unidad aparatos de mando, regulación y control....

5Unidad

Distinguir los diferentes aparatos de mando, control y regulacin de las instalaciones.

Reconocer los elementos auxiliares necesarios para el funcionamiento adecuado de las instalaciones.

Analizar los distintos dispositivos de proteccin.

El funcionamiento y los tipos de rels. Las incidencias que pueden

producirse en las instalaciones. La misin de los aparatos de

proteccin y su clasifi cacin.

En esta unidad aprenderemos a:

Los elementos de mando de las instalaciones automatizadas.

En qu consisten las sealizaciones. Diferentes tipos de interruptores

de control. Detectores. Rels. Tipos y su funcionamiento. Protecciones de las instalaciones

automatizadas.

Y estudiaremos:

Aparatos de mando, regulacin y control. Rels

Aparatos de mando, regulacin y control. Rels5

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5.1. Sistemas de mandoPara el manejo de los equipos o cuadros de contactores es necesario emplear una serie de aparatos, que los podemos dividir en sistemas de mando permanente, mando ins-tantneo, mandos particulares y dispositivos de control.

Diagrama 1. Clasificacin de los elementos auxiliares.

Apilando contactos

Capacitivos

Inductivos

Fotoelctricos

Subida de presin

Pilotos de colores

Auxiliares

Regulacin y control

Pozo y depsito

Mando

SealizacinEmergencia

De seta

Instantneo

Pulsadores

Automatismo programado

Ciclos o secuencias

Teclados

Modulares Cajas de pulsadores

Fijos colgantes

Nmero de pulsadores fijos

Presostatos

Bajada de presin

Presin Temperatura

Mantener la temperatura

Termostato

DetectoresPermanente

Vacuostatos

Nivel

Pulsadores llave

Conmutadores

Interruptores

Selectores

Particulares

A. Sistemas de mando permanente

La principal caracterstica de los sistemas de mando permanente radica en que al accionar el dispositivo de puesta en marcha permanecen en esa posicin hasta que se acta nue-vamente sobre ellos. Adems permiten simplificar bastante tanto los esquemas de mando como los circuitos. Al permanecer cerrados, mantienen en tensin todos los elementos que alimentan hasta que se acta de nuevo sobre el mando para realizar la parada. Como ejemplos, tenemos interruptores, conmutadores, selectores, pulsador de llave, etctera.

B. Sistemas de mando instantneo

Los sistemas de mando instantneo tienen la particularidad de recuperar la posicin de reposo en el momento en que cesa la fuerza que se ejerce sobre ellos. Podemos desta-car los pulsadores y finales de carrera.

Para la puesta en marcha se utiliza un pulsador normalmente abierto (NA); para la parada se emplea un pulsador normalmente cerrado (NC). Al realizar la puesta en marcha por medio de un pulsador si cesa la causa que lo acciona, el contactor, contac-tores o equipo se pararan al faltarles la alimentacin. Para evitarlo se utilizan contactos auxiliares de los propios contactores que realizan lo que se denomina realimentacin o mantenimiento del contactor.

Adems de los anteriores, podemos encontrar una amplia gama, pero destacamos los pulsadores dobles, que pueden ser pulsadores dobles de conexin simultnea, pulsadores dobles de desconexin simultnea y pulsadores de desconexin-conexin.

En automatismos, cuando se habla de contactos abiertos o cerrados, se entiende siempre que el estado de dichos contac-tos es as cuando los aparatos estn en reposo, es decir, sin que su bobina reciba tensin o sin que exista alguna causa ajena que pueda modificar su posicin.

Impor tante

Fig. 5.1. Pulsador de llave y selector.

C. Teclados

Los teclados aparecieron junto con la lgica programada (autmatas, microprocesado-res o miniordenadores) en la que intervienen parmetros numricos. Para el dilogo con la mquina hay que utilizar un mayor nmero de pulsadores, asociados entre s elctri-camente, capaces de hacer llegar las rdenes. Estos pulsadores son todas las teclas que componen el teclado (Fig. 5.4).

Son muy usados en procesos productivos que pueden combinarse con pilotos y visua-lizadores. Ejemplo de aplicaciones en las cuales el mando puede ser de teclados son, entre otras: mquinas-herramienta; mquinas dedicadas a material de laboratorio, agr-cola, de pesaje, embalaje, etc.; maquinarias para imprenta; mquinas de distribucin de bebidas, alimentacin, etctera.

D. Cajas de pulsadores colgantes

Las cajas de pulsadores colgantes (Fig. 5.5) son cajas mviles y estn destinadas al mando de contactores. Su uso ms frecuente est en el control de mquinas de ele-vacin, como puentes-gra, gras de pluma, mquinas-herramienta, etctera.

Hoy se utilizan cajas que no necesitan usar ningn tipo de conexin fsica para transmitir las rdenes en las cuales la comunicacin entre los pulsadores y el cuadro de maniobra se realiza por medio de ondas semejantes a las de radio. Al accionar un pulsador se genera una seal de radiofrecuencia que produce una sola respues-ta en el elemento receptor, que se traduce en el movimiento correspondiente de la mquina. En la caja de pulsadores se encuentra el emisor de la seal de radiofre-cuencia, y en el cuadro de maniobra, el receptor de esta y el convertidor de seal que la traduce en el movimiento deseado.

La seal de radio de alta frecuencia va ajustada tanto en el emisor como en el receptor. La mquina lleva un dispositivo de seguridad que la bloquea si se recibiese una seal procedente de una interferencia que pudiera provocar una falsa maniobra.

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5Aparatos de mando, regulacin y control. RelsLos pulsadores se alojan en cajas que pueden contener distinto nmero de ellos. Las ms corrientes constan de un pulsador NA y otro NC, aunque se estn imponiendo los modulares (Fig. 5.3).

Fig. 5.2. Cajas con dos o tres pulsadores. Fig. 5.3. Pulsador modular.

1. Qu diferencia existe entre un mando permanente y uno instantneo?

Act iv idades

Por lo general, y por construc-cin, al accionar los pulsadores de desconexin-conexin prime-ro se efecta la desconexin y a continuacin la conexin.

Claves y consejos

Fig. 5.4. Ejemplo de teclado.

Fig. 5.5. Cajas de pulsadores colgantes.


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E. Mandos particulares

Se integran en el tipo de mandos particulares todos aquellos dispositivos que engloban varios movimientos, ya sea de forma independiente o simultnea, de una misma mqui-na. Entre ellos podemos citar los combinadores y pedales.

Los combinadores (Fig. 5.6) se accionan con la ayuda de una palanca vertical y se utili-zan para disponer de mando semiautomtico y, en varios tiempos, en los aparatos de elevacin, prticos, puentes-gra, etctera.

Los pedales (Fig. 5.7) estn destinados al mando sobre todo de mquinas-herramienta. Se emplean generalmente cuando el operador tiene las manos ocupadas y suelen llevar tapa de proteccin.

Fig. 5.7. Pulsador de pedal.Fig. 5.6. Combinador.

F. Paradas de emergencia

Una parada de emergencia es una medida que se adopta como respuesta a situaciones en las que puede haber peligro para personas o instalaciones. Esta detencin puede afectar a una mquina, a una zona, o llegar incluso a producir la parada total de una fbrica o industria. La parada de emergencia puede provocarse actuando sobre el cir-cuito principal, el de mando, en reguladores por circuitos electrnicos o en autmatas programables.

En el primer caso se recurre al empleo de interruptores generales con dispositivo de parada de emergencia, que suelen responder a unas normas establecidas y deben desconectar la alimentacin elctrica de la instalacin al ser accionados.

En la actuacin sobre el circuito de mando pueden darse dos circunstancias: la parada de circuitos pequeos o la interrupcin de varios que afectan a diferentes equipos.

En el primer caso se trata de circuitos con dispositivos electromagnticos (contactores, rels) y el mecanismo de parada se instala independiente del mando normal.

En el segundo caso se trata de desconectar instalaciones con varios equipos electro-magnticos; no obstante, deben permitir la puesta en marcha de un equipo a peque-os impulsos para poder comprobar y subsanar el defecto.

En el tercer caso, actuando en dispositivos con reguladores por medio de circuitos elec-trnicos que no posean su propio sistema de proteccin.

Por ltimo, en el caso de los autmatas programables, que carecen de sistemas electr-nicos de seguridad. Al activarse el sistema de parada, deben desactivarse todas las salidas de los autmatas y quedar sin tensin de mando en la entrada.

Fig. 5.8. Pulsador de seta o de emergencia.

Existen pulsadores de pedal de diversas clases: metlicos, con enclavamiento (que impide la puesta en funcionamiento intem-pestiva por cada de objetos), con tapa de proteccin, etctera.

Impor tante

La eleccin de los modelos de los mandos particulares se reali-za en funcin de las condiciones de utilizacin.

Claves y consejos

Generalmente, y salvo casos muy especficos incluidos en los equipos, la funcin de parada de emergencia est encomen-dada a los pulsadores llamados de seta, por su peculiar forma que se asemeja a la de estos hongos.

En muchos casos suelen llevar dispositivo de enclavamiento, de manera que cuando se acte sobre el pulsador de seta, este quede enclavado (enganchado) en la posicin pulsado. Solo la persona encargada puede des-enclavar el pulsador por medio de una llave.

Sabas que.. .?

89

5Aparatos de mando, regulacin y control. Rels

G. Interruptores de posicin electromecnicos

Los interruptores de posicin electromecnicos, conocidos familiarmente como finales de carrera, se dividen en dos grupos:

Interruptores de control, cuyo papel consiste en detectar la presencia o el paso. Se co-nectan a las entradas de la unidad de tratamiento de datos.

Interruptores de potencia, insertados en las fases de alimentacin de los aparatos de accionamiento. Generalmente, su funcin se limita a la seguridad.

Deben tener las cualidades siguientes: seguridad de funcionamiento, alta precisin en el punto de accionamiento, ser inalterable a las perturbaciones electromagnticas, faci-lidad de manejo, fcil instalacin y funcionamiento preciso.

Constan de tres partes: el contacto elctrico, el cuerpo y la cabeza de mando con su dispositivo de ataque. Son accionados mecnicamente y la mayora se componen par-tiendo de diferentes tipos de cuerpos.

La cabeza, o elemento de ataque, se asocia a diferentes cuerpos que son los que llevan incorporados los contactos. Podemos encontrar cabezas para aparatos de mo-vimiento rectilneo o cabezas para dispositivos de movimiento angular. Son elementos que actan sobre el estado de una mquina y se utilizan como mando de contactores y sealizaciones, para controlar la puesta en marcha, para disminuir la velocidad, para establecer la parada en un sitio determinado o para mandar ciclos de fun-cionamiento automtico, etc. En las mquinas de elevacin se establece un lmite hasta el que puede llegar un mvil, a partir del cual se desconecta el dispositivo que lo mueve.

La eleccin debe hacerse teniendo en cuenta los factores que puedan afectarle, como golpes, presencia de lquidos, gases, caractersticas ambientales de la zona de ubica-cin, espacio fsico para alojar el dispositivo, forma de fijacin, peso, condiciones de utilizacin, nmero y naturaleza de los contactos, forma de la corriente, valor de la tensin e intensidad que hay que controlar, etctera.

5.2. Sealizacin

La sealizacin de los equipos consiste en testigos, generalmente luminosos, que se ponen en las instalaciones para poder disponer de informacin del estado del fun-cionamiento de la misma.

La norma UNE EN 60204-1 establece el cdigo de colores para los visualizadores y los pilotos. Por ejemplo, un piloto rojo indica una seal de emergencia; uno amarillo alerta de un funcionamiento anormal, etctera.

El significado de los colores es igual en otros elementos como los pulsadores. As, un pulsador rojo es un elemento que hay que pulsar en caso de peligro; uno amarillo, en caso de condiciones anormales, para poner nuevamente en marcha un ciclo automtico interrumpido, etctera.

Cuando puede ser necesario vigilar los parmetros con mayor precisin que la que nos aportan los pilotos se utilizan visualizadores numricos y alfanumricos. Los visualizado-res numricos muestran medidas de magnitudes, como temperatura, presin, etc. Pueden mostrar la cantidad de piezas producidas o indicarnos la posicin de mviles, etctera.

Fig. 5.9. Diferentes tipos de finales de carrera.

Fig. 5.10. Pilotos de sealizacin.


90

5.3. Interruptores de controlLos interruptores de control son dispositivos encargados de vigilar una serie de magni-tudes fsicas que intervienen en el proceso productivo y cuya variacin han de estar debidamente reguladas para el adecuado funcionamiento de la instalacin. Algunos ejemplos son: controles de niveles, temperaturas, presin, deteccin, etctera.

A. Control de nivel

Los interruptores de control de nivel son aparatos de control de fluidos. Supervisan el nivel en un depsito y ponen en marcha o paran, sucesiva y automticamente, un cierto nmero de grupos electrobombas en funcin del caudal solicitado.

Un interruptor de control de nivel de flotador consta del propio interruptor que contiene los contactos para la pues-ta en funcionamiento del equipo, activados por una palan-ca de balanza, un flotador, un contrapeso y una varilla.

Posteriormente, se han fabricado rels capaces de man-tener el control al mismo tiempo sobre dos niveles. Estos controles se realizan mediante el empleo de sondas que van sumergidas y, por tanto, en contacto con el lquido que hay que controlar.

Como elementos de ltima generacin, encontramos unos dispositivos que mediante el uso de seales de radio fre-cuencia pueden controlar niveles de lquidos a gran dis-tancia. Debido a su bajo consumo, no es imprescindible dotarlos de una lnea elctrica para su funcionamiento, puesto que pueden abastecerse de energa solar o de pi-las. La eleccin del modelo depende de las caractersticas de la instalacin (incluida la forma del depsito), de la naturaleza y temperatura del lquido, y del ambiente en el que funciona el aparato.

B. Control de presin. Presostatos y vacuostatos

El presostato controla la subida de la presin y cuando esta llega al lmite establecido provoca la apertura de un contacto.

El vacuostato controla la bajada de presin, o depresin, procediendo a cerrar el contacto.

Cuando cesa la causa que ha originado dichos movimientos, ambos recuperan la posicin inicial. Sus utilizaciones ms frecuentes se dan en los calderines de los compresores, donde regulan la puesta en marcha y parada en funcin de la pre-sin establecida. Tambin se usan para garantizar refrigeraciones o lubricaciones mediante la circu-lacin de un fluido, para controlar presiones en al-gunas mquinas-herramienta provistas de cilindros hidrulicos o para detener el funcionamiento de una mquina en caso de baja presin.

Siempre que se utilicen equipos de radiofrecuencia, es de vital importancia que las dos partes constitutivas de los mismos (emi-sor y receptor) se ajusten a una banda de frecuencia estableci-da. Se evita as que otras sea-les interfieran y puedan afectar a su funcionamiento.

Los sistemas de funcionamiento por radiofrecuencia estn regu-lados y deben contar con la correspondiente autorizacin de la Direccin General de Telecomunicaciones.

Ten cuidado

Un presostato permite mantener una presin establecida en una instalacin conectando o desco-nectando los elementos necesa-rios para conseguirlo.

Claves y consejos

Fig. 5.11. Interruptor de control de nivel.

Fig. 5.12. El control de la presin est encargado a los presostatos y a los vacuostatos.

Los interruptores de flotador son el mnimo complemento indis-pensable de los grupos electro-bombas. Provocan el arranque y la parada en funcin del nivel en el depsito. Son polivalentes, ya que pueden regular el mxi-mo nivel admisible controlando una bomba de alimentacin, o el nivel ms bajo controlan-do un equipo para bomba de vaciado.

Claves y consejos

91

5Aparatos de mando, regulacin y control. RelsComo en todos los aparatos, a la hora de elegir debe tenerse en cuenta:

El tipo de funcionamiento al que van dirigidos.

Si deben controlar un solo sentido o dos.

Si deben regularse los niveles mximo y mnimo.

El tipo de fluido al que se destinan: aceite hidrulico, agua de mar, aire.

Los valores en los que se mover la presin que queremos controlar.

Las circunstancias de ambiente en las que van a ubicarse.

C. Control de temperatura. Termostatos

Los termostatos (Fig. 5.13) son dispositivos empleados para controlar las tempera-turas. Van provistos de un contacto que cambia su posicin cuando el valor de la temperatura alcanza el previamente establecido.

Su funcionamiento puede provocar dos tipos de respuesta: como medio de corte de elementos calefactores, o de puesta en marcha de componentes refrigerantes.

As, los termostatos pueden utilizarse para controlar la temperatura en:

Climatizacin. Bien sea como elemento de una instalacin de calefaccin o de refri-geracin. En el primer caso, conecta y desconecta la calefaccin para mantener la temperatura a unos niveles establecidos. La refrigeracin se utiliza en la conservacin de alimentos, desde los pequeos frigorficos a las grandes cmaras frigorficas. Tam-bin forma parte de muchas aplicaciones de mbito domstico.

Industria. Como controlador de la temperatura de las mquinas-herramienta para man-tener una buena refrigeracin. Para elegir los presostatos debe tenerse en cuenta el mismo tipo de circunstancias indicadas en los casos anteriores y sobre todo su rango, en funcin de la temperatura que se desea controlar.

D. Detectores inductivos y capacitivos

Los detectores realizan funciones parecidas a las de los contactos de elementos por mando mecnico, aunque fueron concebidos de una forma totalmente diferente. Son estticos y no contienen pieza de mando (pulsador, palanca, etc.) ni ningn elemento mvil.

Entre sus ventajas, destacan que no les afectan los ambientes enrarecidos por hume-dad, polvo o ambientes corrosivos. Poseen una vida que no depende del nmero y la frecuencia con que ejecuta las maniobras. Realizan la seal de respuesta en un breve espacio de tiempo y permiten la conmutacin de pequeas corrientes sin posibilidad de errores o fallos (Fig. 5.14).Existen dos tipos de detectores: Inductivos, son los que detectan cualquier objeto de material conductor. Realizan su

funcin mediante la variacin que sufre un circuito electromagntico cuando al mismo se aproxima un objeto metlico.

Capacitivos, son los apropiados para otros tipos de objetos, aunque sean aislantes, lquidos o estn cubiertos de polvo. Su funcionamiento tiene como principio la altera-cin que sufre un campo elctrico al aproximarle un objeto.

Estos detectores disponen de un potencimetro de regulacin de sensibilidad.

Los detectores son aparatos que funcionan sin partes en movi-miento, sin que haya rozamiento ni contacto con el mvil que hay que detectar y no produce ninguna alteracin o reaccin en este.

Impor tante

Un termostato permite mante-ner una temperatura establecida en una instalacin conectando o desconectando los elementos necesarios para conseguirlo.

Claves y consejos

Fig. 5.14. Diferentes tipos de detectores de proximidad.

Fig. 5.13. Imagen de termostatos.


92

E. Detectores fotoelctricos

Los detectores fotoelctricos constan de un emisor y un receptor de luz. La deteccin es efectiva cuando el objeto penetra en el haz luminoso y modifica la cantidad de luz que llega al receptor para provocar el cambio de estado de la salida. Permiten detectar todo tipo de objetos, sean opacos, transparentes, reflectantes, etc., en gran variedad de aplicaciones industriales.

Van asociados a un rel electrnico, y cuando el haz luminoso es interrumpido se mo-difica la posicin del contacto NA/NC de dicho rel. Por su peculiaridad de funciona-miento, son aparatos que trabajan en tensin.

Existen cinco tipos de sistemas de montaje, en funcin de una serie de circunstancias:

Sistema de barrera. Se monta cuando se trata de alcanzar longitudes largas (permite alcances de hasta 100 m) y los objetos que queremos detectar son reflectantes (los transparentes no los detecta), si estos son lo suficientemente brillantes o estn pulidos. El emisor y el receptor estn situados uno frente al otro a la distancia estipulada (Fig. 5.16). El haz que emite puede ser de infrarrojo o lser y posee una excelente precisin, aunque para ello es necesario alinear muy bien el emisor y el receptor. Los detectores de barrera son muy adecuados para los entornos contaminados (humos, polvo, intemperie, etc.).

Sistema rflex. En este caso, emisor y receptor (Fig. 5.17) estn en el mismo aparato. El haz luminoso que lanza el emisor va dirigido a una pantalla situada frente a l a la distancia conveniente, provocando el retorno del haz por medio de un elemento reflector que est montado sobre dicha pantalla. La deteccin se produce cuando el objeto interrumpe el reflejo del haz. Este sistema no permite la deteccin de objetos reflectantes que podran reenviar una cantidad ms o menos importante de luz al receptor. Estos modelos estn indicados para instalaciones de alcance medio o corto, especialmente cuando no hay posibilidad de instalar el receptor y el emisor sepa- rados.

El alcance de un detector fotoelctrico rflex es de dos a tres veces inferior al de un sistema de barrera. Puede utilizarse en un entorno contaminado, aunque como el mar-gen de efectividad es inferior al de un sistema de barrera, es indispensable estudiarlo bien antes de decidirse por este sistema.

Sistema de proximidad. Solo est indicado cuando se trata de realizar instalaciones para alcances cortos. Emisor y receptor (Fig. 5.18) van incorporados en la misma caja. El haz emitido, que en este caso es infrarrojo, llega al receptor valindose del reflejo que provoca sobre los objetos que hay que controlar, aunque situados a una distancia relativamente corta. Incluyen un ajuste de sensibilidad para impedir que cualquier objeto del entorno pueda alterar el normal funcionamiento, lo que podra ocurrir si existiera algn elemento reflectante tras el objeto que hay que detectar.

E R E

R

E

RE R

E

R

E

R12

E

R12

E

R

Fig. 5.16. Principio del sistema de barrera.

Todo sistema ptico est influen-ciado por las variaciones de la transparencia existente en el medio donde se realiza la instalacin. Estas variaciones estn causadas por el polvo, los humos y las perturbaciones atmosfricas.

El alcance necesario para obtener una deteccin fiable en cualquier sistema est condicionado por las caractersticas del entorno.

Impor tante

En los detectores fotoelctricos, la emisin puede realizarse en infrarrojo o en luz visible.

Claves y consejos

Fig. 5.15. Detector fotoelctrico.

E R E

R

E

RE R

E

R

E

R12

E

R12

E

R

E R E

R

E

RE R

E

R

E

R12

E

R12

E

R

Fig. 5.17. Principio del sistema rflex. Fig. 5.18. Principio del sistema de proximidad.

Objeto detectado

Emisor ReceptorZona til cilndrica del haz

Objeto detectado

Emisor/Receptor Reflector

Zona de deteccin

Blanco 90 %

Emisor/Receptor

Objeto

Gris 18 %

93

5Aparatos de mando, regulacin y control. Rels Sistema rflex polarizado. Cuando los objetos que hay que detectar son brillantes.

(Fig. 5.19), de manera que en lugar de cortar el haz reflejan la luz, es preciso uti-lizar un sistema rflex polarizado, un detector equipado con dos filtros polarizados opuestos. El funcionamiento de un detector rflex polarizado puede verse perturbado por la presencia de ciertos materiales plsticos en el haz que despolarizan la luz que los atraviesa. Se recomienda evitar la exposicin directa de los elementos pticos a las fuentes de luz ambiental.

Sistema de proximidad con borrado del plano posterior. Estn equipados con un potenci-metro de regulacin de alcance que permite ajustar la zona de deteccin y evitar la detec-cin de los objetos existentes en un plano posterior (Fig. 5.20). Pueden detectar a la misma distancia objetos de diferentes colores y con reflexiones distintas. El funcionamiento de este sistema en un entorno contaminado es superior al de un sistema estndar, debido a que el alcance no vara en funcin de la cantidad de luz devuelta por el objeto.

5.4. RelsEn el concepte de rels se incluyen aparatos que cumplen funciones muy diferentes, tales como realizar una labor de proteccin, combinar o establecer secuencias den-tro del funcionamiento de los equipos, etc. Existe gran diversidad de tipos desde el punto de vista de su forma constructiva.

Constitucin de un rel industrial: el electroimnSu principio de funcionamiento es idntico al de los contactores, aunque es ms pequeo (Fig. 5.21). La construccin del circuito magntico, igual que en aquellos, tambin va en funcin de la naturaleza de la corriente de alimentacin, es decir, si es alterna o continua.El funcionamiento del contacto de un rel puede ser: Instantneo: cuando la bobina recibe tensin cambia inmediatamente de posicin; en

el momento en que la bobina deja de recibir tensin, la vuelta a la posicin de reposo es instantnea.

Temporizado al trabajo o al reposo.

2. Explica cmo funciona un detector de proximidad capacitivo y uno inductivo.

3. Con qu aparato se controla la subida de la presin y de qu forma acta?

Act iv idades

E R E

R

E

RE R

E

R

E

R12

E

R12

E

R

Ausencia de un objetoPresencia de un objeto

Presencia de un objeto Ausencia de un objeto

Filtros opuestos

Haz reflejado despolarizado por el reflector

Haz emitido polarizado verticalmente

Objeto reflectante

Reflector

Haz no despolarizado bloqueado por el filtro horizontal

Haz emitido polarizado verticalmente

Objeto

Plano posterior

Plano posterior

La comparacin de dos umbrales valida la deteccin en base a un valor regulable

Fig. 5.19. Principio del sistema rflex polarizado.

Fig. 5.20. Principio del sistema de proximidad con borrado de plano posterior.

Los fabricantes establecen un margen de seguridad cuando especifican el alcance nominal de los detectores fotoelctricos.

Claves y consejos

Fig. 5.21. Imagen de un rel industrial.


94

Los contactos del rel son los encargados de cortar o conectar los circuitos con una gran fiabilidad; por eso, a la hora de fabricar sus piezas, la eleccin de los materiales empleados se hace teniendo en cuenta estas circunstancias.

A. Principio de funcionamiento de un rel temporizado

Los contactos de los rels temporizados se abren o cierran una vez transcurrido un tiem-po desde que se les aplica o corta la tensin a su bobina, es decir, desde el cambio de estado. El tipo de temporizacin a la conexin (o trabajo) o a la desconexin (o reposo) depende de la misin a realizar dentro del circuito.

Rel temporizado a la conexin o al trabajo

Cuando los rels temporizados a la conexin o al trabajo reciben tensin en su bobina, cambia la posicin de sus contactos tras un tiempo determinado. Sin embargo, una vez que ha cesado dicha tensin, la vuelta a la posicin de reposo se realiza de manera instantnea.

La regulacin del tiempo suele hacerse mediante un dispositi-vo que gira sobre una graduacin en forma circular incorpo-rada en la parte superior del rel. En la Figura 5.22 podemos ver la imagen de un rel temporizado a la conexin.

El rel va provisto de un contacto conmutable o basculante con tres bornes de conexin. Uno de los bornes es comn a ambos contactos. De los otros dos, uno pertenece al con-tacto normalmente cerrado (NC) y otro al abierto (NA).

Rel temporizado a la desconexin o al reposo

En un rel temporizado a la desconexin o al reposo, cuando la bobina recibe tensin, se produce inmediatamente el cambio de la posicin de sus contactos. Cuando la tensin cesa, debe transcurrir un tiempo previamente regulado antes de recuperar la posicin de reposo. Igual que el temporizado a la conexin, cuenta con una escala graduada en la que se establece la regulacin del tiempo con el mismo nmero y forma de los contactos.

Rel temporizador neumtico

Un rel con temporizacin neumtica puede estar constituido por diferentes contactos, dependiendo del tipo y del fabricante: contactos NANC o NA + NC, contactos instan-tneos NA o NC, etc. La regulacin del tiempo puede ajustarse por medio de un tornillo que lleva en el frontal (Fig. 5.23).

En este sistema, la temporizacin se obtiene por corriente de aire que recorre un surco de longitud regulable. El aire se recicla y se filtra, permitiendo con ello que el funciona-miento no se vea afectado por poluciones ambientales.

Al igual que en los anteriores tipos, existen rels neumticos temporizados a la conexin y temporizados al reposo.

En la Figura 5.24 se explica el principio de funcionamiento de un rel neumtico tem-porizado al reposo de la casa Telemecanique:

1. Se activa el rel. Al cerrarse, el circuito magntico comprime el resorte A y la membra-na. El aire de la cmara B se expulsa a la cmara C por el orificio D, que se abre brevemente. El contacto bascula instantneamente.

Los rels estn fabricados para controlar intensidades pequeas, o al menos no tan altas como otros componentes, pero deben cumplir sin fallos su funcin den-tro del esquema, ya que el buen funcionamiento del equipo, el control de tiempo, el respeto de la secuencia de marcha y otros tipos de circunstancias depen-den de su fiabilidad.

Impor tante

Los temporizadores neumticos no estn indicados para manio-bras cuyo ciclo de repeticin sea muy breve o frecuente.

Ten cuidado

Fig. 5.22. Rel temporizado.

Fig. 5.23. Temporizador de tipo neumtico.

95

5Aparatos de mando, regulacin y control. Rels2. Comienza a contar el tiempo. Al abrirse el circuito magntico de control, el resorte

A repele la membrana y crea una depresin en la cmara B. El aire de la cmara C vuelve a la cmara B a travs de un filtro de metal sintetizado. Su velocidad se regula mediante un surco de longitud variable practicado entre dos discos. La tem-porizacin es el resultado de la variacin de posicin relativa de los dos discos que se obtiene por medio del tornillo de regulacin.

3. Fin de la temporizacin. Al finalizar el tiempo regulado, el contacto bascula y vuelve a su posicin inicial.

(1)(2)

(1)(2)

(1)(2)

Cmara B

Dedo del circuito magntico

Orificio DMembranaCmara CResorte motor A

Surco del disco fijo

Entrada de aire

Surco del disco mvil

Salida de aire

Filtro (1) Tiempo corto(2) Tiempo largo

Contacto

Fig. 5.24. Esquema de funcionamiento de un rel neumtico temporizado al reposo de la casa Telemecanique.

Temporizador electrnicoLa instalacin de los temporizadores electrnicos (Fig. 5.25) se ha impuesto dentro de los equipos de automatismos. Utilizando un circuito electrnico de pequeo consumo, se obtiene un contador programable. La programacin se realiza por medio de un poten-cimetro colocado en la parte frontal del aparato.

En los modelos ms habituales, la corriente de salida del circuito electrnico alimenta, a su vez, un rel equipado de contactos NA/NC que funcionan igual que en los casos anteriores.

Relojes horariosLos rels que hemos citado son adecuados cuando los tiempos no superan varios mi-nutos. El problema se plante ante la necesidad de disponer de tiempos de actuacin superiores que los anteriores rels no cubran. Se solucion con la aparicin de relojes horarios, es decir, rels temporizados mediante motor asncrono que pueden determinar tiempos desde segundos a horas.

El motor pone en marcha un dispositivo de relojera por medio de un embrague. El tiempo se regula, y una vez transcurrido, el embrague acciona un contacto que cierra o abre el circuito. Hoy en da se ha impuesto el empleo de relojes horarios cuyo meca-nismo es de tipo electrnico (Fig. 5.26).

5.5. Tipos de proteccionesLos receptores elctricos pueden ser el origen de un gran nmero de incidentes mecni-cos o elctricos. Con el fin de evitar que dichos incidentes estropeen los receptores y el equipo que los manda y que hagan extensiva la incidencia a la red o lnea de ali-mentacin, es necesario protegerlos. Esa es la misin de los rels de proteccin, de los seccionadores portafusibles y de los interruptores de seguridad.

Los incidentes de origen mecnico ms corrientes son el bloqueo o sobrecarga corta o prolongada, que provoca el aumento de la intensidad absorbida por el motor y por tanto un calentamiento peligroso de los devanados, y si es prolongada, puede existir riesgo de incendio de los conductores.

4. Cmo pueden ser los contactos, respecto a su funcionamiento, en un rel industrial?

5. Explica cul es el prin-cipio de funcionamiento de un rel.

Act iv idades

Fig. 5.25. Rel temporizado de tipo electrnico.

Fig. 5.26. Reloj horario electrnico.


96

Los de origen elctrico ms corrientes suelen ser la sobretensin, la cada de tensin, el desequilibrio de fase, la falta de fase (todas provocan un aumento de la intensidad que atraviesa los devanados y el circuito de alimentacin) y los cortocircuitos, cuya intensi-dad puede sobrepasar el poder de corte del propio contactor. Un aparato de proteccin tiene como misin, en esos momentos, preservar la lnea y el rgano de mando (por ejemplo el contactor) por encima de sus lmites.El elemento de proteccin debe permitir el arranque del motor, aunque durante este proceso el valor de la intensidad es muy superior a la normal de servicio y debe actuar deteniendo el funcionamiento del motor cuando el valor de la intensidad aumenta, de forma prolongada, por encima de la intensidad nominal.La proteccin de los equipos pasa generalmente por cuatro funciones bsicas: el sec-cionamiento, la proteccin contra los cortocircuitos o contra las sobrecargas y la con-mutacin.Existen diferentes tipos de proteccin utilizados en los equipos automticos por contac-tores: Los rels trmicos, sondas de termistancias y rels magnetotrmicos, que se emplean para

proteger los equipos de las pequeas sobrecargas prolongadas. Los rels magnetotrmicos y los electromagnticos estn indicados para las proteccio-

nes de sobrecargas ms grandes. Los fusibles, seccionadores dotados de portafusibles, guardamotores de alto poder de

corte y los interruptores de seguridad se utilizan para protegerse de los cortocircuitos. Para proteger la falta de una fase en los motores trifsicos se utilizan los rels trmicos

diferenciales o seccionadores con dispositivo apropiado. Los seccionadores e interruptores de seguridad protegen a las personas ante la posibi-

lidad de contactos eventuales con partes en tensin. La falta de tensin se previene utilizando contactores con autoalimentacin o rels de

medida. Estos ltimos se emplean tambin para la proteccin de mxima y mnima intensidad.

Para manipular las instalaciones o las mquinas y sus respectivos equipos elctricos con total seguridad, es necesario disponer de medios que permitan aislar elctricamente de la red de alimentacin general. Esta funcin, llamada seccionamiento, se realiza por medio de seccionadores o interruptores seccionadores, aunque a veces esta funcin est incluida dentro de equipos o aparatos de funciones mltiples.

6. Cules son las cuatro funciones bsicas de proteccin de las instalaciones?

Act iv idades

A. Proteccin contra los cortocircuitos

El cortocircuito es un incidente elctrico producido por accidente o de forma intencio-nada y consiste en establecer un contacto directo entre dos puntos con potenciales elctricos distintos.

El cortocircuito puede darse:

En corriente alterna (CA): por unin entre fases, entre fase y neutro o entre fases y masa conductora.

En corriente continua (CC): entre los dos polos o entre la masa y el polo aislado.

El cortocircuito trae como consecuencia un aumento considerable de corriente. Esta genera efectos electrodinmicos y trmicos que pueden daar gravemente el equipo,

El cortocircuito trae como conse-cuencia un aumento considera-ble de corriente, que en milsi-mas de segundo puede alcanzar un valor cien veces superior al valor de la corriente de uso.

Ten cuidado

El seccionamiento consiste en aislar elctricamente una instala-cin de su red de alimentacin, segn establecen las normas de seguridad a este respecto.

VocabularioA

97

5Aparatos de mando, regulacin y control. Relslos cables y los elementos situados en la misma lnea por delante del punto donde se produce el cortocircuito. Por lo tanto, es preciso utilizar dispositivos de proteccin que detecten el fallo e interrumpan el circuito rpidamente, a ser posible antes de que la corriente alcance su valor mximo.Estos dispositivos pueden ser fusibles, disyuntores motor magnticos, aparatos de fun-ciones mltiples o dispositivos de proteccin contra funcionamiento en dos fases.

Fusibles

Un fusible es un elemento de la instalacin que, deliberadamente, se hace ms dbil para que en caso de producirse un cortocircuito interrumpa la corriente en ese punto, evitando as que puedan daarse otros lugares de la instalacin, con lo cual se asegura la proteccin en cada una de las fases.Tienen un poder de corte importante y no ocupan mucho espacio (Fig. 5.27). Se clasifi-can en dos tipos: distribucin y motor. Distribucin o de tipo gG. Permiten a la vez una doble proteccin: contra los cortocir-

cuitos y contra las sobrecargas en aquellos circuitos en los que el valor de las puntas de intensidad no son importantes.

El calibre del cartucho debe tener el valor inmediatamente superior al de la intensidad consumida, a plena carga, del circuito que protege. La seccin de los conductores han de soportar dicha intensidad.

Motor o de tipo aM. Solamente protegen la instalacin de cortocircuitos en los casos en que los aparatos tengan que soportar puntas de intensidad elevadas, como las derivadas de mquinas elctricas.

En estos casos es conveniente dotar al equipo de otra proteccin adicional contra las sobrecargas si se comprueba que el valor de la intensidad no es tan elevado como para hacer saltar los fusibles. Se da la circunstancia de que aunque un cartucho fusible est sometido a una intensidad dos o tres veces superior a su calibracin, se calienta pero no se funde. Tambin en este caso, el calibrado del cartucho debe ser de un valor inmediatamente superior al de la corriente de plena carga del circuito que hay que proteger.

Disyuntores motor magnticos

Un disyuntor motor magntico es un dispositivo de proteccin contra los cortocircuitos con corte omnipolar, es decir, por apertura de todos los polos. Normalmente cumplen con lo establecido en la norma UNE IEC 947 sobre seccionamiento de las instalaciones.

En muchas ocasiones, estos aparatos se asocian con un contactor y un rel de protec-cin trmica para formar un arrancador o guardamotor.

Aparatos de funciones mltiples

Algunos aparatos de funciones mltiples pueden reunir en un nico aparato todas o parte de las cuatro funciones bsicas de un arrancador protector. La combinacin de dispositivos ofrece numerosas ventajas: simplificar el cableado, reducir las dimensiones de los equipos, facilitar las reparaciones y el mantenimiento, y utilizar menos piezas de repuesto.

Dispositivos de proteccin contra funcionamiento en dos fases

Un dispositivo de proteccin contra funcionamiento en dos fases es un elemento que pue-de instalarse en un portafusibles multipolar o en un seccionador portafusibles. Para su funcionamiento requiere el uso de fusibles con percutor o con indicador de haberse fundido.

Un aparato de funciones mlti-ples es aquel que rene ms de una de las cuatro funciones bsi-cas establecidas para la protec-cin de las instalaciones.

Vocabulario A

Un corte omnipolar es la des-conexin de todas las fases o polos de alimentacin de la instalacin.

Vocabulario A

Fig. 5.27. Fusibles de diferentes tipos y tamaos.


98

Dispone de un mecanismo que se acciona cuando se funde uno de los fusibles. Esta circunstancia activa la apertura de un contacto conectado, en serie, con la bobina del contactor. De este modo, queda garantizada la parada del contactor.

B. Proteccin contra las sobrecargasLas sobrecargas consisten en el aumento de la corriente absorbida por el motor, lo que provoca un calentamiento excesivo del mismo. Cualquier motor en condiciones norma-les de trabajo sufre un calentamiento como consecuencia de ste. Ahora bien, ese ca-lentamiento debe estar dentro de unos lmites razonables para que no se vean afectados los aislamientos internos.Cuando un motor tiene que trabajar en ambientes en el que la temperatura es muy elevada, la temperatura del propio motor se ve incrementada en funcin de la tempe-ratura ambiental, con lo que la suma de ambas podra dar lugar a un calentamiento excesivo. No todos los motores elctricos estn preparados para trabajar en ambientes con temperaturas elevadas: depende del tipo de aislamiento elctrico empleado en su construccin. Si el motor no est preparado, los aislamientos se deteriorarn ms rpi-damente, acortando su vida til.Si la temperatura de funcionamiento de un motor sobrepasa de forma continuada en 10 C la establecida para el tipo de aislamiento que posee, la vida til del motor se re-duce un 50 %. Podemos deducir, pues, que resulta imprescindible una buena proteccin contra las sobrecargas, para: Evitar que los motores funcionen en circunstancias anormales, ya que provocan un

calentamiento excesivo y reducen por ello su tiempo de vida. Eliminar paradas indeseadas o imprevistas, lo que permite un funcionamiento normal

de las instalaciones. Hacer que la vuelta al funcionamiento normal de un motor tras un disparo de protec-

cin sea lo ms rpida posible, manteniendo las condiciones de seguridad, tanto de los equipos como de las personas.

C. Rels de intensidad o rel trmico

Los rels de intensidad (Fig. 5.28), tambin llamados rels trmicos, se utilizan para proteger las mquinas contra sobrecargas prolongadas.

Pueden emplearse tanto en CA como en CC y su funcionamiento tiene efecto cuando el valor de la intensidad que recorre el circuito est por encima de la intensidad nominal de la mquina, sin llegar a ser elevado, pero mantenindose durante cierto tiempo.Los rels de intensidad pueden ser de dos tipos: Tripolares, que pueden utilizarse en corriente trifsica, bifsica y monofsica. Diferenciales, que detectan un desequilibrio entre fases, o un fallo o corte de alguna

de ellas, como ocurre cuando funde un fusible y un motor trifsico permanece funcio-nando en dos fases.

Principio de un rel de intensidad o trmicoEl principio de funcionamiento de un rel de intensidad se basa en la curvatura que experimenta una lmina bimetlica (Fig. 5.29) como consecuencia del calentamiento. Esta circunstancia se aprovecha para mover un contacto.

Rel de intensidad trmico trifsico

Un rel de intensidad trmico trifsico est compuesto de tres lminas (una por fase, co-nectadas en serie con ellas), constituidas cada una por dos metales con coeficientes de dilatacin diferentes, soldados entre s (Fig. 5.30).

Fig. 5.28. Rel de intensidad.

Las lminas bimetlicas de los rels de intensidad poseen un coeficiente de dilatacin por temperatura muy diferente, de forma tal que al paso de la corriente una dilata ms que la otra, lo que hace que se curve en el sentido de la de mayor coeficiente, provocando la aper-tura del contacto.

Impor tante

Un motor cuyo bobinado est preparado para soportar en condiciones normales una tem-peratura de 90 C y tiene cal-culada una vida de dos aos; si soportara de forma continuada una temperatura de 100 C, se acortara su tiempo de vida a la mitad, es decir, un ao.

Ejemplos

99

5Aparatos de mando, regulacin y control. RelsUn arrollamiento calefactor, conectado en serie en cada fase del motor y cuya seccin est construida en funcin de la intensidad que hay que controlar, est arrollado sobre cada bimetal y provoca su deformacin por dilatacin.La corriente absorbida por el motor calienta el arrollamiento calefactor, haciendo que las lminas se deformen en mayor o menor grado segn la intensidad de dicha corrien-te. Dicha deformacin provoca a su vez el movimiento de un elemento que va unido al dispositivo de disparo.Si la intensidad absorbida por el receptor aumenta a causa de un incidente, los bimeta-les van deformndose poco a poco y accionan el dispositivo diferencial, provocando un desplazamiento y la apertura del contacto. El calentamiento va deformando las lminas con lentitud, pero cuando la deformacin llega al mximo, la apertura del contacto se realiza de forma brusca.El rel cuenta con un contacto NC, que va intercalado en el circuito de la bobina del contactor (Fig. 5.31), y otro contacto NA que, al contrario del anterior, se cierra cuando se produce el disparo, lo que se utiliza como contacto de sealizacin de dicho dispa-ro. El rel no recupera la posicin de reposo, lo que se conoce como rearme, hasta que los bimetales se han enfriado.Un dispositivo de regulacin es el encargado de establecer la intensidad seleccionada sobre el rel y de la temperatura ambiente del lugar donde est.

Un rel trmico no protege con-tra los cortocircuitos, sino que est preparado para la pro-teccin contra las sobrecargas prolongadas de los motores.

Impor tante

Rel trmico diferencial

El rel trmico diferencial (Fig. 5.32) es un aparato encargado de realizar la parada de un equipo cuando detecta que el valor de las intensidades que recorren cada una de las lminas bimetlicas que componen sus contactos no son iguales entre s por alguna circunstancia.

La diferencia del valor de las intensidades se conoce como desequilibrio de fases. La rapidez a la hora de efectuar el disparo depende del valor de dicha diferencia. As, ser ms rpido cuanto mayor sea dicha diferencia.

Este tipo de rel no est indicado para circuitos trifsicos que tienen que alimentar receptores monofsicos. Adems, los equipos provistos de estos rels deben estar pro-tegidos con fusibles que acten en caso de cortocircuitos.

Podemos decir, sin miedo a equivocarnos, que un porcentaje muy elevado de motores se quema como consecuencia de que les falta una fase, a pesar de ir protegidos por un rel de intensidad apropiado y que est correctamente regulado.

Esto es debido a que, segn las normas establecidas, un rel trmico debe soportar la intensidad nominal del motor a plena carga, adems de un incremento del 50 % de esta si la duracin es inferior a un minuto, y de una sobrecarga del 20 % durante un periodo de tiempo inferior a dos minutos.

Fig. 5.29. Comportamiento de la lmina bimetlica.

Fig. 5.30. Forma del contacto de un rel de intensidad.

Fig. 5.31. Funcionamiento del contacto auxiliar de un rel de intensidad como consecuencia del calentamiento de la lmina bimetlica.

Fig. 5.32. Imagen de un rel trmico diferencial.


100

D. Las sondas de termistancias PTC

Una termistancia es una resistencia que modifica su valor en funcin de la temperatu-ra. Es un sistema de proteccin contra sobrecargas pequeas, pero persistentes, que trabaja controlando la temperatura de los devanados del motor.

Est formado por un dispositivo (Fig. 5.33) al que van unidas las sondas de termistancias. Estas van colocadas en los propios devanados del esttor del motor. El incremento de la temperatura en el bobi-nado hace aumentar el valor de la resistencia en funcin de dicha temperatura.El conjunto se complementa con un rel que mueve un contacto auxiliar, intercalado en el circuito de mando, que es sensible a la variacin de la resistencia de las sondas (Fig. 5.34), es decir, al calentamiento de bobinado del motor. Cuando detecta el aumento del valor de la resistencia, ordena el cambio de estado de los contactos de salida. Con este conjunto, el motor queda protegido contra calentamientos, sea cual sea la causa que los origine.En funcin del tipo de sondas, este modo de proteccin puede activar una alarma sin detener la mquina si la temperatura de las sondas es inferior a la mxima fijada para el receptor protegido, o detenerla si la temperatura llega a la mxima.

Supongamos que tenemos un motor trifsico conectado en tringulo, y que por el rel circulan 24 A, por lo que est regulado a 24 A. La intensidad por fase equivale a la intensidad de la lnea dividida por :

Si sustituimos valores, tendremos que:

Esta es la intensidad que soporta el bobinado a plena carga.En el supuesto de que falte una de las fases y la intensidad de la lnea contine siendo de 24 A, la intensidad en las fases sera: Por las bobinas que quedan en serie, a consecuencia de la falta de una fase:

Segn esto, las dos fases del bobinado soportan una intensidad inferior a la nominal. Por la bobina a la que no le falta ninguna fase:

El bobinado est soportando una intensidad un 15 % superior a la nominal, lo que puede provocar un calentamiento. Si en este caso la intensidad de la lnea se elevara en un 10 %, es decir, a 26,4 A, el rel trmico no disparara, pero veamos lo que ocurrira en los bobinados: En el primer caso pasara a ser 8 A 1,1 = 8,8 A, por lo que seguira funcionando por debajo de la intensidad

nominal. En el segundo caso: IF = 16 A 1,1 = 17,6 A; es decir, un 27 % superior a la nominal, con lo que el motor se quemara

sin que el rel trmico actuara.

Caso prct ico 1

IFL=

1

3

I AF = =243

13 8,

I IF L= = =.13

243

8

I IF L= = =. .23

24 23

16

Para utilizar una proteccin por termistancia es necesario que las sondas se hayan incorporado a los bobinados durante el proce-so de fabricacin del motor o al realizarse un rebobinado.

Adems, la proteccin por termis-tancia es aplicable a cualquier aparato que pueda llevarla aco-plada y no solo a mquinas elc-tricas. Es decir, puede utilizarse para controlar el calentamiento de los elementos mecnicos de los motores o dems aparatos que admitan sondas: cojinetes, fluidos de refrigeracin, etctera.

Impor tante

Fig. 5.33. Dispositivo para acoplamiento de una sonda de termistancia.

A

A

A

3

101

5Aparatos de mando, regulacin y control. RelsLa proteccin de los cables de alimentacin al receptor no queda asegurada por el dispositivo de sondas PTC, ya que a este sistema no le afecta para nada la intensidad absorbida por el circuito. As pues, se hace necesario montar una proteccin del circuito de alimentacin, como puede ser un rel trmico.

7. Define lo que conocemos como una termistancia.

8. Cundo puede acoplarse al esttor un sistema de proteccin por termistancias?

Act iv idades

E. Rels electromagnticos de mxima intensidad

Los rels electromagnticos de mxima intensidad son elementos destinados a la pro-teccin contra las sobrecargas producidas por puntas de intensidad frecuentes, como ocurre con los arranques de motores de anillos de las mquinas de elevacin.

El rel est constituido por un circuito magntico con una parte fija y otra mvil, una bo-bina y unos contactos auxiliares NA+NC. Va provisto de un mecanismo de regulacin que acta sobre el entrehierro y de unos bornes de conexin.La seccin de la bobina debe ser la adecuada para la intensidad que debe recorrerla y se conecta a una de las fases del receptor. Un contacto cerrado est conectado en el circuito de alimentacin de la bobina del contactor principal, y al abrirse se produce la parada del contactor, cortando la alimentacin de corriente.

F. Conjunto fusibles-seccionador-contactor-rel trmicoEn un conjunto fusibles-seccionador-contactor-rel trmico, los fusibles o elemento similar son los encargados de establecer el corte en la alimentacin cuando se produce un cortocircuito.Para evitar que el motor pueda seguir funcionando con la ausencia de alguna de las fases en el seccionador, se acopla en este un dispositivo de proteccin contra el fun-cionamiento en dos fases. Cuando se funde un fusible, hace que el contactor se abra inmediatamente, provocando el corte instantneo y omnipolar del circuito.El seccionador, adems, es el encargado de establecer el corte total del circuito cuando el valor de la intensidad se ve incrementado sin hacer que el rel trmico acte, garan-tizando as la proteccin del motor.Si la instalacin no est provista del dispositivo que detecte la falta de un fusible, el rel debe ser del tipo de proteccin contra desequilibrio de fase (Fig. 5.35); as, la falta de una conlleva, gracias al rel trmico, la parada del contactor. Para formar un equipo que fun-cione as, la instalacin debe someterse a un estudio minucioso con el fin de elegir los componentes que permitan la proteccin total del equipo.

G. Conjunto disyuntor magntico-contactor-rel trmicoUn conjunto disyuntor magntico-contactor-rel trmico garantiza la proteccin contra los cortocircuitos, sobrecargas y contra la marcha en dos fases.El disyuntor magntico protege el circuito contra los cortocircuitos mediante corte omni-polar y los contactos indirectos.Este conjunto presenta el inconveniente de que el poder de corte del disyuntor es inferior al de los fusibles, por lo que cuando se producen cortocircuitos, a veces hay que cam-biar el contactor, el rel trmico, o ambos, porque se han estropeado.Para garantizar la total proteccin del motor, el rel trmico debe compensarse en fun-cin de la temperatura y al mismo tiempo dotarlo de un dispositivo de proteccin contra desequilibrio entre fases.

Fig. 5.36. Conjunto de contactor-disyuntor con proteccin magnetotrmica.

Fig. 5.35. Conjunto seccionador-contactor con proteccin trmica.

Fig. 5.34. Rel para proteccin trmica por sonda de termistancia.


102

H. Conjunto disyuntor-motor-contactorEl conjunto disyuntor-motor-contactor (Fig. 5.37) se monta con disparadores trmicos y magnticos. El disparador trmico del disyuntor garantiza la proteccin del motor con-tra las sobrecargas. De la proteccin contra los cortocircuitos se encarga el disyuntor con un alto poder de corte.Las caractersticas de funcionamiento de los dispositivos de proteccin conectados en serie deben ser objeto de estudio, para que cuando se produzca un fallo en cualquier punto de la instalacin, se solucione con el dispositivo de proteccin ms cercano (por encima) a ese punto. As, se consigue que las consecuencias de un fallo solo afecten a la parte de la instalacin donde se ha producido.

I. Conjunto disyuntor-motor-magnetotrmicoEl conjunto disyuntor-motor-magnetotrmico es un equipo de control y proteccin por corte omnipolar. Un disparador magnetotrmico tripolar incorporado al aparato prote-ge contra cortocircuitos por medio de los elementos magnticos y contra sobrecargas dbiles y prolongadas por los elementos trmicos.Normalmente se utiliza para el control local de motores. Acoplando un dispositivo de disparo por mnima tensin o de emisin de tensin, puede efectuar el disparo a distan-cia del disyuntor motor. Resulta un aparato idneo para mquinas pequeas.Su instalacin puede complementarse con contactos auxiliares instantneos, que pueden ser reversibles NC o NA, que se utilizan para la sealizacin del estado marcha o paro, de dis-paro magntico o trmico, o disparo por mnima tensin. En este caso impide que el receptor vuelva a ponerse en marcha inesperadamente despus de un corte de alimentacin de red.

Fig. 5.37. Conjunto disyuntor-motor-contactor.

Dispositivos de proteccin

Proteccin contra las sobrecargas Proteccin contra los

cortocircuitos

Proteccin del personal, aislamiento

Proteccin contra el funcionamiento

monofsico

Proteccin de motores

de gran inerciaLnea Receptor

Fusibles gG S No S S No No

Fusibles aM No S S S No No

Seccionadores* No No No S No No

Seccionadores portafusibles gG* S No S S S** No

Seccionadores portafusibles aM* No S S S S** No

Interruptores- seccionadores No No No S No No

Disyuntores magnetotrmicos GB2 S No S S No No

Rels trmicos S S, proteccin indirecta No No S No, salvo TC saturables

Dispositivos de sondas No S, proteccin directa No No S S

Rels magnticos RMI S*** Fuertes sobrecargasS***, fuertes sobre-cargas S*** No No No

Disyuntores-motores S S, proteccin indirecta S S, en determinadas condiciones S, magnetotrmicos No

Disyuntores magnticos No No S No No No

Contactores-disyuntores S S, proteccin indirecta S S S S

Contactores-disyuntores de instalacin S S, salvo motores S S No No

* Estos aparatos deben funcionar en vaco y no en carga.** En caso de que la fusin de un fusible provoque un funcionamiento monofsico y el aparato disponga de una proteccin contra el funcionamiento monofsico.*** En caso de asociacin con un contactor con un poder de corte suficiente.

Tabla 5.1. Cuadro resumen de protecciones.

103

Aparatos de mando, regulacin y control. Rels 5

Sntesis

Auxiliares

Mando

Permanente

Pulsadores de llave

Selectores

Conmutadores

Interruptores

Instantneo Pulsadores

Ciclos o secuencias

Regulacin y control Nivel Presostatos (subida de presin)

Vacuostatos (bajada de presin)

Temperatura

Presin

ModularesInductivos

Fotoelctricos

ModularesCapacitivosDetectores

Rels

Instantneo

Funcionamiento Neumtico

Electrnico

Relojes horarios

Temporizado

Al trabajo (o a la conexin)

ConexinAl reposo (o a la desconexin)

Tipos

de proteccin

Fusibles

Proteccin contra funcionamiento en dos fases

CortocircuitosDisyuntor motor magntico

Aparatos de funciones mltiples

Rel electromagntico de mxima intensidad

Sondas de termistancias PTC

Conjunto disyuntor-motor-magnetotrmico

Conjunto disyuntor-magntico-contactor-rel trmico

Conjunto disyuntor magntico-contactor

Conjunto fusibles-seccionador-contactor-rel trmico

Rels de intensidad o rel trmico

Sobrecargas

ParticularesPedales

Combinadores Modulares

Emergencia o de seta

Cajas de pulsadores

Teclados Automatismo programado

Sealizacin Pilotos y displays

Varios


104

Test de repaso

1. Un pulsador es un aparato de:

a) Mando permanente.

b) Mando instantneo.

c) Programacin.

d) Ninguno de ellos.

2. Un presostato y un vacuostato se diferencian entre s en:

a) No hay diferencia, los dos sirven para lo mismo.

b) El presostato controla la bajada de presin y el vacuostato la subida.

c) El presostato controla la subida de presin y el vacuostato la bajada.

d) Los dos controlan la subida o bajada.

3. Si decimos que un pulsador de emergencia lleva un enclavamiento para que puedan quedar fijados al actuar sobre ellos, podemos calificarlos como:

a) Aparato auxiliar.

b) Interruptor de posicin.

c) Mando permanente.

d) Mando instantneo.

4. En toda instalacin de contactores que se pone en mar-cha mediante un mando permanente ha de colocarse un contacto de mantenimiento:

a) Siempre.

b) Nunca.

c) Depende.

d) En caso de necesidad.

5. Un sistema de deteccin fotoelctrico de barrera est indicado para:

a) Distancia cortas.

b) Distancias medias.

c) Es muy utilizada.

d) Distancias largas.

6. Cuando decimos que un pulsador es de desconexin-conexin, entendemos que est formado por contactos que son:

a) Uno cerrado y otro abierto.

b) Dos cerrados.

c) Dos abiertos.

d) Conjunto modular.

7. Un rel neumtico es aconsejable:

a) Para cualquier tipo de instalacin de automa-tismo.

b) Cuando el funcionamiento no es frecuente.

c) En instalaciones que lleven aire de refrigeracin.

d) Para aliviar al de intensidad en algunos casos.

8. Una resistencia que vara en funcin de la temperatura se llama:

a) Impedancia.

b) Tolerancia.

c) Inductancia.

d) Termistancia.

9. El rgano encargado de proteger los motores cuando le falta una fase es:

a) El rel de intensidad trmico.

b) El rel de control de fases.

c) El rel trmico diferencial.

d) El rel de secuencia.

10. El conjunto disyuntor-motor-contactor, en automatis-mos, protege contra:

a) Sobrecargas.

b) Cortocircuitos.

c) Ambas dos.

d) Ninguna de ellas.

Comprueba tu aprendizaje

1. Aparatos de mando, control y regulacin

1. Cmo pueden ser y cmo funcionan los pulsa-dores de emergencia?

2. Cmo se soluciona el problema que plantea un mando instantneo para que no deje de funcionar la instalacin al soltar el pulsador de marcha?

3. Cules son los principales campos de aplica-cin de los pulsadores de llave?

4. Haz una relacin de los distintos sistemas de detectores fotoelctricos.

5. Enumera las partes constitutivas de un interrup-tor de control de nivel y cul es su utilidad.

6. Cuando se habla de contactos abiertos o cerra-dos, qu debemos entender?

7. Indica las aplicaciones y la necesidad de implantar los teclados como elementos de mando de las instalaciones.

8. Enumera los tipos de contactos que pueden lle-var los pulsadores dobles.

9. Qu entiendes por un elemento de mando que se dice que es modular?

10. Explica cada una de las distintas aplicaciones que pueden tener los termostatos.

11. Qu problema plantean los sistemas de detec-cin de proximidad?

12. Explica el funcionamiento y aplicaciones de un sistema de detectores fotoelctricos de barrera.

13. Cuando es necesario vigilar parmetros con mayor precisin que la que dan los pilotos, qu podemos utilizar?

14. Explica el funcionamiento y aplicaciones de un sistema rflex de detectores fotoelctricos.

15. Las cajas de pulsadores colgantes que nece-sitaban cables para transmitir las rdenes de mando planteaban un problema, cul era ese problema y cmo se ha solucionado?

16. Existe un dispositivo encargado de controlar una bajada de presin. Di de qu aparato se trata y de qu forma realiza su trabajo.

17. Explica el funcionamiento y aplicaciones de un sistema de detectores fotoelctricos de barrera.

2. Rels. Funcionamiento y tipos

18. Comenta el funcionamiento de un rel tempori-zado a la conexin.

19. Qu es y cmo funciona un rel electromag-ntico de mxima intensidad?

20. Cmo funciona un rel temporizado a la des-conexin?

21. Indica la diferencia que hay entre un rel neu-mtico y uno electrnico.

22. Enumera algunas ventajas de la utilizacin del conjunto disyuntor-motor-contactor en automatis-mos.

23. Podras decir para qu tipo de instalaciones no estn indicados los rels temporizados de tipo neumtico?

24. Explica para qu se utilizan los fusibles deno-minados de distribucin.

3. Incidencias y dispositivos de proteccin

25. Explica qu es y cmo se realiza una parada de emergencia actuando sobre el mando.

26. Explica el funcionamiento de una proteccin por termistancias (PTC).

27. Cmo funciona un rel trmico? Qu condi-ciones deben soportar los rels trmicos.

28. Enumera algunas de las incidencias cuyo ori-gen sea de tipo elctrico que pueden aparecer en un motor elctrico.

29. Explica brevemente en qu consiste la protec-cin de un motor contra el funcionamiento en dos fases.

30. Enumera algunas de las incidencias cuyo ori-gen sea de tipo mecnico que pueden apare-cer en un motor elctrico.

31. Se puede decir que todos los motores elc-tricos pueden funcionar, sin problemas, en un ambiente con temperaturas elevadas?

32. En electricidad, qu se entiende por un corto-circuito?

33. Si decimos que una sonda de termistancia nos puede proporcionar una alarma o una parada a voluntad, es correcto? Razona tu respuesta.

105



106

Prct ica f inal

P8. Puesta en marcha de motor III adosado a una mquina considerada peligrosa

Conocimientos generales

Se nos ha encargado la instalacin de un motor que mue-ve una mquina mediante un contactor. Como circunstan-cia especial, se nos dice que la mquina presenta un gran peligro para las manos del operario durante un determi-nado tiempo o recorrido. Por tanto, es necesario que en el transcurso de ese tiempo el operario mantenga las manos fuera de la zona de peligro. Se decide, por tanto, que el contactor sea gobernado por dos pulsadores, que manten-drn ocupadas las dos manos durante la fase de peligro.

Cuando transcurra dicho tiempo de peligro, el operario podr soltar ambas manos y la mquina seguir funcio-nando.

Para realizar este tipo de instalacin siguiendo las normas establecidas al respecto, los dos pulsadores de marcha se distribuirn de forma que impidan que el operario pueda manejarlos utilizando una sola mano o se valga de algn elemento complementario que pudiera sustituir a la segun-da mano, ya que si soltase una de estas la mquina se pa-rara. As, la mquina llevar dos pulsadores de marcha independientes entre s y un pulsador de paro (M-P-M).

Circuito de mando

Como se indica en las normas que se vieron en la Unidad 2, y a pesar de haber mencionado en este ejercicio el tiempo, los rels temporizados no pueden utilizarse como elementos encargados de limitar los desplazamientos de rganos de la instalacin o mquina. Solo se emplearn como elementos encargados de definir tiempos. Por esta razn hemos de re-currir al uso de interruptores o detectores de posicin (Apar-tado 5.1 G).

As, se situar un interruptor de posicin en la zona en la que ya ha pasado el peligro, con el fin de que acte sobre un rel instantneo que a partir de ese momento servir de mantenimiento de la instalacin de manera que se puedan soltar los pulsadores.

El funcionamiento es el siguiente: con tensin en la red para la puesta en marcha del contactor y por tanto del motor, deben accionarse a la vez los dos pulsadores de marcha, M1 y M2, de modo que reciba tensin la bobina del contactor. Cuando el contactor cierra sus contactos, se pone en marcha el motor.

Como hemos dicho, la instalacin de los pulsadores debe ha-cerse de forma que si se soltara uno, la mquina se parara.

Cuando el mvil llega al punto donde ya ha pasado el peligro, se acciona el interruptor de posicin que conecta un rel instantneo que se encarga de hacer el manteni-miento del contactor y el suyo propio para que el motor contine en marcha. En este momento el operario puede soltar ambos pulsadores y la mquina contina en mar-cha. Una lmpara de sealizacin debidamente conec-tada nos indicar cundo puede el operario separar las manos de los pulsadores. La parada de la mquina se efecta accionando el pulsador P o por falta de tensin en la red.

Circuito de potencia

Continuamos con el mismo circuito de potencia que em-pleamos en la prctica de la Unidad 4.

Materiales necesarios

Un contactor III, con bobina ajustada a la tensin exis-tente en el taller.

Un rel de intensidad trmico III adecuado al contactor.

Tres fusibles unipolares para el circuito de potencia, o magnetotrmico III.

Un fusible unipolar para el circuito de mando.

Dos pulsadores de marcha, M1 y M2, y uno de paro, P.

Un piloto de sealizacin de la tensin utilizada en el circuito de mando.

Un rel instantneo de al menos un contacto NA y bobi-na adecuada a la tensin del taller.

Un interruptor de posicin.

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Fig. 1. Enlace para crear un blog.

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Fig. 2. Asignando un nombre al blog.

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Fig. 3. Eligiendo una plantilla para el blog.


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P9. Mando de motor III de forma manual o automtica mediante reloj


Queremos realizar la instalacin de un motor que puede funcionar de forma manual o automtica, a voluntad del encargado del mismo. Para la eleccin del sistema de fun-cionamiento se ha dispuesto de un selector de dos posicio-nes ms una posicin cero intermedia.

Para conseguir el funcionamiento en automtico se ha pen-sado en un reloj horario que, programado conveniente-mente, ponga en marcha el motor durante el tiempo que se haya previamente establecido. Este motor se arrancar mediante un contactor con rel de intensidad.

Circuito de mando

Como hemos dicho, el elemento de mando es un selector (conmutador unipolar con posicin de cero intermedia) que nos permitir elegir la forma de funcionamiento. Para el manual, bastar con poner el conmutador en la posicin correspondiente de manera que el contactor se ponga en marcha inmediatamente, permaneciendo as hasta llevar de nuevo el selector a la posicin cero (recordemos que los selectores pertenecen a los sistemas de mando permanente, Apartado 5.1 B). El funcionamiento automtico lo realiza una vez seleccionada dicha posicin en el conmutador, siempre dentro de sus posibilidades y de acuerdo con la programacin que se establezca (hora u horas de conexin y paradas en el reloj). En ambos casos, la puesta a cero del conmutador produce la parada del contactor.

El funcionamiento se produce como se explica a continua-cin. Con tensin en la red, al cerrar el conmutador de mando en la posicin manual, le llega tensin directa a la bobina del contactor. Se pone en marcha el motor. La parada se produce al situar el conmutador de nuevo en la posicin de cero.

Si se pone el conmutador en la posicin de automtico, la instalacin quedar preparada para que le llegue tensin a la bobina del contactor cuando el reloj horario cierre su contacto. La parada del contactor, en este caso, puede hacerse de dos formas distintas: la primera y ms lgica

consiste en dejar que lo haga el propio reloj cuando lo indique su programacin. La segunda consiste en poner el conmutador en la posicin cero.

Consideraciones sobre el reloj

Siempre que se utiliza un reloj horario, la alimentacin al acumulador del mismo debe hacerse directamente, es decir, sin pasar por el conmutador selector o elemento de mando. As, aunque el selector est en la posicin cero, el reloj mantendr la hora. Esto hace necesario y conve-niente protegerlo con un fusible calibrado apropiado a dicho acumulador, puesto que con el general de mando solo no estara protegido al ser este de una intensidad superior.

Existen dos tipos de relojes horarios: unos que se paran en el mismo momento en que les falta tensin, denominados sin reserva de hora, y otros que mantienen la hora y la programacin aun faltndoles tensin durante un tiempo li-mitado de horas. El tipo de reloj depender del caso espe-cfico de instalacin. Existen relojes cuya programacin se repite a diario. Si esto no es necesario para el cliente, hay que recurrir a los relojes que permiten programar los das de actuacin y discriminar los dems. Actualmente existe una gran gama de relojes horarios que pueden cubrir las necesidades de la casi la totalidad de usuarios.


El circuito de potencia de esta instalacin es el mismo que el de la prctica anterior.




Tres fusibles unipolares para el circuito de potencia o magnetotrmico III.


Una caja de pulsadores M-P.

Un reloj horario con tensin adecuada a la del taller.


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P10. Puesta en marcha de motor III con seal acstica previa a su entrada en funcionamiento


En circunstancias de peligrosidad de las mquinas, su pues-ta en movimiento no debe realizarse en el mismo momento de accionar su mecanismo de mando, ya que podra ser causa de algn accidente. Una solucin para estos casos es retardar el arranque de la mquina durante un tiempo, aunque este retraso no sera suficiente por s solo; sera necesario, adems, montar dispositivos que avisasen de su puesta en servicio.

Como muestra de este tipo de instalaciones, hemos dis-puesto el presente ejercicio en el que vamos a realizar la instalacin de forma que cuando el operario encargado de la mquina accione el pulsador de marcha, empiece a sonar un timbre sin que la mquina se ponga en funcio-namiento. Transcurrido un tiempo, que se puede ampliar o reducir a voluntad, deja de sonar dicho timbre y empieza a funcionar la mquina.

Circuito de mando

Para poder realizar la instalacin de forma que cumpla con el funcionamiento establecido, adems del contactor, debe utilizarse una serie de aparatos auxiliares.

El primero que se necesita es un rel instantneo (Apar-tado 5.4), que ser el encargado de mantener en tensin los elementos que han de funcionar desde el momento de accionar el pulsador de marcha hasta que la mquina se pone en movimiento. Igualmente hemos de recurrir a un rel temporizado al trabajo o conexin (Apartado 5.4 A), que ser el encargado de marcar el tiempo intermedio en-tre la accin de pulsar y la de movimiento de la mquina.

Por ltimo, necesitamos el elemento que emitir el aviso sonoro, que puede ser un timbre de mayor o menor po-tencia o una bocina o sirena, dependiendo del lugar de ubicacin, el nivel de ruidos, etctera.

El funcionamiento es el siguiente. Alimentados los pulsado-res a travs del fusible de proteccin y del contacto auxi-

liar NC del rel de intensidad, al accionar el pulsador de marcha M, la bobina empieza a recibir tensin de un rel instantneo que debe quedar realimentado a travs de un contacto NA propio y de un NC del contactor que pone en marcha el motor de la mquina.

En paralelo con la bobina del rel instantneo est co-nectada la bobina del rel de tiempo. Empieza a sonar el timbre de alarma. Transcurrido el tiempo de regulacin del rel, al cambiar la posicin de sus contactos y al cerrarse el contacto NA, conecta la bobina del contactor, con lo que se pone en marcha el motor. El contactor, por medio del contacto cerrado NC, deja sin tensin las bobinas del rel instantneo y de tiempo, y deja de sonar el timbre. Para evitar que el contactor se desconecte, tendremos que realimentarlo con un contacto auxiliar propio NA en para-lelo con el dispositivo que lo pone en marcha (el contacto abierto del rel de tiempo), quedando as en marcha el motor. La instalacin permanecer as hasta que se accio-ne el pulsador de paro P.


En esta prctica, al igual que en las anteriores, la alimenta-cin del motor ser una serie entre la alimentacin trifsica, los fusibles, el contactor, el rel de intensidad y el motor.




Un rel instantneo con bobina adecuada a la tensin del taller.

Un rel temporizado a la conexin o al trabajo adecua-do a la tensin del taller.



Una caja de pulsadores M-P.

Un timbre o zumbador de tensin adecuada a la del taller.

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P11. Puesta en marcha y parada de un motor en ciclo repetitivo. Caso 1


Con esta prctica, vamos a entrar en las instalaciones que deben realizar un trabajo repetitivo y sin interrupcin, a no ser que se accione el dispositivo de paro (en este caso un interruptor) u ocurra alguna anormalidad.

Suponemos que se necesita instalar una mquina provista de un motor III que debe funcionar un tiempo, se ha de parar otro, ponerse en marcha nuevamente, y as sucesi-vamente, hasta que se decida pararla accionando el ele-mento de mando.

El funcionamiento consiste, pues, en puestas en marcha y paradas sucesivas sin interrupcin con tiempos regulables a voluntad.

Hemos de tener presente que aqu contamos con dos tiem-pos diferentes: el primero de funcionamiento del motor y el segundo de parada. Para eso debemos contar con dos rels temporizados al trabajo.

Circuito de mando

El circuito de mando, manteniendo todo lo explicado y realizado en los ejercicios anteriores, deber construirse de forma que acte como est especificado.

El ciclo completo de funcionamiento es el siguiente. Par-tiendo de la posicin de reposo de todos los aparatos, al cerrar el interruptor de mando reciben tensin las bobinas del contactor y del rel de tiempo R1. Este rel marca el tiempo de funcionamiento del motor.

Al ser el elemento de mando un interruptor que pertenece a los sistemas de mando permanente, no necesitamos rea-lizar el mantenimiento del contactor.

Cuando transcurre el tiempo al que est regulado el rel R1, el contacto NA conecta la bobina de otro rel de tiem-po R2 y la de un rel instantneo, que es necesario para que el rel R2 siga en tensin, contando el tiempo de pa-rada. El rel instantneo, por medio de un contacto NC, desconecta el contactor y R1. Al cortarle tensin a R1, su

contacto NA vuelve a la posicin inicial. El rel R2 y el instantneo deben permanecer en tensin, para lo cual habr de realizarse su correspondiente mantenimiento.

Cuando transcurre el tiempo, R2 al cerrar el contacto abier-to NA, conecta de nuevo el contactor y la bobina de R1. La entrada en funcionamiento de estos aparatos hace que se desconecten el rel instantneo y R2. Para eso podemos valernos de un contacto NC del contactor.

El tiempo de parada del motor es el mismo que permanece funcionando el rel instantneo. Este ciclo es repetitivo, por lo que la instalacin no se para hasta que se abra de nuevo el interruptor. Todos los tiempos pueden modificarse a voluntad y no tienen por qu ser iguales.

Conviene indicar que en este tipo de instalaciones las co-nexiones de los aparatos se realizan en funcin de las nece-sidades que deben cumplir, y en la mayora de los casos las bobinas se alimentan de unos lugares mientras sus contactos lo hacen de otros.

Debemos hacer constar que en las instalaciones de ciclos repetitivos, mientras unos aparatos trabajan otros deben per-manecer en reposo, para invertirse ms tarde estos estados.


El circuito de potencia vuelve a ser el que venimos utilizan-do en las prcticas anteriores.






Un interruptor unipolar.

Un rel instantneo con bobina a la tensin de red.

Dos rels temporizados al trabajo.


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P12. Puesta en marcha y parada de motor en ciclo repetitivo. Caso 2

Esta prctica tiene como variante respecto a la anterior que el mando ahora no es un interruptor, en este caso se manda desde una caja de pulsadores M-P.

Cuando una instalacin de automatismo se gobierna con man-do permanente, en muchos casos, no necesita contactos de mantenimiento porque la interrupcin del circuito no se realiza hasta que no se abre de nuevo el elemento de mando.

Por el contrario, en los circuitos gobernados desde una caja M-P, como se ha indicado en esta unidad, hemos de pensar en un mantenimiento del circuito, para que el fun-cionamiento no quede interrumpido una vez que se suelta el pulsador M.

El funcionamiento sera:

1. Partiendo de la posicin de reposo de los aparatos, al accionar el pulsador M, reciben tensin las bobinas del contactor y del rel de tiempo R1. Este rel marca el tiempo de funcionamiento del motor. Cuando se suel-ta el pulsador M, la instalacin sigue en marcha.

2. Cuando transcurre el tiempo al que est regulado el rel R1, en el movimiento de su contacto, conecta a la bobina de otro rel de tiempo R2 y la de un rel instan-tneo. Este rel es necesario para que el rel R2 siga en tensin contando el tiempo de parada

El rel instantneo desconecta al contactor y a la bobi-na de R1.

3. Al cortarle tensin a R1, su contacto vuelve a la posi-cin inicial. El rel R2 y el instantneo deben perma-necer en tensin.

4. Cuando transcurre el tiempo R2, al cerrar el contacto abierto, conecta de nuevo al contactor y la bobina de R1. La entrada en funcionamiento de estos aparatos hace que se desconecten el rel instantneo y R2.

5. El tiempo de parada del motor es el que hay entre los puntos 2. y 3.

Este ciclo se repite sin interrupcin, no debiendo pararse la instalacin hasta que se accione el pulsador P.


El circuito de potencia es el mismo que en la prctica anterior.






Un interruptor unipolar.

Un rel instantneo con bobina a la tensin de red.

Dos rels temporizados al trabajo.

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P13. Inversin de giro de motor monofsico pasando por paro


Esta prctica tiene por objeto la realizacin de una insta-lacin de un motor que ha de girar a voluntad en los dos sentidos, si bien una vez que est girando en uno, solo el pulsador de paro podr pararlo.Para que un motor gire en dos sentidos se recurre a alimen-tarlo mediante dos contactores.Es bastante corriente escuchar la expresin inversin del sentido de giro de motor, pasando por paro. Esta instala-cin, en condiciones normales, podra hacerse utilizando pulsadores que disponen de un solo contacto, normalmen-te abierto, para cada una de las marchas, y en la mayora de las ocasiones se realiza con dichos pulsadores, pero en muchos casos se descarta esta posibilidad, y se aconseja la utilizacin de pulsadores de los denominados de doble cmara, que estn constituidos por un contacto cerrado y otro abierto en cada pulsador. Con la utilizacin de estos pulsadores evitaremos cualquier anomala, incluso si se accionasen los dos pulsadores de marcha a la vez, ya que no funcionara ningn contactor.Con pulsadores de doble cmara, cada uno de los pulsa-dores de marcha se alimenta a travs del contacto cerrado del pulsador de marcha contrario, y si se accionan los dos a la vez, el cerrado de cada uno de ellos interrumpe la ali-mentacin a los pulsadores de marcha contrarios. Esto es lo que se conoce como enclavamiento de proteccin.En los contactores inversores, en los cuales cada uno de-termina el sentido de rotacin de los motores, deben ser enclavados mecnica y elctricamente, de tal manera que en el servicio normal no pueda producirse ningn cortocir-cuito durante la marcha.

Circuito de mando

Para la realizacin del esquema del circuito de mando se establece una serie entre el pulsador de paro P, el contacto cerrado de uno de los pulsadores de marcha, el abierto del pulsador de marcha contrario al que hemos utilizado

anteriormente, contacto cerrado de un contactor y bobina del contactor contrario al que hemos utilizado el contacto cerrado.

La misma serie se repetir para la bobina del segundo contactor, si bien se utilizarn los elementos no utilizados anteriormente, mientras que el paro P es comn. El mante-nimiento de cada contactor debe tomarse de forma tal que solo el pulsador de paro P pueda pararlo, a pesar de las series que hemos descrito.


En el caso del monofsico, hemos de actuar en la placa de bornas para separar las conexiones (puentes) que nor-malmente trae y que unen el bobinado principal al auxiliar para que gire en un solo sentido. As pues, desconectados los puentes, tenemos cuatro bornas, que corresponden dos al bobinado principal y otras dos al auxiliar.

Al disponer de cuatro bornas que debemos de alimentar con cuatro conductores, se hace necesario utilizar contacto-res tetrapolares, es decir, de cuatro polos o contactos de po-tencia. Esto produce el corte omnipolar de los conductores cuando no est activado ningn contactor, mientras que si fuera tripolar, tendramos que usar el viejo, y no exento de riesgo, recurso, de alimentar al motor directamente con un conductor, que en algunos casos puede ser el neutro, pero de no serlo supondra un peligro para la persona encarga-da de manipular la placa de bornas del motor.

La inversin en este tipo de motores se consigue mantenien-do la alimentacin de uno de los dos bobinados en el mismo orden por ambos contactores, y al segundo bobinado se le invierte dicho orden por un contactor respecto del otro.


Dos contactores tetrapolares, con bobina ajustada a la tensin existente en el taller.

Tres fusibles unipolares para el circuito de potencia.


Una caja de pulsadores M-P-M.

Un motor monofsico.


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P14. Inversin de giro de motor III sin pasar por paro


La indicacin que se hace en el ttulo, sin pasar por paro, no quiere decir que no exista pulsador de paro P, o que estando girando el motor en un sentido se pueda invertir ese sentido sin tener que pararlo previamente. Como es lgico, ninguno de estos dos planteamientos es correcto, pues si as fuere, como decamos en el caso anterior, se produce un cortocircuito en el circuito de po-tencia. Esta indicacin solo quiere decir que no es im-prescindible accionar el pulsador de paro P para que el motor pueda invertir el sentido de giro.

Como aclaracin a todo lo expuesto, diremos que no es necesario accionar el pulsador de paro P, porque en realidad cada contactor dispone de dos pulsadores de paro: P, pulsador comn para ambos, y el cerrado de cada pulsador de marcha que hace de pulsador de paro del contactor contrario. As, para el contactor de giro a derechas tendr como pulsadores de paro P y el contacto cerrado de MI (marcha a izquierdas). Para la marcha a izquierdas, el segundo paro ser el cerrado de MD (marcha a derechas).

Debe quedar bien claro que el abierto de MI sirve para conectar el contactor de giro a izquierdas, mientras que el abierto de MD se utiliza para conectar el contactor de giro a derechas.

Para realizar esta instalacin se hace imprescindible la utilizacin de pulsadores de doble cmara, ya que sin ellos sera imposible su funcionamiento. Adems, en este caso, el mantenimiento de los contactores deber llevar-se a cabo de forma que, adems del paro, cada contac-tor tenga como paro los contactos antes indicados.

Circuito de mando

unidad aparatos de mando, regulación y control....

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