Curso de Control y Automatismos Curso de Control y Automatismos EléctricosEléctricos

Ing. Carlos Echeverría

Objetivos de la AutomatizaciónObjetivos de la Automatización

Disminuir los costes de fabricación de un productoDisminuir los costes de fabricación de un producto

- Reducción de gastos de mano de obra.- Reducción de gastos de mano de obra.

- Ahorro de material.- Ahorro de material.

- Ahorros energéticos.- Ahorros energéticos.

Eliminar los trabajos peligrosos o pesados y mejorar Eliminar los trabajos peligrosos o pesados y mejorar las condiciones de trabajolas condiciones de trabajo

Objetivos de la Automatización IIObjetivos de la Automatización II

Mejorar la calidad del producto:Mejorar la calidad del producto:

- Limitando el factor humano- Limitando el factor humano- Multiplicando los controles - Multiplicando los controles automatizadosautomatizados

Realizar operaciones que son imposibles de Realizar operaciones que son imposibles de controlar manual o intelectualmente:controlar manual o intelectualmente:

- Operaciones muy rápidas- Operaciones muy rápidas- Ensamblajes miniaturas- Ensamblajes miniaturas- Coordinaciones complejas- Coordinaciones complejas

Tipos de automatismosTipos de automatismos Eléctricos.Eléctricos. Están constituidos por elementos eléctricos Están constituidos por elementos eléctricos

(relés, contactos, pulsadores...), la gran mayoría de los (relés, contactos, pulsadores...), la gran mayoría de los automatismos tienen parte eléctrica.automatismos tienen parte eléctrica.

Electrónicos.Electrónicos. Los dispositivos semiconductores (diodos, Los dispositivos semiconductores (diodos, transistores,...) son la base de los automatismos. El avance transistores,...) son la base de los automatismos. El avance en las técnicas de integración de estos componentes, en las técnicas de integración de estos componentes, permite realizar funciones de gran complejidad con un solo permite realizar funciones de gran complejidad con un solo componente.componente.

Neumáticos.Neumáticos. Están constituidos por elementos que utilizan Están constituidos por elementos que utilizan la fuerza del aire comprimido para su funcionamiento la fuerza del aire comprimido para su funcionamiento (válvulas, cilindros, distribuidores....)(válvulas, cilindros, distribuidores....)

Hidráulicos.Hidráulicos. Sus elementos funcionan con la fuerza que les Sus elementos funcionan con la fuerza que les transmite un líquido sometido a presión.transmite un líquido sometido a presión.

Mecánicos.Mecánicos. Están compuestos por mecanismos de Están compuestos por mecanismos de transmisión y transformación de movimientos (poleas, transmisión y transformación de movimientos (poleas, engranajes, levas, bielas....)engranajes, levas, bielas....)

Automatismos EléctricosAutomatismos Eléctricos Automatismos eléctricos cableadosAutomatismos eléctricos cableados Sistemas cableados (poco adaptables)Sistemas cableados (poco adaptables)

Realizan una función de control fija, que depende Realizan una función de control fija, que depende de los componentes que lo forman y de la forma de los componentes que lo forman y de la forma en que se han interconectado.en que se han interconectado.

Automatismos eléctricos programadosAutomatismos eléctricos programadosSistemas programables (muy adaptables)Sistemas programables (muy adaptables)

Realizan distintas funciones de control sin alterar su Realizan distintas funciones de control sin alterar su configuración física, sólo cambiando el programa configuración física, sólo cambiando el programa de control.de control.

Justificación del proceso de estudioJustificación del proceso de estudio

Los elementos finales de un automatismo Los elementos finales de un automatismo eléctrico son por lo general, eléctrico son por lo general, accionamientos de maquinarias movidas accionamientos de maquinarias movidas casi siempre por motores eléctricos.casi siempre por motores eléctricos.

En la industria se utilizan una variedad En la industria se utilizan una variedad importante de este tipo de máquinas, por importante de este tipo de máquinas, por lo que se hace necesario el conocimiento lo que se hace necesario el conocimiento de estas, así podremos comprender el de estas, así podremos comprender el montaje y la reparación de cualquier montaje y la reparación de cualquier cuadro de automatismos.cuadro de automatismos.

Clasificación de las maquinas de C.A.Clasificación de las maquinas de C.A.

Motores EléctricosMotores EléctricosLos motores eléctricos los podemos clasificar Los motores eléctricos los podemos clasificar

según el tipo de la corriente de según el tipo de la corriente de alimentación:alimentación:

Corriente alterna.Corriente alterna. Corriente continuaCorriente continua..

Los motores mas utilizados en la industria Los motores mas utilizados en la industria son de corriente alterna y son de los son de corriente alterna y son de los siguientes tipos:siguientes tipos:

Motor trifásico asíncrono de jaula de ardilla.Motor trifásico asíncrono de jaula de ardilla. Motor trifásico asíncrono de rotor bobinado.Motor trifásico asíncrono de rotor bobinado. Motores trifásicos de varias velocidades.Motores trifásicos de varias velocidades.

Características de un motor Características de un motor trifásicotrifásico

Velocidad.Velocidad. Tensión , (tipos de conexiones Tensión , (tipos de conexiones

estrella, triangulo)estrella, triangulo) Intensidad nominalIntensidad nominal Intensidad en el arranque.Intensidad en el arranque. Potencia.Potencia. Tipo de arranque (directo o Tipo de arranque (directo o

cortocircuito, reducción de tensiones)cortocircuito, reducción de tensiones)

Motor de inducción asíncronoMotor de inducción asíncrono

Partes de un motorPartes de un motor

Motor de inducción asíncronoMotor de inducción asíncrono

Rotor en jaula de ardillaRotor en jaula de ardilla

Motor eléctrico de inducciónMotor eléctrico de inducción

Bobinado estatórico motor Bobinado estatórico motor asíncronoasíncrono

Estator motor trifásicoEstator motor trifásico

Proceso de construcción de las bobinasProceso de construcción de las bobinasProceso de construcción de las bobinasProceso de construcción de las bobinas

Colocación grupo de bobinas Colocación grupo de bobinas concéntricasconcéntricas

Colocación grupo de bobinas Colocación grupo de bobinas excéntricas excéntricas

Sistema trifásicoSistema trifásico

Creación de los polosCreación de los polos

Creación de los polosCreación de los polos

N S

Campo magnético giratorioCampo magnético giratorio

Campos magnéticos giratoriosCampos magnéticos giratorios

N

S

Variación de la velocidadVariación de la velocidad

Características de velocidadCaracterísticas de velocidad

¿Qué velocidad?¿Qué velocidad?

¿Qué velocidad?¿Qué velocidad?

Conexiones previasConexiones previas

Este tipo de motores hay que conexionar sus Este tipo de motores hay que conexionar sus bobinados para que pueda ser arrancado, teniendo bobinados para que pueda ser arrancado, teniendo posibilidad de funcionar a dos tensiones diferentes, posibilidad de funcionar a dos tensiones diferentes, esto dependerá de la conexión que le realicemos. esto dependerá de la conexión que le realicemos. También dependerá de la tensión para la que ha sido También dependerá de la tensión para la que ha sido

construidoconstruido..

Por ejemploPor ejemplo:: En la placa de características nos En la placa de características nos podemos encontrar con lo siguiente 220/380 V.podemos encontrar con lo siguiente 220/380 V.

Esto nos indica que este motor vale para dos tensiones, Esto nos indica que este motor vale para dos tensiones, todo dependerá de que conexión le hagamos.todo dependerá de que conexión le hagamos.

Conexiones a la placaConexiones a la placa

Puentes en la caja de bornesPuentes en la caja de bornes

Referenciado y conexiones de la placa Referenciado y conexiones de la placa

Tensión de un motor trifásico de rotor en Tensión de un motor trifásico de rotor en cortocircuitocortocircuito

Ejemplo 1: Motor 230/400 V.

Conexión triangulo 230 V. Conexión estrella 400 V.

Tensión de un motor trifásico de rotor en Tensión de un motor trifásico de rotor en cortocircuitocortocircuito

Ejemplo 2: Motor 400/690 V.

Conexión triangulo 400 V. Conexión estrella 690 V.

Ejercicio de aplicaciónEjercicio de aplicación

Supongamos que tenemos un motor Supongamos que tenemos un motor que en su placa vemos 230/400 V. Y que en su placa vemos 230/400 V. Y queremos conectarlo a una línea queremos conectarlo a una línea trifásica de 400V. ¿qué conexión trifásica de 400V. ¿qué conexión tendremos que hacerle? tendremos que hacerle?

Ejercicio de aplicaciónEjercicio de aplicación

Supongamos que tenemos un motor Supongamos que tenemos un motor que en su placa vemos 230/400 V. Y que en su placa vemos 230/400 V. Y queremos conectarlo a una línea queremos conectarlo a una línea trifásica de 400V. ¿qué conexión trifásica de 400V. ¿qué conexión tendremos que hacerle? tendremos que hacerle?

Conexión estrella 380 V.

Inversión del sentido de giro de un Inversión del sentido de giro de un motor trifásicomotor trifásico

•Si deseamos invertir el sentido de giro solo tendremos que cambiar dos de sus fases

Motor asíncrono de rotor bobinadoMotor asíncrono de rotor bobinado

- En este tipo de motores, en el - En este tipo de motores, en el rotorrotor se se introduce un bobinado trifásico. introduce un bobinado trifásico.

- El bobinado del rotor se puede conectar al - El bobinado del rotor se puede conectar al exterior por medio de escobillas y anillos exterior por medio de escobillas y anillos rozantes. rozantes.

- Este tipo de motores pueden tener - Este tipo de motores pueden tener resistencias exterioresresistencias exteriores colocadas en el colocadas en el circuito del rotor, lo que permite reducir la circuito del rotor, lo que permite reducir la corriente absorbida, reduciendo la corriente absorbida, reduciendo la saturación en el hierro y permitiendo un saturación en el hierro y permitiendo un incremento en el par de arranque. incremento en el par de arranque.

- Conforme la velocidad del rotor aumenta, - Conforme la velocidad del rotor aumenta, el valor de las resistencias se reduce hasta el valor de las resistencias se reduce hasta llegar a cero, lo que permite mantener un llegar a cero, lo que permite mantener un par alto. par alto.

Partes de un motorPartes de un motor

Motor rotor bobinadoMotor rotor bobinado

Conexiones de un rotor bobinadoConexiones de un rotor bobinado

Bobinado del estatorBobinado del estator

Este tipo de motores montan en el Este tipo de motores montan en el estator el mismo tipo de bobinados estator el mismo tipo de bobinados que los de rotor en cortocircuito por que los de rotor en cortocircuito por lo que lo dicho para el motor anterior lo que lo dicho para el motor anterior es aplicable también a este tipo. Lo es aplicable también a este tipo. Lo único que tendremos que tener en único que tendremos que tener en cuenta será el proceso de arranque cuenta será el proceso de arranque que por sus características lo hacen que por sus características lo hacen especial.especial.

Placa de conexiones de un motor de rotor Placa de conexiones de un motor de rotor bobinado 400/690 V.bobinado 400/690 V.

Motor asíncrono de dos Motor asíncrono de dos velocidadesvelocidades

Son motores trifásicos con dos Son motores trifásicos con dos devanados separados normalmente, devanados separados normalmente, conectados en estrella y teniendo conectados en estrella y teniendo también cada uno de ellos distinto también cada uno de ellos distinto numero de polos para obtener una numero de polos para obtener una velocidad por cada bobinado.velocidad por cada bobinado.

Este tipo de motores solo se pueden Este tipo de motores solo se pueden conectar a una tensión y solamente se conectar a una tensión y solamente se puede realizar el tipo de arranque puede realizar el tipo de arranque directo.directo.

Placa de conexiones de un motor Placa de conexiones de un motor de dos velocidadesde dos velocidades

Motor de 2 velocidades conexión Motor de 2 velocidades conexión DAHLANDERDAHLANDER

También podremos encontrar motores También podremos encontrar motores trifásicos con un bobinado especial trifásicos con un bobinado especial llamado llamado DAHLANDERDAHLANDER que nos permite que nos permite conmutar sus polos simplemente conmutar sus polos simplemente cambiando sus conexiones externas.cambiando sus conexiones externas.

Este tipo de motor tiene la Este tipo de motor tiene la característica que sus velocidades característica que sus velocidades siempre son el doble la una de la otra, siempre son el doble la una de la otra, por ejemplo 500/1000 rpm. ó 12/6 por ejemplo 500/1000 rpm. ó 12/6 polos.polos.

Bobinado de un motor Bobinado de un motor DAHLANDERDAHLANDER

8 POLOS

4 POLOS

Puentes en la placa de conexiones de un Puentes en la placa de conexiones de un motor dahlandermotor dahlander