equivale a un “0 lógico”, mientras que 5 VCD
equivale a un “1 lógico”.
Para que los módulos de entrada o salida lleven a cabo la tarea de aislar
eléctricamente al microcontrolador, se requiere que este no se tenga contacto
físico con los bornes de conexión de ya sean de los sensores o actuadores,
con las líneas de conexión que se hacen llegar a los puertos de entrada o
salida del microcontrolador.
La función de aislamiento radica básicamente en la utilización de un elemento
opto electrónico también conocido como opto acoplador, a través del cual se
evita el contacto físico de las líneas de conexión que están presentes en la
circuitería, el dispositivo opto electrónico esta constituido de la siguiente
manera.
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PROYECTO DE INNOVACION Y/O MEJORA
Fig. 2 Opto acoplador por fototransistor.
Fig. 3 Circuitería y bornes de conexión de los módulos.
Existen distintos módulos de entrada y salida de datos, la diferencia principal
depende de los distintos tipos de señales que estos manejan, esto quiere decir
que se cuenta con módulos que manejan señales discretas o digitales, y
módulos que manejan señales analógicas.
A los módulos de entrada de datos se hacen llegar las señales que generan los
sensores. Tomando en cuenta la variedad de sensores que pueden emplearse
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PROYECTO DE INNOVACION Y/O MEJORA
en un proceso de control industrial, existen dos tipos de módulos de entrada los
cuales se describen a continuación.
Módulos de entrada de datos discretos.- Estos responden tan solo a dos
valores diferentes de una señal que puede generar el sensor. Las señales
pueden ser las siguientes:
a) El sensor manifiesta cierta cantidad de energía diferente de cero si detecta
algo.
b) Energía nula si no presenta detección de algo.
Un ejemplo de sensor que se emplean en este tipo de módulo es el que se
utiliza para detectar el final de carrera del vástago de un pistón.
Para este tipo de módulos de entradas discretas, en uno de sus bornes se tiene
que conectar de manera común una de las terminales de los sensores, para
ello tenemos que ubicar cual es la terminal común de los módulos de entrada.
Fig. 4 Fragmento de un módulo de salida de CD.
Módulos de entrada de datos analógicos.- Otro tipo de módulo de entrada es
el que en su circuitería contiene un convertidor analógico – digital (ADC), para
que en función del sensor que tenga conectado, vaya interpretando las distintas
magnitudes de la variable física que sé esta midiendo y las digitalice, para que
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PROYECTO DE INNOVACION Y/O MEJORA
posteriormente estos datos sean transportados al microcontrolador del PLC.
Un ejemplo de sensor que se emplean con este tipo de módulo es el que mide
temperatura.
Fig. 5 Fragmento de un módulo de salida de CA.
A través de los módulos de salida de datos se hacen llegar las señales que
controlan a los actuadores. Aquí también se debe de tomar en cuenta los
distintos tipos de actuadores que pueden ser empleados en un proceso de
control industrial. Existen dos tipos de módulos de salida los cuales se
describen a continuación.
Módulos de salida de datos discretos.- Estos transportan tan solo dos
magnitudes diferentes de energía para manipular al actuador que le
corresponde.
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![Page 20: VIDAURRE_MODIFICADO](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022070318/5571f89249795991698db0f7/html5/thumbnails/20.jpg)
PROYECTO DE INNOVACION Y/O MEJORA
Módulos de salida de datos analógicos.- Esta clasificación de modulo sirve
para controlar la posición o magnitud de una variable física, por lo que estos
módulos requieren de la operación de un convertidor digital – analógico (DAC).
Fig. 6 Fragmento de un módulo de entrada de CD y/o CA.
Para las distintas clases de módulos ya sean de entrada o salida, se deben de
tomar en cuenta los valores nominales de voltaje, corriente y potencia que
soportan, ya que dependiendo de la aplicación y de la naturaleza del proceso
que se tiene que automatizar, existen módulos de corriente directa y módulos
de corriente alterna.
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PROYECTO DE INNOVACION Y/O MEJORA
1.4.- PROCEDIMIENTO DE INSTALACIÓN DEL PLC
No cabe duda, que un sistema bien instalado y protegido es más confiable,
seguro y disponible, de allí la importancia de tratar el tema con la seguridad de
dar al lector las herramientas necesarias para su ejecución, sea cual fuera el
tipo y marca de PLC que decida instalar.
Lo que a continuación se tratará, es una serie de recomendaciones y
sugerencias dadas por diversos fabricantes, y que el instalador deberá tener
presente para realizar el montaje, cableado y protección del PLC.
Recuerde que en los manuales de instalación y operación del fabricante, se
mencionan estos criterios: solicítelo para efectuar su instalación con mayor
detalle, y es posible, que encuentre especificaciones técnicas precisas de
algunos equipos o dispositivos de instalación.
MONTAJE
Son todos aquellos criterios de disposición y fijación del PLC,
Se recomienda en principio respetar las sugerencias del fabricante para su
montaje, ya que son ellos quienes establecen sus directrices para garantizar su
óptimo funcionamiento. Lo que a continuación se verá son justamente los
criterios y recomendaciones más importantes que involucra a la mayoría de
controladores.
MONTAJE HORIZONTAL
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PROYECTO DE INNOVACION Y/O MEJORA
Se denomina así, cuando el PLC del tipo compacto o cuando todos los
módulos del tipo modular se disponen en forma horizontal, ya sea en una fila o
en varias filas.
La fijación puede ser de dos formas mediante el enganche por la parte
posterior sobre carriles normalizados DIN (35mm) o mediante tornillos en sus
extremos, para ambos casos de preferencia el montaje deberá estar sobre una
placa metálica (al mismo potencial), para evitar interferencias y como mínimo
será necesario unir todos los carriles con conductores de baja resistencia.
PROTECCIÓN ELÉCTRICA
Como todo sistema o aparato eléctrico y/o electrónico, la protección representa
una de las partes fundamentales en el proceso de instalación.
Por consiguiente, es evidente que el PLC por ser una aparato electrónico
básicamente no está inmune a sufrir eventuales contingencias durante su
periodo de vida, es por ello la necesidad de protegerlo en sus diferentes partes
especialmente en aquellas donde la probabilidad de ocurrencia es mayor que
en otras , como es el caso de los módulos de salida.
Es conveniente que en la medida que sé proyecte todos los detalles de
selección, configuración, montaje, cableado y protección de un PLC quede en
esta última parte contemplado las recomendaciones dadas para atenuar todo
tipo de interferencias, que tarde o temprano es perjudicial al PLC.
Para ello es importante tener presente:
Separación física entre equipos y líneas.
Puesta a tierra de todas las piezas metálicas inactivas.
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PROYECTO DE INNOVACION Y/O MEJORA
Apantallamiento.
Elementos supresores de ruido y sobretensión, etc.
1.5.- CONEXIÓN DE MOTORES TRIFÁSICOS.
En la placa del moor se indican las tensiones de funcionamiento. Ejemplo: 220 /
380 V
Si la tensión de la red es de 220 V se conecta el motor en triángulo. Si la
tensión de la red es de 380 V se conecta el motor en estrella.
Cada bobina del motor soporta:
En la conexión estrella existe el neutro que es el punto en el que las tres
bobinas se cortocircuitan, en cambio en la conexión de triángulo no existe el
neutro ya que no existe ningún punto en el que las tres bobinas se
cortocircuitan. Este neutro se llama neutro artificial.
ARRANQUES.
ARRANQUE DIRECTO.
La manera más sencilla de arrancar un motor de jaula es conectar el estator
directamente a la línea, en cuyo caso el motor desarrolla durante el arranque el
par que señala su característica par – velocidad.
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![Page 24: VIDAURRE_MODIFICADO](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022070318/5571f89249795991698db0f7/html5/thumbnails/24.jpg)
PROYECTO DE INNOVACION Y/O MEJORA
En el instante de cerrar el contactor del estator, el motor desarrolla el máximo
par de arranque y la corriente queda limitada solamente por la impedancia del
motor. A medida que el motor acelera, el deslizamiento y la corriente disminuye
hasta que se alcanza la velocidad nominal.
El tiempo que se necesita para ello depende de la carga impuesta a la
maquina, de su inercia y de su fricción. La carga de arranque no afecta al valor
de la corriente de arranque sino simplemente a su duración. En cualquier motor
de jaula, la corriente y el par dependen solo del deslizamiento.
Cuando un motor de jaula se conecta directamente a la línea en vacío, según
su potencia, puede adquirir la velocidad nominal en un segundo. Cuando la
maquina arranca con carga de poca inercia, el tiempo de arranque del mismo
motor podría aumentar a 5 ó 10 segundos.
Aunque la potencia de la línea aumenta y se están desarrollando muchos
arrancadores de baja corriente para los motores de jaula, los arrancadores
directos se usan cada vez más debido a su simplicidad y bajo precio.
Al montar una nueva planta se suele hacer la instalación eléctrica a partir de la
línea de alta tensión, de manera que los motores de jaula se pueden conectar
directamente. Por otra parte, como los motores forman parte de la instalación,
se presentan problemas derivados del arranque de las maquinas que se deben
estudiar cuidadosamente. Los factores limitativos a considerar son la potencia
contratada, la posición de la caja de distribución más próxima así como los
cables de alimentación y el sistema de protección. También se ha de estudiar
el efecto de la corriente de arranque con bajo factor de potencia en la tensión
de los transformadores y de los alternadores.
La sencillez del arranque directo hace posible el arranque con un simple
contactor, por lo que suele efectuar rara vez mediante arrancador manual. Los
arrancadores automáticos comprenden el contactor trifásico con protección de
sobrecarga y un dispositivo de protección de sobrecarga de tiempo inverso. El
arranque y la parada se efectúan mediante pulsadores montados sobre la caja,
pudiéndose también disponer de control remoto si fuera necesario.
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PROYECTO DE INNOVACION Y/O MEJORA
ARRANQUE ESTRELLA – TRIÁNGULO.
Se trata de un método de arranque basado en las distintas relaciones de la
tensión de línea y la compuesta, a la tensión de fase que representan los
acoplamientos trifásicos estrella – triángulo. En consecuencia, el método solo
será aplicado a motores trifásicos alimentados por una red trifásica cuyo
devanado estatórico presente sus seis bornes accesibles. Tal circunstancia se
da hoy en día en la generalidad de los motores de rotor de jaula, siendo la
disposición general de la caja de bornes la que esquemáticamente
representamos a continuación:
Esta solución no solo permite la utilización del motor con dos tensión distintas,
que estén en la relación de 1 a sino, también, el arranque del motor,
normalmente previsto para trabajar con la conexión triángulo a la tensión
nominal, con una tensión reducida.
A este propósito sabemos que si U es la tensión compuesta de la red, ésta será
también la tensión aplicad a cada fase del motor cuando esté trabajando
normalmente con sus fases estatóricas conectadas en triángulo. Si el mismo
devanado estuviera conectado en estrella la tensión de fase del motor sería,
veces inferior.
A base, pues, de un simple cambio de conexión de las fases de devanado
estatórico, tenemos la posibilidad de reducir la tensión aplicada al motor en la
puesta en marcha, limitando consecuentemente el golpe de corriente de
arranque Es este simple principio está basado el método de arranque estrella –
triángulo. En el momento del arranque el devanado conectado en estrella
queda sometido a una tensión por fase igual a U / y cuando el motor
alcanza una cierta velocidad de giro, se conecta en triángulo pasando la
tensión de fase a ser igual a la U.
El esquema de principio de este método es el representado a continuación, en
el cual el paso de la conexión estrella a triángulo tiene lugar mediante un
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conmutador que en la posición 1 conecta los devanados en estrella y en la dos
en triángulo.
Normalmente, la puesta en servicio y el cambio de conexión se realiza
mediante un conmutador manual rotativo de tres posiciones: paro – estrella –
triángulo, si bien se refiere hoy en día confiar esta maniobra a dispositivos
automáticos a base de tres contactores y un temporizador que fija el tiempo del
cambio de la conexión estrella a la conexión triángulo a partir del instante de
iniciarse el ciclo de arranque.
Se obtienen así las mejores características posibles del ciclo de arranque, a
tenor del momento de inercia y del par resistente de la maquina, con valores de
la corriente transitoria en la conexión triángulo más limitados.
En motores trabajando gran parte de su tiempo de servicio con un par reducido
por bajo de un tercio de su par nominal, puede ser interesante el utilizar en
estos periodos la conexión estrella, mejorándose con ello el rendimiento y,
sobre todo, el factor de potencia.
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2.- DESCRIPCION DE LOS MATERIALES A EMPLEAR
2.1.- RELÉ PROGRAMABLE ZELIO-LOGIC
PRESENTACIÓN
Al estar destinado a facilitar el cableado eléctrico de soluciones inteligentes, el
relé programable es muy fácil de poner en marcha. Su flexibilidad y sus buenos
resultados le permitirán realizar importantes ganancias de tiempo y de dinero.
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FUNCIONES DEL MENÚ PRINCIPAL
REGUL. RELOJ
Hora de verano/hora de invierno
Día de la semana
Horas-Minutos
PROGRAM.
Esta función permite introducir el esquema que hace que el relé programable
funcione. Este programa está escrito en esquema de mando. La programación
en esquema de mando está descrita en el capítulo siguiente. Esta función
puede protegerse con una contraseña.
VISU.
Esta función permite visualizar y modificar los parámetros de los bloques
función, que no estén bloqueados, introducidos en el esquema de mando.
Permite además seleccionar la información que aparezca en la tercera línea de
la pantalla del relé programable.
RUN/STOP
Esta función permite poner en marcha o parar el programa contenido en el relé
programable:
RUN: El programa se lanza.
STOP: El programa se para, las salidas están desactivadas.
CONFIG.
Esta función contiene todas las opciones de configuración del relé programable
(Ver el cuadro siguiente).
BORR PROMAG
Esta función permite borrar la totalidad del esquema contenido en el relé
programable. Se puede proteger con una contraseña.
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TRANSFER.
Esta función transferiría los contenidos del relé programable
MODUL -> PC: Transferencia hacia el software de programación
PC -> MODUL: Carga por el programa de programación
MODUL -> MEM: Transferencia a la EEPROM amovible
MEM -> MODUL: Carga a partir de la EEPROM amovible
FUNCIONES DEL MENÚ DE CONFIGURACIÓN
CONTRASEÑA
Autoriza o no el acceso a ciertas funcionalidades.
IDIOMA
Elección del idioma.
FILT.
Selección del filtrado de las entradas (entradas rápidas). Esta función se
puede proteger con una contraseña.
Zx = TECLAS
Activación / desactivación de los botones de Zx. Esta función se puede
proteger con una contraseña.
AYUDA
Activación / desactivación de la ayuda automática.
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ESQUEMAS DE MANDO
Gracias al relé programable podemos utilizar interruptores sencillos en lugar de
contactores de posición. En el esquema de cableado de la derecha aparecen
como S1 y S2.
S1 y S2 están conectados a las entradas I1 y I2 del relé programable. El
principio de funcionamiento es el siguiente: cada cambio de estado de las
entradas I1 y I2 provoca un cambio de estado de la salida Q1 que dirige la
lámpara H1. El esquema de mando utiliza funcionalidades de base como la
puesta en paralelo y en serie de contactos pero también la función inversa con
la marca I1 e I2
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2.2.- INTERRUPTOR TERMOMAGNETICO
Un interruptor termomagnético, o disyuntor termomagnético, es un dispositivo
capaz de interrumpir la corriente eléctrica de un circuito cuando ésta sobrepasa
ciertos valores máximos. Su funcionamiento se basa en dos de los efectos
producidos por la circulación de corriente eléctrica en un circuito: el magnético
y el térmico (efecto Joule). El dispositivo consta, por tanto, de dos partes, un
electroimán y una lámina bimetálica, conectadas en serie y por las que circula
la corriente que va hacia la carga.
Al circular la corriente el electroimán crea una fuerza que, mediante un
dispositivo mecánico adecuado (M), tiende a abrir el contacto C, pero sólo
podrá abrirlo si la intensidad I que circula por la carga sobrepasa el límite de
intervención fijado. Este nivel de intervención suele estar comprendido entre 3 y
20 veces la intensidad nominal (la intensidad de diseño del interruptor
magnetotérmico) y su actuación es de aproximadamente unas 25 milésimas de
segundo, lo cual lo hace muy seguro por su velocidad de reacción. Esta es la
parte destinada a la protección frente a los cortocircuitos, donde se produce un
aumento muy rápido y elevado de corriente.
La otra parte está constituida por una lámina bimetálica (representada en rojo)
que, al calentarse por encima de un determinado límite, sufre una deformación
y pasa a la posición señalada en línea de trazos lo que, mediante el
correspondiente dispositivo mecánico (M), provoca la apertura del contacto C.
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![Page 32: VIDAURRE_MODIFICADO](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022070318/5571f89249795991698db0f7/html5/thumbnails/32.jpg)
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Esta parte es la encargada de proteger de corrientes que, aunque son
superiores a las permitidas por la instalación, no llegan al nivel de intervención
del dispositivo magnético. Esta situación es típica de una sobrecarga, donde el
consumo va aumentando conforme se van conectando aparatos.
Ambos dispositivos se complementan en su acción de protección, el magnético
para los cortocircuitos y el térmico para las sobrecargas. Además de esta
desconexión automática, el aparato está provisto de una palanca que permite
la desconexión manual de la corriente y el rearme del dispositivo automático
cuando se ha producido una desconexión. No obstante, este rearme no es
posible si persisten las condiciones de sobrecarga o cortocircuito. Incluso
volvería a saltar, aunque la palanca estuviese sujeta con el dedo, ya que utiliza
un mecanismo independiente para desconectar la corriente y bajar la palanca.
El dispositivo descrito es un interruptor magnetotérmico unipolar, por cuanto
sólo corta uno de los hilos del suministro eléctrico. También existen versiones
bipolares y para corrientes trifásicas, pero en esencia todos están fundados en
los mismos principios que el descrito.
Se dice que un interruptor es de corte omnipolar cuando interrumpe la corriente
en todos los conductores activos, es decir las fases y el neutro si está
distribuido.
Las características que definen un interruptor termomagnético son el amperaje,
el número de polos, el poder de corte.
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![Page 33: VIDAURRE_MODIFICADO](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022070318/5571f89249795991698db0f7/html5/thumbnails/33.jpg)
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2.3 .- GUARDAMOTORES
Un guardamotor es un disyuntor magneto-térmico, especialmente diseñado
para la protección de motores eléctricos. Este diseño especial proporciona al
dispositivo una curva de disparo que lo hace más robusto frente a las
sobreintensidades transitorias típicas de los arranques de los motores. El
disparo magnético es equivalente al de otros interruptores automáticos pero el
disparo térmico se produce con una intensidad y tiempo mayores.
Las características principales de los guardamotores, al igual que de otros
interruptores automáticos magneto-térmicos, son la capacidad de ruptura, la
intensidad nominal o calibre y la curva de disparo. Proporciona protección
frente a sobrecargas del motor y cortocircuitos, así como, en algunos casos,
frente a falta de fase.
La protección de los motores se garantiza gracias a los dispositivos de
protección magnetotermicos incorporados en los guarda motores los elementos
magnéticos (protección contra cortocircuitos.
Los elementos térmicos (protección contra sobrecargas) están compensados
contra las variaciones de la temperatura ambiente.
La protección de la persona también está garantizada. No se puede acceder
por contacto directo a ninguna de las piezas bajo tensión al añadir un
disparador a un mínimo de tensión se puede disparar el guardamotor en caso
de falta de tensión. El usuario esta protegido de este modo contra un
rearranque es intempestivo de la maquina ala vuelta de tensión una acción
sobre el pulsador “I” es imprescindible para volver a poner el motor en marcha
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Estos guardamotores están diseñados para una conexión mediante tornillos de
estrios esta técnica permite garantizar un apriete seguro y constante en el
tiempo, resistente a vibraciones y choques es eficaz aun con conductores sin
terminales, cada conexión puede albergar dos conductores independientes.
GV2 – ME Y GV3 – ME mando mediante pulsadores.
el disparo es manual por acción sobre el pulsador 1.
el disparo es manual por acción sobre el pulsador 2 o automático
cuando se activa 34 través de los dispositivos de protección
magnetotermicos o mediante un aditivo disparador de tensión.
GV2-P mando mediante pulsador rotatorio.
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2.4.- CONTACTORES
Un contactor es un elemento conductor 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 energice la bobina. Un contactor es un dispositivo con
capacidad de cortar la corriente eléctrica de un receptor o instalación, con la
posibilidad de ser accionado a distancia, que tiene dos posiciones de
funcionamiento: una estable o de reposo, cuando no recibe acción alguna por
parte del circuito de mando, y otra inestable, cuando actúa dicha acción. Este
tipo de funcionamiento se llama de "todo o nada". En los esquemas eléctricos,
su simbología se establece con las letras KM seguidas de un número de orden.
PARTES DEL CONTACTOR
CARCASA
Es el soporte fabricado en material no conductor que posee rigidez y soporta el
calor no extremo, sobre el cual se fijan todos los componentes conductores al
contactor.
ELECTROTECNIA INDUSTRIAL 35
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ELECTROIMÁN
Es el elemento motor del contactor, compuesto por una serie de dispositivos,
los más importantes son el circuito magnético y la bobina; su finalidad es
transformar la energía eléctrica en magnetismo, generando así un campo
magnético muy intenso, que provocará un movimiento mecánico.
BOBINA
Es un arrollamiento de cable de cobre muy delgado con un gran número de
espiras, que al aplicársele tensión genera un campo magnético. Éste a su vez
produce un campo electromagnético, superior al par resistente de los muelles,
que a modo de resortes, se separan la armadura del núcleo, de manera que
estas dos partes pueden juntarse estrechamente. Cuando una bobina se
alimenta con corriente alterna la intensidad absorbida por esta, denominada
corriente de llamada, es relativamente elevada, debido a que en el circuito 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 y a la resistencia mecánica del resorte o
muelle que los mantiene separados en estado de reposo. Una vez que el
circuito magnético se cierra, al juntarse el núcleo con la armadura, aumenta la
impedancia de la bobina, de tal manera que la corriente de llamada se reduce,
obteniendo así una corriente de mantenimiento o de trabajo más baja. Se hace
referencia a las bobinas de la siguiente forma: A1 y A2.
NÚCLEO
Es una parte metálica, de material ferromagnético, generalmente en forma de
E, que va fijo en la carcasa. 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.
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ARMADURA
Elemento móvil, cuya construcción es similar a la del núcleo, pero sin espiras
de sombra. Su función es cerrar el circuito magnético una vez energizada la
bobina, ya que debe estar separado del núcleo, por acción de un muelle. Este
espacio de separación se denomina cota de llamada.
Las características del muelle permiten que, tanto el cierre como la apertura del
circuito magnético, se realicen de forma muy rápida, alrededor de unos 10
milisegundos. Cuando el par resistente del muelle es mayor que el par
electromagnético, el núcleo no logrará atraer a 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 en cuanto la bobina se energice. Todo contacto esta
compuesto por tres conjuntos de 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 el mencionado resorte que garantiza la
presión y por consiguiente la unión de las tres partes.
Contactos principales: su función es establecer o interrumpir el circuito
principal, consiguiendo así que la corriente se transporte desde la red a
la carga. Simbología: se referencia con una sola cifra del 1 al 16.
Contactos auxiliares: son contactos cuya función específica es permitir o
interrumpir el paso de la corriente a las bobinas de los contactores o los
elementos de señalización, por lo cual están dimensionados únicamente
para intensidades muy pequeñas. Los tipos más comunes son:
Instantáneos: actúan tan pronto se energiza la bobina del
contactor, se encargan de abrir y cerrar el circuito.
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Temporizados: actúan transcurrido un tiempo determinado desde
que se energiza la bobina (temporizados a la conexión) o desde
que se desenergiza la bobina (temporizados a la desconexión).
De apertura lenta: el desplazamiento y la velocidad del contacto
móvil es igual al de la armadura.
De apertura positiva: los contactos cerrados y abiertos no pueden
coincidir cerrados en ningún momento.
Por su parte, la cifra de las decenas indica el número de orden de cada
contacto en el contactor. En un lado se indica a qué contactor pertenece.
RESORTE
Es un muelle encargado de devolver los contactos a su posición de reposo una
vez que cesa el campo magnético de la bobina.
ELECCIÓN DE UN CONTACTOR ELECTROMAGNÉTICO
Es necesario conocer las siguientes características del receptor:
- La tensión nominal de funcionamiento, en voltios (V).
- La corriente de servicio (Ie) que consume, en amperios (A).
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- La naturaleza y la utilización del receptor, o sea, su categoría de servicio.
- La corriente cortada, que depende del tipo de categoría de servicio y se
obtiene a partir de la corriente de servicio, amperios (A).
Los pasos a seguir para la elección 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 categoría de servicio.
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![Page 40: VIDAURRE_MODIFICADO](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022070318/5571f89249795991698db0f7/html5/thumbnails/40.jpg)
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3. A partir de la categoría de servicio elegida, obtener la corriente cortada (Ic)
con la que se obtendrá el calibre del contador.
Además, hay que considerar la condición del factor de potencia, ya que, en el
caso de los circuitos de alumbrado con lámparas de descarga (vapor de
mercurio, sodio,...) con factor de potencia 0,5 (sin compensar), su categoría de
servicio es AC3, aunque por su naturaleza debería ser AC1. Mientras que si
estuviera compensado a 0,95, su categoría sería AC1.
APLICACIONES:
Las aplicaciones de los contactores, en función de la categoría de servicio, son:
Categoría de servicio
Aplicaciones
AC1 Cargas puramente resistivas para calefacción eléctrica.
AC2 Motores asíncronos para mezcladoras, centrífugas.
AC3 Motores asíncronos para aparatos de aire acondicionado,
compresores, ventiladores.
AC4 Motores asíncronos para grúas, ascensores.
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![Page 41: VIDAURRE_MODIFICADO](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022070318/5571f89249795991698db0f7/html5/thumbnails/41.jpg)
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2.5.- RELE
El relé o relevador, del francés relais, relevo, es un dispositivo electromecánico,
que funciona como un interruptor controlado por un circuito eléctrico en el que,
por medio de una bobina y un electroimán, se acciona un juego de uno o varios
contactos que permiten abrir o cerrar otros circuitos eléctricos independientes.
Dado que el relé es capaz de controlar un circuito de salida de mayor potencia
que el de entrada, puede considerarse, en un amplio sentido, como un
amplificador eléctrico. Como tal se emplearon en telegrafía, haciendo la función
de repetidores que generaban una nueva señal con corriente procedente de
pilas locales a partir de la señal débil recibida por la línea. Se les llamaba
“relevadores”. De ahí “relé”.
Se denominan contactos de trabajo aquellos que se cierran cuando la bobina
del relé es alimentada y contactos de reposo a lo cerrados en ausencia de
alimentación de la misma. De este modo, los contactos de un relé pueden ser
normalmente abiertos, NA o NO, Normally Open por sus siglas en inglés,
normalmente cerrados, NC, Normally Closed, o de conmutación.
Los contactos normalmente abiertos conectan el circuito cuando el relé
es activado; el circuito se desconecta cuando el relé está inactivo. Este
tipo de contactos son ideales para aplicaciones en las que se requiere
conmutar fuentes de poder de alta intensidad para dispositivos remotos.
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![Page 42: VIDAURRE_MODIFICADO](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022070318/5571f89249795991698db0f7/html5/thumbnails/42.jpg)
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Los contactos normalmente cerrados desconectan el circuito cuando el
relé es activado; el circuito se conecta cuando el relé está inactivo. Estos
contactos se utilizan para aplicaciones en las que se requiere que el
circuito permanezca cerrado hasta que el relé sea activado.
Los contactos de conmutación controlan dos circuitos: un contacto NA y
uno NC con una 42erminal común.
Tipos de relés
Existen multitud de tipos distintos de relés, dependiendo del número de
contactos, de la intensidad admisible por los mismos, tipo de corriente de
accionamiento, tiempo de activación y desactivación, etc. Cuando controlan
grandes potencias se les llama contactores en lugar de relés.
Relés electromecánicos
Relés de tipo armadura: pese a ser los más antiguos siguen siendo lo
más utilizados en multitud de aplicaciones. Un electroimán provoca la
basculación de una armadura al ser excitado, cerrando o abriendo los
contactos dependiendo de si es NA o NC.
Relés de núcleo móvil: a diferencia del anterior modelo estos están
formados por un émbolo en lugar de una armadura. Debido su mayor
fuerza de atracción, se utiliza un solenoide para cerrar sus contactos. Es
muy utilizado cuando hay que controlar altas corrientes.
Relé tipo Reed o de lengüeta: están constituidos por una ampolla de
vidrio, con contactos en su interior, montados sobre delgadas láminas de
metal. Estos contactos conmutan por la excitación de una bobina, que se
encuentra alrededor de la mencionada ampolla.
Relés polarizados: se componen de una pequeña armadura, solidaria a
un imán permanente. El extremo inferior girar dentro de los polos de un
electroimán, mientras que el otro lleva una cabeza de contacto. Al
excitar el electroimán, se mueve la armadura y provoca el cierre de los
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![Page 43: VIDAURRE_MODIFICADO](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022070318/5571f89249795991698db0f7/html5/thumbnails/43.jpg)
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contactos. Si se polariza al revés, el giro será en sentido contrario,
abriendo los contactos ó cerrando otro circuito.
Relé de estado sólido
Se llama relé de estado sólido a un circuito híbrido, normalmente compuesto
por un optoacoplador que aísla la entrada, un circuito de disparo, que detecta el
paso por cero de la corriente de línea y un triac o dispositivo similar que actúa
de interruptor de potencia. Su nombre se debe a la similitud que presenta con
un relé electromecánico; este dispositivo es usado generalmente para
aplicaciones donde se presenta un uso continuo de los contactos del relé que
en comparación con un relé convencional generaría un serio desgaste
mecánico.
Relé de corriente alterna
Cuando se excita la bobina de un relé con corriente alterna, el flujo magnético
en el circuito magnético, también es alterno, produciendo una fuerza pulsante,
con frecuencia doble, sobre los contactos. Es decir, los contactos de un relé
conectado a la red, en Europa oscilarán a 50 Hz y en América a 60 Hz. Este
hecho se aprovecha en algunos timbres y zumbadores, como un activador a
distancia. En un relé de corriente alterna se modifica la resonancia de los
contactos para que no oscilen.
Relé de láminas
Este tipo de relé se utilizaba para discriminar distintas frecuencias. Consiste en
un electroimán excitado con la corriente alterna de entrada que atrae varias
varillas sintonizadas para resonar a sendas frecuencias de interés. La varilla
que resuena acciona su contacto; las demás, no. El desarrollo de la
microelectrónica y los PLL integrados ha relegado estos componentes al olvido.
Los relés de láminas se utilizaron en aeromodelismo y otros sistemas de
telecontrol.
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Ventajas del uso de relés
La gran ventaja de los relés es la completa separación eléctrica entre la
corriente de accionamiento, la que circula por la bobina del electroimán, y los
circuitos controlados por los contactos, lo que hace que se puedan manejar
altos voltajes o elevadas potencias con pequeñas tensiones de control.
También ofrecen la posibilidad de control de un dispositivo a distancia mediante
el uso de pequeñas señales de control
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2.6.- PULSADORES
Pulsador: Elemento que permite el paso o interrupción de la corriente mientras
es accionado. Cuando ya no se actúa sobre él vuelve a su posición de reposo.
Puede ser el contacto normalmente cerrado en reposo NC, o con el contacto
normalmente abierto N.A
Consta del botón pulsador; una lámina conductora que establece contacto con
los dos terminales al oprimir el botón y un muelle que hace recobrar a la lámina
su posición primitiva al cesar la presión sobre el botón pulsador.
Diferentes tipos de pulsadores: (a) Basculante. (b) Pulsador timbre. (c) Con
señalizador. (d) Circular. (e) Extraplano.
¡LA PARADA EN CASO DE EMERGENCIA ES UNA OBLIGACIÓN!
El primer objetivo de la normativa europea es la protección de personas y
evitar daños en las máquinas o bien en el trabajo debido a peligros existentes.
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PARADA DE EMERGENCIA RPV:
los pulsadores de parada de emergencia se encuentran en la amplia gama
RMQ 22. El singular principio de construcción, con imán y muelle elástico,
protege los pulsadores de parada de emergencia RPV contra manipulaciones.
Con tan solo un breve desplazamiento, el vástago de accionamiento conecta
los elementos de contacto desde fuera sin que se pueda influir. Después del
incidente de disparo, puede desbloquearse el pulsador con una simple tracción.
PULSADOR DE PIE Y MANO DE EMERGENCIA FAK:
Siempre que se requiera rapidez, con el gran pulsador de pie y mano de
emergencia FAK podrá tenerse todo bajo control. El FAK puede accionarse de
forma sencilla con los guantes de trabajo, con la mano o con el pie.
Opcionalmente, una lámpara de señalización indica directamente en el FAK el
lugar de disparo. Gracias a su robusto diseño, el FAK supera cualquier prueba
en el lugar de aplicación y gracias a su alto grado de protección IP69 K resiste,
incluso, un proceso de limpieza con un aparato de alta presión o un chorro de
vapor.
PULSADOR PARA PARADA DE EMERGENCIA Q25(L)PV
Se adaptan a la gama de aparatos de mando y señalización RMQ 16 y ofrecen
protección, incluso en el más reducido espacio. El pulsador de parada de
emergencia Q25 (L) PV puede llevar integrado un LED múltiple para señalizar
disparo.
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2.7.- TRANSFORMADOR DE AISLAMIENTO
Los transformadores son máquinas eléctricas las cuales constan de dos
bobinas o devanados, llamados primario y secundario, los cuales están
acoplados en forma electromagnética, sin que exista unión física entre ambos
devanados. Esta construcción tiene inherente el aislamiento entre el primario y
el secundario, por lo tanto básicamente todo transformador es aislado, pero
realmente lo importante es su aislamiento a los ruidos.
Este tipo de aislamiento tiene ciertas consideraciones especiales.
ACOPLAMIENTO CAPACITIVO
Ya que el diseño de los transformadores implica una gran cercanía del primario
y el secundario, entre estos devanados aparece un fenómeno eléctrico
denominado capacidades de interdevanado.
La forma en la cual están representadas eléctricamente aparece en la figura
siguiente
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PROYECTO DE INNOVACION Y/O MEJORA
Estas capacidades pueden servir para que los ruidos de alta frecuencia las
usen como trayectoria para pasar desde el primario al secundario.
Para prevenir lo anterior, o al menos atenuar en gran parte los ruidos que
puedan pasar entre los devanados, las capacidades parásitas pueden
reducirse grandemente instalando una Pantalla Electrostática entre los
devanados primario y secundario. La representación eléctrica está en la figura
siguiente.
La pantalla puede ser una hoja de cobre, tan delgada como un "foil" de papel
de aluminio colocada entre los devanados primario y el secundario, esta
pantalla está aterrizada, con esto se completa la trayectoria para cualquier
ruido originado en el primario del transformador. Esto ayuda mucho a que las
cargas (equipos electrónicos) conectadas en el secundario no se vean
afectadas por estos disturbios.
De todas formas, estamos en el mundo físico, por lo tanto no hay perfección y
es posible que algún ruido pueda ser transferido al secundario aun con una o
varias Pantallas Electrostáticas.
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2.8.- REDUCTORES Y MOTORREDUCTORES
En todo tipo de industria siempre se requiere de equipos, cuya función es variar
las r.p.m. de entrada, que por lo general son mayores de 1200, entregando a la
salida un menor número de r.p.m., sin sacrificar de manera notoria la potencia.
Esto se logra por medio de los reductores y moterreductores de velocidad. Esta
es una guía práctica de selección del reductor adecuado.
Los Reductores ó Motorreductores son apropiados para el accionamiento de
toda clase de máquinas y aparatos de uso industrial, que necesitan reducir su
velocidad en una forma segura y eficiente.
Las transmisiones de fuerza por correa, cadena o trenes de engranajes que
aún se usan para la reducción de velocidad presentan ciertos inconvenientes.
Al emplear REDUCTORES O MOTORREDUCTORES se obtiene una serie de
beneficios sobre estas otras formas de reducción. Algunos de estos beneficios
son:
Una regularidad perfecta tanto en la velocidad como en la potencia
transmitida.
Una mayor eficiencia en la transmisión de la potencia suministrada por el
motor.
Mayor seguridad en la transmisión, reduciendo los costos en el
mantenimiento.
Menor espacio requerido y mayor rigidez en el montaje.
Menor tiempo requerido para su instalación.
Los motorreductores se suministran normalmente acoplando a la unidad
reductora un motor eléctrico normalizado asincrónico tipo jaula de ardilla,
totalmente cerrado y refrigerado por ventilador para conectar a redes trifásicas
de 220/440 voltios y 60 Hz.
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PROYECTO DE INNOVACION Y/O MEJORA
Para proteger eléctricamente el motor es indispensable colocar en la
instalación de todo motorreductor un guarda motor que limite la intensidad y un
relé térmico de sobrecarga. Los valores de las corrientes nominales están
grabados en las placas de identificación del motor.
GUIA PARA LA ELECCION DEL TAMAÑO DE UN REDUCTOR O
MOTORREDUCTOR
Para seleccionar adecuadamente una unidad de reducción debe tenerse en
cuenta la siguiente información básica:
Características de operación
Potencia (HP tanto de entrada como de salida)
Velocidad (RPM de entrada como de salida)
Torque (par) máximo a la salida en kg-m.
Relación de reducción (I).
Características del trabajo a realizar
Tipo de máquina motriz (motor eléctrico, a gasolina, etc.)
Tipo de acople entre máquina motriz y reductor.
Tipo de carga uniforme, con choque, continua, discontinua etc.
Duración de servicio horas/día.
Arranques por hora, inversión de marcha.
Condiciones del ambiente
Humedad
Temperatura
Ejes del equipo
Ejes a 180º, ó, 90º.
Eje de salida horizontal, vertical, etc.
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PROYECTO DE INNOVACION Y/O MEJORA
POTENCIA DE SELECCIÓN (Pn)
Es difícil encontrar en la práctica, que una unidad de reducción realice su
trabajo en condiciones ideales, por tanto, la potencia requerida por la máquina
accionada, debe multiplicarse por un factor de servicio Fs, factor que tiene en
cuenta las características específicas del trabajo a realizar y el resultado,
llamado Potencia de selección, es el que se emplea para determinar el tamaño
del reductor en las tablas de selección.
Potencia de selección (Pn) = Potencia requerida (Pr) x Fs.
Pn=HP entrada x n
Donde n = Eficiencia del reductor.
Para condiciones especiales como altas frecuencias de arranque- parada o de
inversiones de marcha en el motor, alta humedad o temperatura ambiente y
construcciones o aplicaciones especiales es conveniente consultar con el
Departamento Técnico.
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PROYECTO DE INNOVACION Y/O MEJORA
TABAL No. 1 FACTORES DE SERVICIO
TIPO DE MOTOR QUE
ACCIONA EL
REDUCTOR
HORAS/
DIA
T I P O D E C A R G A
UNIFORM
E MEDIA
CON
CHOQUE
S
MOTOR ELECTRICO
ENTRADA
CONSTANTE)
2 0.9 1.1 1.5
10 1.0 1.25 1.75
24 1.25 1.50 2.00
MOTOR DE
COMBUSTION DE
VARIO SCILINDROS
MEDIANAMENTE
IMPULSIVA
2 1.0 1.35 1.75
10 1.25 1.50 2.00
24 1.50 1.75 2.50
INSTALACION
Para un buen funcionamiento de las unidades de reducción es indispensable
tener en cuenta las siguientes recomendaciones:
Las unidades deben montarse sobre bases firmes para eliminar vibraciones y
desalineamientos en los ejes.
Si la transmisión de la unidad a la máquina es por acople directo entre ejes, es
indispensable garantizar una perfecta alineación y centrado. Si la transmisión
se hace por cadenas o correas, la tensión dada a estos elementos debe ser
recomendada por el fabricante, previas una alineación entre los piñones o
poleas.
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PROYECTO DE INNOVACION Y/O MEJORA
Las unidades de acoplamiento deben montarse cuidadosamente sobre los ejes
para no dañar los rodamientos y lo más cercanas a la carcaza para evitar
cargas de flexión sobre los ejes.
Antes de poner en marcha los Motorreductores, es necesario verificar que la
conexión del motor sea la adecuada para la tensión de la red eléctrica.
MANTENIMIENTO
Los engranajes y los rodamientos están lubricados por inmersión o salpique del
aceite alojado en la carcaza. Se debe revisar el nivel del aceite antes de poner
en marcha la unidad de reducción.
En la carcaza se encuentran los tapones de llenado, nivel y drenaje de aceite.
El de llenado posee un orificio de ventilación el cual debe permanecer limpio.
Los reductores tienen una placa de identificación, en la cual se describe el tipo
de lubricante a utilizar en condiciones normales de trabajo.
REDUCTORES Y MOTORREDUCTORES TIPO SINFÍN-CORONA (EJES A
90º)
Los reductores RS o Motorreductores MRS están construidos en forma
universal conformados por un tren de reducción tipo Sinfín-Corona, el cual se
aloja dentro de un cuerpo central (carcaza) y dos tapas laterales.
POTENCIAS Y TORQUES
Estos equipos se ofrecen para potencias desde 1/3 de HP hasta 70 HP con
torques de salida que van desde 0.9 Kg-m hasta 1500 Kg-m.
RELACIONES DE VELOCIDAD
Las relaciones de velocidad se obtienen con las siguientes reducciones:
SIMPLE: Comprenden desde 6.75:1 hasta 70:1
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PROYECTO DE INNOVACION Y/O MEJORA
DOBLE: Desde 100:1 hasta 5000:1. Estas relaciones se logran con doble
Sinfín- Corona o Sinfín-Corona piñones helicoidales.
FORMAS CONSTRUCTIVAS
Para lograr las formas constructivas A, V, y N basta con sacar los tornillos de
fijación de las tapas laterales y girarlas en la posición deseada. La obtención
de la forma constructiva F se consigue sustituyendo las tapas laterales por
tapas de la serie “Brida”.
ESPECIFICACIONES GENERALES PARA MOTORREDUCTORES
SINFÍN-CORONA
La carcaza y las tapas del Reductor son de fundición de hierro de grano fino,
distencionadas y normalizadas.
El sinfín fabrica de acero aleado, cementado y rectificado, y está apoyado con
dos (2) rodamientos cónicos y uno (1) de rodillos cilíndricos.
La corona se fabrica de bronce de bajo coeficiente de fricción está embutida
atornillada a un núcleo de función de hierro. La corona está generada con
fresas especiales que garantizan exactitud en el engranaje.
El eje de salida es fabricado en acero al carbono, resistente a la torsión y
trabaja apoyado en dos (2) rodamientos de bolas.
La refrigeración del equipo se realiza por radiación. La temperatura externa no
puede sobrepasar los 70 grados centígrados.
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PROYECTO DE INNOVACION Y/O MEJORA
INSTALACION Y ACOPLAMIENTO
Los aditamentos deben montarse cuidadosamente sobre los ejes para evitar
daños en los cojinetes (no deben golpearse al entrar en los ejes).
El reductor debe mantenerse rígidamente sobre las bases para evitar
vibraciones que puedan afectar la alineación de los ejes.
LUBRICACION
El reductor lleva tapones de llenado y ventilación, nivel y vaciado.
En la placa de identificación del reductor se encuentra el tipo de aceite
apropiado. MOBIL GEAR 629.
El aceite a usar debe tener las siguientes características:
Gravedad Específica 0.903
Viscosidad SSU A 100 grados F 710/790
Viscosidad CST A 40 grados C 135/150
Clasificación ISO V G 150
El aceite a usar debe contener aditivos de extrema presión del tipo azufre-
fósforo, los cuales le dan características antidesgaste de reducción a la fricción,
disminuyendo así la elevación de temperatura en los engranajes.
Adicionalmente aditivos contra la formación de herrumbre y la corrosión, así
como agentes especiales para aumentar la estabilidad a la oxidación y
resistencia a la formación de espuma.
Bajo condiciones extremas de temperatura o humedad deben emplearse
aceites adecuados.
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PROYECTO DE INNOVACION Y/O MEJORA
RODAJE INICIAL
Los reductores se suministran sin aceite y deben llenarse hasta el nivel
indicado antes de ponerlos en marcha.
Todos los reductores se someten a un corto período de prueba antes de
enviarse al cliente, pero son necesarias varias horas de funcionamiento a plena
carga antes de que el reductor alcance su máxima eficiencia. Si las
condiciones lo permiten, para tener una mayor vida de la unidad, debe
incrementarse la carga progresivamente hasta alcanzar la máxima, después
de unas 30 a 50 horas de trabajo.
MANTENIMIENTO
El nivel del aceite debe comprobarse regularmente, mínimo una vez al mes; el
agujero de ventilación debe mantenerse siempre limpio.
En el reductor nuevo después de las 200 horas iniciales de funcionamiento
debe cambiarse el aceite realizando un lavado con ACPM; los posteriores
cambios se harán entre las 1500 y 2000 horas de trabajo.
ALMACENAMIENTO
Para almacenamiento indefinido debe llenarse totalmente de aceite la unidad,
garantizándose la completa inmersión de todas las partes internas.
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![Page 57: VIDAURRE_MODIFICADO](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022070318/5571f89249795991698db0f7/html5/thumbnails/57.jpg)
PROYECTO DE INNOVACION Y/O MEJORA
3.- DESCRIPCION DEL PROYECTO
Este proyecto consiste en implementar un sistema de control manual y
automático para el descargador de un horno.
Su funcionamiento es el siguiente:
Al iniciar el funcionamiento el disco del cono descargador gira hacia la derecha
por 30 minutos y empieza a descargar la cal en trozos, al completar el tiempo el
disco del descargador se detiene automáticamente por 10 segundos.
Pasado los diez segundos el disco empieza a girar hacia la izquierda por 30
minutos, luego se detiene por 10 segundos y repite la secuencia.
Los tiempos de funcionamiento se determinaron experimentalmente para
lograr un funcionamiento correcto y sin atascamientos.
Se tiene que evitar los atascamientos porque producen roturas de los
engranajes y otras piezas.
Cuando la caliza es tratada a 1500 ºC se encienden motores ventiladores de 30
HP para enfriar la cal y sea transportada fría
El control se realizo con un secuenciador zelio el cual fue programado para que
realice la secuencia anteriormente descrita
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PROYECTO DE INNOVACION Y/O MEJORA
4.- DIAGRAMAS DEL SISTEMA DE MANDO ANTES DE LA INNOVACION
4.1. DIAGRAMA DE FUERZA DE LOS MOTORES DE LOS
DESCASCARADORES 3 Y 4 INICIAL
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PROYECTO DE INNOVACION Y/O MEJORA
4.2. CONTROL DEL SISTEMA DE DESCARGA CON CONTACTORES, DE HORNOS CON CAMBIO DE ROTACION AUTOMATICO PARA DESCARGADORES Nº 3
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4.3. TABLERO CON CONTACTORES
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![Page 61: VIDAURRE_MODIFICADO](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022070318/5571f89249795991698db0f7/html5/thumbnails/61.jpg)
PROYECTO DE INNOVACION Y/O MEJORA
5.- DIAGRAMAS REALIZADOS PARA LA INNOVACION
5.1. DIAGRAMA DE FUERZA DE LOS MOTORES DE LOS DESCASCARADORES 3 Y 4 DESPUES DE LA MEJORA.
ELECTROTECNIA INDUSTRIAL 61
![Page 62: VIDAURRE_MODIFICADO](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022070318/5571f89249795991698db0f7/html5/thumbnails/62.jpg)
PROYECTO DE INNOVACION Y/O MEJORA
5.2. CONTROL DE LAS DESCASCARADORAS CON PLC PROGRAMA LADER DEL SECUENCIADOR
ELECTROTECNIA INDUSTRIAL 62
![Page 63: VIDAURRE_MODIFICADO](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022070318/5571f89249795991698db0f7/html5/thumbnails/63.jpg)
PROYECTO DE INNOVACION Y/O MEJORA
5.3. TABLERO CON SECUENCIADOR
TABLERO TERMNADO
SECUENCIADOR ZELIO EMPLEADO
ELECTROTECNIA INDUSTRIAL 63
![Page 64: VIDAURRE_MODIFICADO](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022070318/5571f89249795991698db0f7/html5/thumbnails/64.jpg)
PROYECTO DE INNOVACION Y/O MEJORA
INTERFACE CON RELES PARA PROTECCION
TRANSFORMADOR DE AISLAMIENTO
5.3 PROGRAMA LADDER DEL SECUENCIADOR
Ver anexo
ELECTROTECNIA INDUSTRIAL 64
![Page 65: VIDAURRE_MODIFICADO](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022070318/5571f89249795991698db0f7/html5/thumbnails/65.jpg)
PROYECTO DE INNOVACION Y/O MEJORA
6.- COSTOS DEL PROYECTO
MATERIALES
(01) Transformador de aislamiento S/.
(09) Guardamotores S/.
(03) Interruptores termomagnéticos S/.
(01) Secuenciador zelio SR2 A101FU S/.
(04) Relay de contactos de 8 pines 230 V,
con socket
S/.
(10) Contactores S/.
(2 mts.) Riel DIN S/.
(4 mts) Canaleta S/.
(01) Tablero S/.
Cable GPT Nº 16 S/.
(03) Llaves termomagneticas S/.
TOTAL S/.
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![Page 66: VIDAURRE_MODIFICADO](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022070318/5571f89249795991698db0f7/html5/thumbnails/66.jpg)
PROYECTO DE INNOVACION Y/O MEJORA
7.- CRONOGRAMA DE DESARROLLO DE ACTIVIDADES
FEBRERO MARZO ABRIL MAYO SET-NOV
Determinar
problema
X
Investigar y
Plantear
solución
X
Hacer
presupuesto
X
Desarrollo del
proyecto
X X
Pruebas de
funcionamiento
X
Realizar
monografía
X
Exposición X
ELECTROTECNIA INDUSTRIAL 66
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PROYECTO DE INNOVACION Y/O MEJORA
8.- CONCLUSIONES
ELECTROTECNIA INDUSTRIAL 67
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PROYECTO DE INNOVACION Y/O MEJORA
9.- BIBLIOGRAFIA:
LIBROS:
MARKS. Manual del Ingeniero Mecánico.McGRAW –HILL.
ELONKA, Michael. Operación de Plantas Industriales.Mc GRAW-HILL
LINCOGRAFIA
www.monografias.com
www.automationstudio.com
www.wikipedia.org
www.infoplc.com
www.sistelec.com.ar
www.rincondelvago.com
ELECTROTECNIA INDUSTRIAL 68
![Page 69: VIDAURRE_MODIFICADO](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022070318/5571f89249795991698db0f7/html5/thumbnails/69.jpg)
PROYECTO DE INNOVACION Y/O MEJORA
ANEXOS FOTOS DEL PROCESO
PROGRAMA DEL SECUENCIADOR ZELIO
ELECTROTECNIA INDUSTRIAL 69
![Page 70: VIDAURRE_MODIFICADO](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022070318/5571f89249795991698db0f7/html5/thumbnails/70.jpg)
PROYECTO DE INNOVACION Y/O MEJORA
MOTOREDUCTOR
ELECTROTECNIA INDUSTRIAL 70
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PROYECTO DE INNOVACION Y/O MEJORA
PROGRAMA DEL ZELIO PARA EL DSESCASCARADOR
ELECTROTECNIA INDUSTRIAL 71
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PROYECTO DE INNOVACION Y/O MEJORA
ELECTROTECNIA INDUSTRIAL 72